第43世界技能大赛工业控制项目技术文件

1、2014中国技能大赛第43届世界技能大赛工业控制项目全国选拔赛技术工作文件1.技术描述工业控制项目技术文件以世界技能竞赛工业控制技术文件（td19）为依据，参照世界技能大赛有关标准，并结合现有设备和场地条件而制定。1.1 项目描述1.1.1 项目说明：工业控制项目主要包含工业控制设备元件安装、工业控制自动化功能实现两部分，内容主要有：（1）电气设备元件、传感器元件、变频装置、自动化设备和控制核心的安装与调试；（2）配置自动化控制核心硬件并编制相应的控制程序；（3）电气控制电路原理图设计和功能改进；（4）电气装置故障检测与定位。1.1.2 项目竞赛：竞赛为实际操作技能竞赛，满分100分。竞赛试题

2、依据项目内容分为不同类型的3个大模块，每一个模块的设备选型参照世界技能大赛历届技术标准进行选择，竞赛样题由专家组命制报全国组委会备案，并由全国选拔赛组委会技术工作委员会公布。专家组对赛题进行30%左右的修改，演变出2套试题，在赛前由裁判组投票产生正式赛题。1.1.3 竞赛时长：竞赛总时长为14小时。1.1.4 应用范围：本技术文件仅应用于2014年中国技能大赛第43届世界技能大赛工业控制项目全国选拔赛。1.2 项目要求1.2.1项目理论相关知识（但不进行专门测验）*安全生产知识；*电工基本知识；*测量知识；*机械基础加工知识；*电路设计知识；*计算机技术知识；*公差标准；*自动控制基本知识。1

3、.2.2 项目技能相关要求（1）安全文明生产与各类技术规范；（2）电气安全操作规程；（3）电气控制电路设计和功能改进；（4）电气控制装置的故障检测和定位；（5）现场工业控制器件的安装和电气联接；（6）系统和各个单元硬件配置以及软件设计、功能调试；（7）系统的故障诊断和排除。（8）系统和各个单元的运行优化；（9）仪器仪表的使用；（10）工具合理选择与正确使用。2.竞赛内容2.1 竞赛内容选手在规定时间内需完成以下三个大项的工作。其中，第一大项又分为主项目操作和控制与调试两个方面。具体安排如下：项目1-1 主项目操作：参赛选手需要完成包括配电箱制作、电气设备安装、工业控制对象安装、电气连线、安全测

4、试等操作内容。项目1-2 控制与调试：主要完成控制核心硬件配置及控制程序编制，用于检测和调试plc、hmi、vsd及工业控制对象的功能。项目2 电气控制电路原理图设计或功能改进：要求选手使用给定的元器件，按照电气制图规范，在空白图纸上手绘设计或改进继电器逻辑控制的电路图。要求使用符号准确，功能符合要求，并考虑设计的经济性和合理性。项目3 电气装置故障检测与定位：选手根据大赛提供的准确资料，利用万用表、试电笔等基本工具仪表，对给定的继电器控制电路进行测试和逻辑故障诊断，要求判定出电路中的故障，并进行定位，分辨出故障的类别。2.2 难度控制（1）项目1-1检测安装尺寸和安装工艺时，只考虑呈现的外部

5、尺寸测量和外观目视直观评价。（2）项目1-2中，plc编程符合iec 1131.3规范并且只使用如下指令进行编程（位操作指令 no、nc、transitional、coils、jumps、calls、sets、resets；数学运算指令 add、subtract、multiply、divide；字操作指令 move、compare、bcd、and、or；基本功能指令 timers、counters、registers）；hmi仅限于状态显示、参数修改和按钮控制；vsd限于数字信号、模拟信号和通信的基本控制。（3）项目1-2中，竞赛现场提供simatic step7 professional v

6、13、simatic wincc comfort/advanced v13、simatic step7 plcsim v13、 sinamics startdrive v13软件，plc编程使用的编程语言由选手自行选定。（4）项目2中，设计电路原理图只涉及继电控制电路中的启动、停止、自保持、连锁（互锁）、顺序控制、集散控制、多地控制、延时控制等逻辑控制功能设计，不涉及电气驱动主电路及气动、液压回路的设计。（5）项目3所使用的电气装置原理图提前公开，在竞赛的前一天晚上由每个参赛队指导教师圈定5个故障点及设置方法上报给专家组组长，专家组组长汇总所有代表队的故障点后，确定其中的5个故障点作为竞赛内容

