《第45屆世界技能大賽河南省選拔賽機電一體化項目技術工作文件》

1.本項目的技術文件

1.1本項目的簡要技術文件

機電一體化技術涉及機械、電子、氣動和計算機技術。集機械、氣壓工程、

編程、機器人技術及系統(tǒng)開發(fā)等技能于一體。機電一體化技術人員能滿足自動

化行業(yè)的各種需求，能搭建工業(yè)自動化系統(tǒng)，能夠設計、制造、維護和修理自

動化設備及對設備控制系統(tǒng)編程。

本項目技術描述文件只包含項目技術工作的相關信息。除閱讀本文件外，

開展本技能項目競賽還需配合競賽樣題（參考附件2），專業(yè)技術規(guī)范（參考附

件1）一同使用。

1.2選手的能力和要求

為全面考查參賽選手的職業(yè)綜合素質(zhì)和技術技能水平，選手能力要求包

括：工作的組織與管理，交流與人際溝通，機電一體化系統(tǒng)開發(fā)，使用工業(yè)控

制器，軟件編程，電路設計，分析、運行和維修七大部分，具體要求內(nèi)容及說

明見表1。

表1競賽能力要求及說明

序號內(nèi)容說明

布置并維護安全、整潔和高效的工作區(qū)域；

1工作的組織與管理合理安排工作以達到效率最大化和干擾最小化；

團隊合作與績效。

閱讀、理解和提取各種格式文件中的技術數(shù)據(jù)和

指令；

通過口頭、書面和電子手段達到明確有效的溝

2交流與人際溝通

通；

與他人討論復雜的技術原理和應用技術；

根據(jù)用戶要求收集信息并對用戶需求做出回應。

(1)根據(jù)既定要求設計系統(tǒng)；

(2)按照要求組裝生產(chǎn)線；

(3)正確連接電線，氣管；

機電一體化

3(4)正確安裝機械、電氣及傳感系統(tǒng)并對其做必

系統(tǒng)的開發(fā)

要的調(diào)整；

(5)根據(jù)現(xiàn)行標準及要求，利用輔助設備和PLC

對系統(tǒng)進行試運行。

(1)將PLC與機電一體化系統(tǒng)進行連接；

(2)為PLC做必要的配置；

4使用工業(yè)控制器

(3)根據(jù)要求配置PLC，并配置相關控制電路使之

能正確運行。

(1)編寫系統(tǒng)控制程序，并通過軟件直觀地展現(xiàn)

5軟件編程動作流程及運行狀態(tài)；

(2)PLC編程，包括數(shù)字和模擬信號的處理。

設計氣動、液壓和電氣線路;

6電路設計

運用現(xiàn)代軟件工具設計以上線路。

采用適當?shù)姆治黾记刹檎覚C電一體化系統(tǒng)故障；

分析、運行在短時間內(nèi)修理零部件；

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和維修(1)熟練、快速地處理各種故障；

(2)整體優(yōu)化不同組件組成的機電一體化系統(tǒng)。

2.競賽人員組成

2.1裁判長

裁判長應具有較強的組織協(xié)調(diào)能力，處理問題公平、公正。從事本職業(yè)（項

目）技術工作15年以上。具有本職業(yè)（項目）高級技師職業(yè)資格或副高級及

以上專業(yè)技術職務，且在本職業(yè)（項目）領域具有一定的影響力。參與過省級

以上職業(yè)技能競賽相關技術工作，具備國家職業(yè)技能競賽裁判員資格或世界技

能大賽執(zhí)裁經(jīng)驗者。

2.2裁判員

2.2.1裁判員基本條件

參加省選拔賽技術工作的裁判人員，應具備以下條件：

⑴熱愛祖國，遵紀守法，誠實守信，具有良好的職業(yè)道德，身體健康；

⑵裁判員應具有團隊合作、秉公執(zhí)裁等基本素養(yǎng)，具有本職業(yè)（項目）技

師及以上職業(yè)資格或中級及以上專業(yè)技術職務。有市級以上職業(yè)技能競賽技術

工作經(jīng)歷且在市級選拔活動中擔任技術專家，或具備市職業(yè)技能競賽裁判員資

格者優(yōu)先。

2.2.2裁判員的組成

裁判員原則上由參賽隊的指導老師擔任，按照每個參賽隊1名選派。

2.3選手

⑴1994年1月1日以后出生；

⑵思想品德優(yōu)秀，身心健康；

⑶具有機電一體化項目及相關專業(yè)技能培訓經(jīng)歷，熟悉機電一體化及相關技

術，熱愛機電一體化職業(yè)工作；

⑷具備扎實的基本功，技能水平突出，具有較強的學習領悟能力、良好的身

體素質(zhì)、心理素質(zhì)及應變能力等的綜合素質(zhì)；

⑸有一定英語基礎并且能看懂簡單英文技術資料；

⑹男、女選手裸眼視力或矯正視力應達到4.6以上。選手不宜留長發(fā)和長指

甲，并能適應長時間、高強度站立工作；

⑺本項目為團隊比賽，每個參賽團隊的人數(shù)規(guī)定為2人；

3.選拔賽賽前培訓

3.1選拔賽用時

筆試時間為90分鐘，實際操作競賽為1天(不超過5小時)。

3.2賽前培訓時間、地點、聯(lián)系人

賽前培訓報到暫定于2018年4月8日下午（14:30-16:30）。

河南職業(yè)技術學院行政樓A120辦公室（鄭州市鄭東新區(qū)龍子湖高校園區(qū)平安

大道210號）

郭爽139490858520371-69307288

尹海菁135926693730371-69309339

賽前培訓及比賽說明與答疑暫定于2018年4月9日（9:00-17:00）。

4.選手選拔方式及省集訓隊組成

選拔賽分為兩個階段進行，第一階段為資格考核競賽（采用筆試考核形式，

筆試考核在操作競賽前完成），成績在前9的參賽隊有資格進入第二階段的操

作競賽。操作競賽總成績前3的參賽隊進入省集訓隊。

5.選拔賽的試題

5.1樣題說明

⑴選拔賽樣題內(nèi)容包含已知設備的硬件組成部分圖形，比賽任務類型，任

務結(jié)構及評分標準；

⑵選拔賽樣題不包含比賽設備的控制流程及接線圖或接線表，不包含組成

硬件的技術說明；

⑶選拔賽樣題內(nèi)容和正式比賽的任務的硬件相似度必須達70%以上；

⑷選拔賽樣題必須在比賽前2周內(nèi)提供給參賽隊。

5.2命題內(nèi)容

5.2.1.英語及基礎知識作為筆試考核部分

⑴命題內(nèi)容包括：英語單詞、詞組、句子及語法知識；機械、電子、氣動

技術、電氣控制技術、機械安裝技術；

⑵命題形式：選擇題、判斷題、填空題；

⑶評分方式：客觀評分。

5.2.2.實際操作部分

⑴選拔賽包含2個任務；

⑵命題內(nèi)容包括：機械、電子、氣動技術、計算機技術等領域

及選手的能力要求所涉及的內(nèi)容；

⑶評分方式：PLC功能、仿真盒采用客觀評分；專業(yè)技術規(guī)范采用主觀評

分。

5.3實際操作部分題目評價指標

評價指標由：PLC功能評分，仿真盒評分，專業(yè)技術規(guī)范評分，時間評分

組成。

5.4題目中的配分比例

本項目采用100分制評分，操作配分100分,占總分數(shù)90%;英語及基礎知

識部分各配分100分,占總分數(shù)10%。見表2。

表2：題目中的配分比例

分數(shù)