7、。在项目3进行过程中，所有的故障点不再更改，对所有的选手都是一样的。（6）项目3中每次选手只面对一个故障点，当该故障点被检查定位后，裁判员将该故障点修正，开始设置下一个故障点。如果选手直接放弃某一个故障点的检查定位，裁判员直接进行修正，然后开始设置下一个故障点。每一个故障点检测不限时，但是该项目总时长不能超过1小时。如提前完成，不可进行其它项目操作。故障可能存在的状态包括短路、断路、定时器参数设置错误、热保护元件设置错误等，涵盖接线错误及运行过程中元件失效的可能性。（7）项目3检测过程中可以通电观察故障现象，允许但是不建议带电检测和定位故障。2.3 竞赛试题模块根据竞赛的三大项内容，试题分为3

8、个基本模块（竞赛样题见附件）。其中模块一又分为1-1和1-2两部分。各模块测试的基本要求如下。2.3.1测试基本要求（1）模块1-1结束后需要进行安装尺寸检测、电气安装规范评定以及安全性能检测，完成以上检测后视作模块1-1部分完成。（2）模块1-1部分完成后才能进行模块1-2的演示，模块1-2演示时选手不得再触及编程计算机，只能在平台上进行操作演示。（3）模块2电路原理图设计或功能改进模块所有选手集中同时进行，评判方法采用人工或计算机仿真验证方法测试其功能。（4）电气装置故障检测与定位模块插入在模块1-1时间内进行，由抽签决定顺序。（5）所有的检测与评判均为客观分值，不设立主观评分点。2.3.

9、2 各模块竞赛时长及地点模块序号名 称时长竞赛地点1-1主项目操作8小时模块1区1-2控制与调试4小时模块1区2电气控制电路原理图设计或功能改进1小时模块2区3电气装置故障检测与定位1小时模块3区2.4 分值分配根据在规定的时间内完成工作任务的情况，结合2013年世界技能大赛工业控制项目的技能要求进行评分，满分为100分。序号名 称内容配分备注1现场勘测1、检查工作环境是否符合要求。2、检查所给电气设备、相关配件、自动化设备、机电设备等。3、确定配电箱开孔位置。4、在竞赛平台上划定相应的基准线。52配电箱及墙面元件安装1、按照要求对配电箱进行开孔和处理。2、按照图纸确定元件的安装位置并固定。3

10、、按照图纸和给定公差安装管道、接线端子、元器件、配电箱接线。4、按照给定的电气原理图安装线路。353测试、调试和安全1、正确使用个人防护用品。2、安全使用工具，保障自身和周围其他人的安全。3、能够正确进行电气安全测试和操作。4、安装设备不存在潜在的安全隐患。54手动功能测试1、正确完成硬件选型和配置，完成网络组态，搭建工业控制核心。2、正确配置vsd参数。3、正确设计plc程序和触摸屏画面，完成手动控制功能，并向评估小组展示功能。155自动功能测试正确设计plc程序和触摸屏画面，完成自动控制功能，并向评估小组展示功能。20序号名 称内容配分备注6电气控制电路原理图设计及功能改进1、根据要求设计

11、或改进电路原理图。2、符号符合标准要求，功能符合安全规范要求。3、性能符合能源节约要求。107电气装置故障检测与定位1、读图并分析电气装置控制柜的功能。2、诊断故障位置并分辨出故障类别。103.竞赛场地和设施3.1 竞赛场地（1） 竞赛工位：每个工位占地3m5m，标明工位号，并配备竞赛平台1台、装配台1张、电脑桌1张、座椅1把、人字梯1把。（2）赛场每工位提供独立控制并带有漏电保护装置的380v三相五线、220v单相三线两种电压的交流电源（三相、单相电源分别控制），供电系统有必要的安全保护措施。3.2 赛场设施3.2.1 竞赛平台本次竞赛使用的平台以世界技能大赛标准为参考，配备必须的装配台、电

12、脑桌等设施，现场配备有安装了必要软件的编程计算机。主要设备详细配置见表1，软件安装配置见表2.表1 主要设备配置表序号名称型号规格单位数量品牌1plc主机cpu 314c-2pn/dp 含40针前连接器套1西门子2电源模块ps307 120/230 24v dc/5a1西门子3仿真模块sm 3741西门子4导轨480mm 1西门子5存储卡512 k1西门子6触摸屏tp700 comfort1西门子7g120控制单元cu240e-2 pn-f1西门子8g120智能操作面板iop1西门子9g120功率模块pm240-2 400v u 0.75kw1西门子10sitop电源input :120/23