內(nèi)容評分內(nèi)容

主觀分客觀分合計總分比例

PLC功能05151

仿真盒01414

實際操作部

專業(yè)技術規(guī)范2002090

分

時間及效率01515

合計2080100

筆試考核部英語01001005

分基礎知識01001005

總分100

6.選拔賽命題方式

本項目使用第三方命題的方式進行，樣題在河南省職業(yè)資格工作網(wǎng)

</>公布。比賽設備已在本技術描述文件中列出，比賽

正式試題將于比賽當天公布。

7.操作成績評判方式

7.1評判流程

第一步：PLC功能評分；

第二步：仿真盒評分；

第三步：專業(yè)技術規(guī)范評分；

第四步：時間評分。

7.2評判方法

⑴測評中時間分一項所占分值不得超過總分值的20%。項目的所有功能評

判時，每一評判小組至少有3人組成，負責下達操作指令、監(jiān)督選手操作、查

看測試結(jié)果并且記錄選手成績。

⑵依據(jù)專業(yè)技術規(guī)范，借助仿真盒對機械設備組裝、電氣設備安裝、IO

地址分配、生產(chǎn)線調(diào)試運行進行評判。根據(jù)任務書控制要求評判PLC功能。

7.3裁判員在評判工作中的任務

⑴發(fā)出正確指令給選手；

⑵記錄選手操作過程中碰到的相關問題；

⑶記錄違規(guī)事項并及時提醒選手避免再次出現(xiàn)；

⑷參加評判，查看測試結(jié)果，記錄選手成績；

⑸評分結(jié)束后立即計算出選手當前任務成績并告知參賽選手。

7.4裁判員在評判中的紀律和要求

⑴耐心并清晰、明確地告知選手操作指令；

⑵認真監(jiān)督選手操作過程；

⑶認真并客觀記錄選手成績；

⑷公平并公正對待每一位參賽選手。

8.選拔賽的基礎設施

8.1競賽設備及要求

競賽主體設備由主辦方提供。設備為FESTO公司的標準單元(電操作手單

元)，其相關設備組成，功能，模塊及技術參數(shù)參考以下內(nèi)容。

8.1.1電操作手單元組成、功能、模塊及技術參數(shù)

⑴電操作手單元組成：電缸、扁平氣缸、氣抓手、直流電機及控制器、接線

端子、電感傳感器、閥島等。

⑵電操作手單元功能：電操作手單元配備一個柔性的二軸抓手。在托盤上的工

件被漫射傳感器檢測到，氣抓手抓起工件，抓手上的光電傳感器檢測“黑色“或

“非黑色”工件。工件被放置到不同的滑槽內(nèi)。如果和其它單元組合，工件可

以被傳輸?shù)较掠螁卧?/p>

PicAlfa模塊為本單元的主要功能模塊，通用的2軸抓取設備，實現(xiàn)“抓和放

“的任務。軸的行程，斜度，限位開關和安裝位置都可調(diào)。所有用于驅(qū)動這些

模塊的組件都安裝在上面。

閥島-智能立方體高緊湊型設計，多針式閥島即可以電控，也可以手動操作。

本單元上氣抓手的打開和關閉，伸出和縮回都由它來實現(xiàn)。

⑶電操作手單元技術參數(shù)