13、0v acoutput:24v/10a dc1西门子11工业以太网交换机x2081西门子12profinet连接器10西门子13profinet线缆15西门子14限位开关快速个415限位开关慢速个416按钮盒1孔个417按钮盒2孔个218按钮盒3孔个119按钮盒4孔个120指示灯罩红色 24v个121指示灯罩黄色 24v个122指示灯罩绿色 24v个123指示灯罩白色 24v个1124指示灯座红色 24v个125指示灯座黄色 24v个126指示灯座绿色 24v个127指示灯座白色 24v个1128自通风式电动机0.55kw 380v台229电位器wxd3-13-2w 10k个230电位器旋钮与

14、wxd13配套个231接触器24v直流线圈、380v主触点个232接触器220v交流线圈、380v主触点个133紧急停止开关16a/690v 400v/7.5kw个134断路器6ka 3pol c13个135断路器6ka 1+n-p b6个336急停按钮施耐德 zb2-be101c个237平头按钮黑色个238选择开关施耐德 zb2-be102c个139指示灯 红色红色个240指示灯 黄色黄色个141指示灯 绿色绿色个142指示灯 蓝色蓝色个143工业防水插座cee壁式插座 400v/16a 5p插座个144工业防水插头cee插头 400v/16a 5p插头个145工业防水插座cee壁式插座 4

15、00v/16a 4p插座个346工业防水插头cee插头 400v/16a 4p插头个33.2.2 耗材根据竞赛需要，赛场提供耗材见表2。表2 赛场提供耗材(拟)序号名称型号规格单位数量品牌1不锈钢管plastic tube vr20米22不锈钢管夹vr20个103塑料管plastic tube vr20米24塑料管夹vr20个105壁式线槽6090米66金属电缆桥架601003000mm米67九十度弯曲横向线槽90弯曲,电缆槽h:60mm个18边缘保护橡胶米19壁式托架壁式个1410大圆头螺栓与螺母m616mm个3211金属垂直桥架20050mm米1.512接地端子16mm2个113无螺纹金属

16、管m20米114防护外罩888540mm个115接线端子排5015073个116标签银灰色 2222mm个1217短管套/个318长管套/个119电缆密封套（含多孔密封件）m161.5个120电缆密封套（含多孔密封件）m201.5个3021电缆密封套（含多孔密封件）m251.5个122自锁螺母m161.5个123自锁螺母m201.5个2024自锁螺母m251.5个125连接管底座和盖板b40h60l2000mm米626钢导轨ts357.5 1mm个227接线端子米色个328接线端子蓝色个129接地端子黄绿色个130接地端子黄绿色个1131接线端子米色个4032接地端子黄绿色个133端子固定器1

17、0mm个834端子隔板8wa1821个1435联接片/个336标牌/个437标签座/个1038标签/个1039尼龙扎带1002.5个10040尼龙扎带2004个5041塑料粘钉2020mm个1042绝缘套管6mm2个2043绝缘套管2.5mm2个10044绝缘套管1.5mm2个10045绝缘套管0.75mm2个10046绝缘套管0.75mm2 twin个5047环形电缆接头2.5mm2;m4个548环形电缆接头2.5mm2;m5个549环形电缆接头1.5mm2;m4个550环形电缆接头1.5mm2;m5个551多股软线6m2 黄绿色米1552多股软线2.5mm2 黑色米2053多股软线2.5m

18、m2蓝色米554多股软线1.5mm2 黑色米1055多股软线1.5mm2 蓝色米556多股软线1.5mm2 黄绿色米557多股软线0.75mm2 蓝色米10058护套电缆线52.5rvv 黑色米559护套电缆线41.5rvv 黑色米560护套电缆屏蔽线41.5rvv 黑色米1061护套电缆线40.75rvv 黑色米2562护套电缆线50.75rvv 黑色米563塑板螺丝420mm个10064塑板螺丝520mm个5065半圆头钣金螺丝416mm个5066半圆头钣金螺丝520mm个5067沉头螺丝m410mm个568缸盖螺丝m425mm个569缸盖螺丝m510mm个570垫片 4mm4mm个107

19、1垫片 5mm5mm个1072垫片4mm个5073垫片5mm个5074螺帽m4个575卡环4.3mm个576卡环5.3mm个53.2.3 工具、仪器竞赛工具、仪器见表3。表3 竞赛工具、仪器赛场提供工具、仪器序号名 称型号/规格单位数量备注1人字梯5级1.25m把1兴光2台钳10寸把1顺兴参赛选手自带用具(建议)序号名 称型号/规格单位数量备注1万用表自定个12相序表自定个13钳形表自定个14电烙铁45w把15斜口钳n-206s 150mm把16老虎钳6寸*150mm把17尖嘴钳6寸把18剥线钳6寸把19压线钳8寸把110水管钳24寸把111剪刀4寸把112电工刀4寸把113美工刀4寸把114

20、挫刀组3*150套115公制卷尺5m把1162尺水平尺66cm把1178尺水平尺240cm (2m)把118游标卡尺150mm带表把119钢尺1m把120量角器0-270把121角尺0-300把122弓形锯300mm把123锯条300mm条524胶锤3p把125铁锤3p把126手动螺丝刀套件10件套套127大十字5寸把128小十字3寸把129大一字5寸把130小一字3寸把131直流电动螺丝刀12v把132电动螺丝刀头套件钢制盒装套233电钻10mm把134钻头组113mm套235内六角板手全套/高强度抗磨损套136活动扳手150*19 6寸把237活动扳手200*19 8寸把238焊锡丝0.8

21、mm卷139松香小盒盒140插座220v，带地线，可移动个341绝缘鞋42工作服43防护用具44书写、绘图工具钢笔或水笔/hb铅笔/三角尺/橡皮/铅笔刀套14.选手与裁判资格审定4.1选手资格及名额（1）参赛选手必须为1993年1月1日以后出生的相关人员（以身份证为准）。（2）每个参赛地区（行业）允许报名人数原则上每省（直辖市、自治区）1人，河北省作为工业控制项目全国选拔赛承办地，可增加1个参赛名额。4.2 裁判资格及责任（1）裁判长由全国组委会商赛区组委会确定，裁判长不负责对选手的成绩进行评判，只负责项目的技术工作文件制定和竞赛试题的审定，并对项目竞赛过程中的现场问题及评判技术争议进行处理，

22、负责对裁判员进行赛前培训，并组织 裁判员进行评判工作。（2）按照2014年中国技能大赛第43届世界技能大赛选拔赛竞赛技术规则（以下简称技术规则）要求，每一参赛队选派出1名具备资格的裁判员。裁判分为技术裁判和计时裁判，在裁判长主持下，通过抽签决定各自的工作安排。计时裁判负责对区域内的选手进行时间统计和记录，技术裁判负责协助专家组成员进行项目评判。（3）比赛前由裁判长对全体裁判及选手进行竞赛规则、流程、评判方法培训，裁判员要切实负起责任，在执裁过程中不得擅自离场，聊天。（4）竞赛过程中的每个项目评判至少由2名裁判员组成，裁判员负责对照标准进行测试，将测试结果填入评分表中，填写完毕后裁判签字确认，测

23、试评定结果生效。（5）裁判员在工作分工抽签时服从回避原则，在工作中互相监督，不可利用职务便利对本队选手进行指点或暗示，裁判员不能对本代表队的参赛选手进行评判。（6）裁判在工作期间不得使用手机、照相、录像等设备，不得携带任何移动存储工具。除了在模块1-1试题打开后有15分钟和本代表队的参赛选手进行公开交流外，其它时间担负计时裁判或技术裁判职责的裁判员，不得和任何选手进行交流沟通。（7）如果发现裁判有违规现象，由裁判长提醒纠正，经提醒后不改正的将取消该裁判的执裁资格和指导资格，并上报全国组委会。5.选拔赛时间安排8月9日8:0017:00报到。8月10日10:00 时召开竞赛说明会议（领队、裁判员

24、和参赛选手参加）；11:00进行裁判员培训，并进行裁判员抽签分组（11:0014:30.其中，12:00-13:00为午餐时间）；15:00选手抽签确定工位号，同时进行工具设备检查； 16:00参赛选手熟悉场地及检查工具、设备；18:00专家组对竞赛仪器设备进行检查，封闭赛场。8月11日7:30开始检录；7：40分发放模块1-1试题；7:45分选手与指导教师（现场内裁判员）进行公开交流；08:0019:00进行模块1-1、模块3操作竞赛（竞赛实际时间为480+60分钟；午饭及休息时间为60分钟；评分时间为60分钟）；8月12日08:0012:00模块1-2操作竞赛；13:30模块2操作竞赛；1