－操作氣壓400KPa(4bar)－8位數(shù)字量輸入

－操作電壓24VDC－5位數(shù)字量輸出

－7位數(shù)字量輸出－1位模擬量輸入

8.1.2競賽準備要求

⑴PLC控制器

PLC控制器由各參賽隊自帶，建議采用西門子S7-300系列（進入國家集

訓隊的選手將統(tǒng)一使用西門子CPU314C-2PN/DP)，數(shù)量1套，每套PLC控制器

數(shù)字量點數(shù)不少于16DI和16DO。PLC控制器輸入輸出電壓必須滿足DC24V，

建議PLC外接現(xiàn)場提供的24VDC5A穩(wěn)壓電源（帶4mm安全插座）以保證驅(qū)動

較大負載，如直流電機(額定電流1.5A)。

競賽設備所用電壓為DC24V，傳感器類型均為PNP，如果PLC只接收NPN

類型信號，必須在賽前完成改裝。

參賽隊需自帶正確的編程電纜1套。

PLC控制器與現(xiàn)場競賽設備的DI/DO通訊連接采用德國FESTO公司的

SYSLINK電纜，由參賽隊自帶并在賽前完成安裝和接線。

每套PLC控制器與競賽設備連接所需的SYSLINK電纜如下。

名稱圖片數(shù)量

Syslink電纜

2

（24芯、2米）

針腳信號顏色針腳信號顏色

Syslink電纜針腳分配：01Bit0輸出白13Bit0輸入灰/粉

02Bit1輸出棕14Bit1輸入紅藍

03Bit2輸出綠15Bit2輸入白綠

04Bit3輸出黃16Bit3輸入棕綠

05Bit4輸出灰17Bit4輸入白黃

06Bit5輸出粉18Bit5輸入黃棕

07Bit6輸出藍19Bit6輸入白灰

08Bit7輸出紅20Bit7輸入灰棕

0924V電源黑2124V電源白/粉

1024V電源黑2224V電源白/粉

110V電源粉/棕230V電源白/藍

120V電源紫240V電源白/藍

⑵PLC編程電腦

各參賽隊自帶編程電腦1套，用于PLC程序的編寫及下載調(diào)試。

編程電腦中都應該已經(jīng)安裝所帶PLC的編程軟件及相關JPG圖片識別軟

件、PDF文件識別軟件。

8.2賽場每個比賽工位所需設施

每個比賽工位所需設施見表4

表4比賽工位所需設施

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1比賽設備電操作手單元1套FESTO品牌

2工作臺L:1500,W:800,H:7802張

3座椅2把

4垃圾桶1個

5接線板4-3P2個5米長

6電氣控制箱輸出最小5A，220V交流1個帶漏電保護開關

電及兩個3P插座

7截止閥HE-3-QS-61個6mm氣源快插接口

8穩(wěn)壓電源24V1套FESTO品牌

9模擬工件1套FESTO品牌

10控制面板1套FESTO品牌

11MPS小車1輛FESTO品牌

注：每一個比賽工位電源都已連通。至少6mm直徑的氣管已經(jīng)布置到每一

個比賽工位且氣源壓力在0.6-1Mpa。

8.3現(xiàn)場設施工具清單見表5

表5現(xiàn)場設施工具清單

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1小推車載重不小于100KG1輛

2投影機流明度3500以上1套

3麥克風1套與音響配套

4音響及擴音器能涵蓋整個賽場1套

5賽場時鐘具有時、分、秒、毫秒1套

6計時秒表能同時記錄2個以上若干

7常用急救藥盒1套常用藥品

8彩色打印機1臺快速打印

9打印紙1箱非再生紙

10水筆若干

11訂書機及釘1套裝訂試卷

12評分夾若干

13文件柜1套用于存放檔案

14隔離欄若干包圍賽場

15安全標志若干

16滅火器1個

17口哨1個

18飲水機1個

19桶裝水若干

20討論區(qū)工作臺L:1500,W:800,H:780若干

21討論區(qū)座椅若干

8.4工具儀器清單