25、4:45模块1-2及模块2进行评判；16:00成绩送大赛组委会录入封存。如果没有代表队对大赛成绩提出质疑，大赛成绩将于8月13日公布。6.竞赛规则6.1 选手自带设备凡是允许选手自带的设备和工具，待工位号抽签后，将自带设备交由裁判组查验。凡是不符合要求的，就地封存，交由代表队领队带回。符合要求的设备和工具，贴上特定标签，交由专人提前送到该选手工位。选手在进行场地设备熟悉时，一并完成对自己工具的确认和检查。6.2 竞赛流程（1）参赛选手在确认具有资格参加选拔赛后，首先进行抽签确定参赛工位号，然后在大赛组委会的组织下，到达赛场熟悉设备，检查工具及编程计算机，然后赛场封闭。（2）选手在第一天上午拿到

26、模块1-1竞赛试题后，有15分钟的时间与来自本代表队的裁判员在竞赛现场公开交流。正式比赛期间，除裁判长及负责计时的裁判人员外其余任何人员不得主动接近选手及其工作区域，不得主动与选手接触与交流，选手有问题需举手向计时裁判申请反映问题。（3）选手在模块1-1竞赛时间段内，选手可自行安排各项加工和安装等相关工作；在模块1-2竞赛时间内，选手可自行安排进行安装和编程调试等工作，但是不得再进行加工作业。（4）模块3穿插在模块1-1之间进行，各选手检录时通过抽签决定自己参加模块3项目的时间。模块3进行的过程中，模块1-1计时停止，回到工作区域后，模块1-1计时重新开始。模块3的剩余时间不能用于增加模块1-

27、1的时间。模块1-1和模块3在第一天完成。（5）模块1-2在第二天上午完成。下午开赛，首先进行模块2竞赛，模块2结束后进行模块1-2评判。（6）模块1-1、1-2和模块2竞赛开始及结束均以裁判长发令为准。（由于设备原因导致的延时除外）。竞赛结束后选手应立即停止操作，在30秒内断开设备电源，并离开工作区域。未按规定离开工位者，取消比赛资格。（7）如果选手因为自身原因导致设备损坏无法继续进行竞赛，则该选手的该项竞赛成绩清零。因非选手操作引发的现场设备故障导致选手中断竞赛，由计时裁判暂停计时，待故障设备修复或更换后继续计时，直至该选手竞赛时间到。其它情况由大赛裁判长视具体情况做出裁决。（8）竞赛期间

28、参赛选手不得离场，不得携带手机等移动通信或上网设备、移动存储设备、纸介资料等物品。（9）竞赛过程中，参赛选手必须严格遵守安全文明操作规程及劳动保护要求，接受裁判员、现场技术服务人员的监督和警示，确保设备及人身安全。如果参赛选手发生人身或设备严重伤害事故，不得继续比赛，该项目竞赛成绩取消。（10）竞赛期间参赛选手应妥善保存自己的竞赛文档，由于设备突然断电丢失的数据由选手自行承担责任。（11）参赛队若提前结束竞赛，应向裁判员举手示意，竞赛终止时间由计时裁判员记录，参赛队结束竞赛后不得再进行任何操作。（12）参赛队需按照竞赛任务书要求完成竞赛，并清理工位以及打扫现场卫生，清理工位及打扫现场卫生时间计

29、算在竞赛时间内。6.3 竞赛评判（1）模块1-1评判在模块竞赛时间到后开始，模块1-1需要进行三个项目评判，分别为安装精度（尺寸、水平）评判、安装工艺评判、及系统安全评判。（2）模块3评判在竞赛现场进行，依据选手填写结果进行评定。（3）模块2评判在模块竞赛时间到后开始评判，采取人工或软件仿真测试方法对选手的电路图进行功能评判。（4）模块1-2评判在模块2结束后进行评判，评判时首先进行硬件手动模式测试，然后进行软件自动模式测试。（5）所有的评判标准均为客观评价，不涉及主观评分点。（6）专家组成员带领不少于两名裁判员对每位选手评分，评判结果以“y”和“n”标记后记录在评分表上，裁判员负责对评判结果进行监督，评判结果无误后专家组成员和裁判员均在评判表上签字确认。（7）评判结果由工作人员输入计算机，由计算机自动评判结果及排名，录入