任何市售工具均可使用（刀具、電動工具除外）。競賽工具、儀器由各參

賽隊自行準備（參考附件3）。

8.5耗材清單

根據(jù)競賽需要，賽場提供耗材見表6。

表6賽場提供耗材及配件

序號名稱說明數(shù)量單位

2

1導線單根多股/銅芯/塑料絕/0.75mm若干米

2氣管Φ6、Φ4、Φ3若干米

3扎帶2.5-100若干根

9.選拔賽場地要求

9.1場地面積要求

⑴競賽工位：每個工位占地12m2(3mx4m)，標明工位號，并配備工作臺2

張、座椅2把、垃圾桶1個、接線板2個。

賽場每個工位提供獨立控制并帶有漏電保護裝置的電氣控制箱1個，配

220V單相交流電源最小5A輸出(兩個3P插座)。提供氣源壓力為0.6～1.0Mpa

的6mm快插接口一個。

⑵現(xiàn)場討論區(qū)：在比賽場地內(nèi)設有現(xiàn)場討論區(qū)，為裁判和選手提供休息及

開放式討論與交流。討論區(qū)內(nèi)設有投影儀及桌椅。以12個參賽隊為例競賽工

位及現(xiàn)場討論區(qū)如下圖所示。

以12個參賽隊為例：340-400m2

為保證大賽順利進行，賽場須具有雙電源保障。

9.2場地照明要求

照度大于500Em(lx)

9.3場地消防和逃生要求

賽場必須留有安全通道。競賽前必須明確告訴選手和裁判員安全通道和安

全門位置。賽場必須配備滅火設備，并置于顯著位置。賽場應具備良好的通風、

照明和操作空間的條件。做好競賽安全、健康和公共衛(wèi)生及突發(fā)事件預防與應

急處理等工作。

10.選拔賽安全要求

10.1選手安全防護措施要求

⑴禁止使用刀具以免受傷；

⑵專家在審視、檢查或參與參賽者項目時應有適當?shù)膫€人安全防護裝備；

⑶參賽者必須穿防護(防砸、防扎)鞋；

⑷所有選手必須確保自己的材料不會影響到其他選手。

10.2有毒有害物品的管理和限制

有害物品圖示說明

防銹清洗劑禁止攜帶，賽場統(tǒng)一提供

酒精嚴禁攜帶

汽油嚴禁攜帶

有毒有害物嚴禁攜帶

10.3醫(yī)療設備和措施

常規(guī)醫(yī)療物品：

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1酒精棉1盒

2紗布1卷

3創(chuàng)可貼1盒

4保心丸1瓶

5醫(yī)用剪刀1把

配備一名醫(yī)務人員隨時準備處理現(xiàn)場突發(fā)傷害事故。

11.選拔賽比賽流程

11.1比賽流程

C-2：選手、裁判報到；

C-1：比賽工位抽簽，自帶設備檢測及調(diào)試，賽前準備；

C1：正式比賽及評分；

C+1：公布比賽成績，選手、裁判返回。

11.2裁判員的工作內(nèi)容

⑴裁判員應服從裁判長的管理，裁判員的工作由裁判長指派決定，裁判員工作

工位由裁判長主持賽前確定；

⑵裁判員在工作期間不得使用手機、照相機、錄像機等設備；

⑶現(xiàn)場執(zhí)裁的裁判員負責檢查選手攜帶的物品。違規(guī)物品一律清出賽場。比賽

結(jié)束后裁判員要命令選手停止操作。監(jiān)督選手交回試題、U盤和評分表；

⑷比賽期間，除裁判長外任何人員不得主動接近選手及其工作區(qū)域，不許主動

與選手接觸與交流，除非選手舉手示意裁判長解決比賽中出現(xiàn)的問題；

⑸檢查選手所帶工具：按照比賽攜帶工具要求嚴格執(zhí)行，仔細檢查每一個參賽

隊所帶工具是否符合要求；

⑹記錄選手比賽時間：包括記錄選手比賽期間發(fā)生的事件，如：元件損壞等；

⑺現(xiàn)場成績評判：包括4項評分內(nèi)容。在評分工作期間，除當值裁判員和被測

選手在比賽工位內(nèi)，隨隊教練應回避，其他選手和人員也不得圍觀。

11.3選手的工作內(nèi)容

⑴選手在熟悉設備前在裁判長主持下，通過抽簽決定競賽順序和比賽工位；

⑵比賽前需保證每隊的