第46屆世界技能大賽河南省選拔賽

技術(shù)文件

機(jī)電一體化

第46屆世界技能大賽河南省選拔賽組委會

2019年12月

4

1.本項(xiàng)目的技術(shù)描述

1.1本項(xiàng)目的簡要技術(shù)描述

機(jī)電一體化技術(shù)涉及機(jī)械、電子、氣動和計(jì)算機(jī)技術(shù)。集機(jī)械、

氣壓工程、編程、機(jī)器人技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)等技能于一體。機(jī)電一體

化技術(shù)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(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和修理自動化設(shè)備及對設(shè)備控制系統(tǒng)編程。

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(shù)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(jī)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(shè)計(jì)，分析、運(yùn)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(hù)安全、整潔和高效的工作區(qū)

域；

工作的組織與管

1合理安排工作以達(dá)到效率最大化和干擾

理

最小化；

團(tuán)隊(duì)合作與績效。

閱讀、理解和提取各種格式文件中的技術(shù)

數(shù)據(jù)和指令；

通過口頭、書面和電子手段達(dá)到明確有效

2交流與人際溝通的溝通；

與他人討論復(fù)雜的技術(shù)原理和應(yīng)用技術(shù)；

根據(jù)用戶要求收集信息并對用戶需求做

出回應(yīng)。

(1)根據(jù)既定要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)；

(2)按照要求組裝生產(chǎn)線；

(3)正確連接電線，氣管；

機(jī)電一體化

3(4)正確安裝機(jī)械、電氣及傳感系統(tǒng)并對

系統(tǒng)的開發(fā)

其做必要的調(diào)整；

(5)根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及要求，利用輔助設(shè)備

和PLC對系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行。

(1)將PLC與機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行連接；

4使用工業(yè)控制器

(2)為PLC做必要的配置；

(3)根據(jù)要求配置PLC，并配置相關(guān)控制電

路使之能正確運(yùn)行。

(1)編寫系統(tǒng)控制程序，并通過軟件直觀

地展現(xiàn)動作流程及運(yùn)行狀態(tài)；

5軟件編程

(2)PLC編程，包括數(shù)字和模擬信號的處

理。

設(shè)計(jì)氣動、液壓和電氣線路;

6電路設(shè)計(jì)

運(yùn)用現(xiàn)代軟件工具設(shè)計(jì)以上線路。

采用適當(dāng)?shù)姆治黾记刹檎覚C(jī)電一體化系

統(tǒng)故障；

分析、運(yùn)行在短時(shí)間內(nèi)修理零部件；

7

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(jī)電一體化

系統(tǒng)。

2.裁判員和選手

2.1裁判組

由裁判長1名，裁判長助理1名及若干名裁判員組成，協(xié)助裁

判長開展工作。裁判組負(fù)責(zé)賽前技術(shù)準(zhǔn)備及競賽各環(huán)節(jié)的技術(shù)工作。

賽前各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備工作，由裁判長牽頭落實(shí)。競賽期間各項(xiàng)技術(shù)工

作，由裁判長帶領(lǐng)全體裁判人員完成。裁判組接受組委會的領(lǐng)導(dǎo)。

裁判分組由裁判長根據(jù)裁判執(zhí)裁經(jīng)驗(yàn)，培訓(xùn)考核成績和回避原

則分組。

裁判長應(yīng)具有較強(qiáng)的組織協(xié)調(diào)能力，處理問題公平、公正。從

事本職業(yè)（項(xiàng)目）技術(shù)工作15年以上。具有本職業(yè)（項(xiàng)目）高級技

師職業(yè)資格或副高級及以上專業(yè)技術(shù)職務(wù)，且在本職業(yè)（項(xiàng)目）領(lǐng)

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(guān)技術(shù)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(yàn)者。

2.2裁判員的條件和組成

2.2.1裁判員基本條件

參加全國選拔賽技術(shù)工作的裁判人員，應(yīng)具備以下條件：

⑴熱愛祖國，遵紀(jì)守法，誠實(shí)守信，具有良好的職業(yè)道德，身

體健康；

2

⑵裁判員應(yīng)具有團(tuán)隊(duì)合作、秉公執(zhí)裁等基本素養(yǎng)，具有本職業(yè)

（項(xiàng)目）技師及以上職業(yè)資格或中級及以上專業(yè)技術(shù)職務(wù)。有省級

以上職業(yè)技能競賽技術(shù)工作經(jīng)歷且在省級選拔活動中擔(dān)任技術(shù)專

家，或具備國家職業(yè)技能競賽裁判員資格者優(yōu)先。

2.2.2裁判員的組成

裁判員由每個(gè)參賽地區(qū)或行業(yè)（以下簡稱各參賽代表隊(duì)）依據(jù)

前述條件，按照每項(xiàng)目每隊(duì)1名選派。

2.2.3現(xiàn)場技術(shù)人員

3名技術(shù)支持工作人員。根據(jù)本項(xiàng)目競賽工作需要，技術(shù)支持工

作人員本著公平、公正的原則，在裁判長要求下，負(fù)責(zé)競賽事務(wù)處

理、協(xié)助裁判長及裁判員等工作，裁判長和技術(shù)支持工作人員不參

與選手評判工作。

2.3選手的條件和要求

⑴1996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(jī)電一體化項(xiàng)目及相關(guān)專業(yè)技能培訓(xùn)經(jīng)歷，熟悉機(jī)電一體化

及相關(guān)技術(shù)，熱愛機(jī)電一體化職業(yè)工作；

⑷具備扎實(shí)的基本功，技能水平突出，具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟能力、

良好的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)及應(yīng)變能力等的綜合素質(zhì)；

⑸有一定英語基礎(chǔ)并且能看懂簡單英文技術(shù)資料；

⑹男、女選手裸眼視力或矯正視力應(yīng)達(dá)到4.6以上。選手不宜留長

發(fā)和長指甲，并能適應(yīng)長時(shí)間、高強(qiáng)度站立工作；

⑺本項(xiàng)目為團(tuán)隊(duì)比賽，每個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)的人數(shù)規(guī)定為2人；

3.選拔賽用時(shí)

實(shí)際操作競賽為2天

4.選手選拔方式及省集訓(xùn)隊(duì)組成

3

選拔賽分為兩個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段分別采用百分制。第一階

段為預(yù)賽（C1內(nèi)進(jìn)行），預(yù)賽成績前10名的參賽隊(duì)進(jìn)入第二階決賽

（C2內(nèi)進(jìn)行）。

排名：預(yù)賽成績11名及以后參賽隊(duì)按預(yù)賽成績排名；決賽成績排名

按參賽隊(duì)總成績（預(yù)賽成績×30%+決賽成績×70%）排名。參賽隊(duì)前

6名選手進(jìn)入省集訓(xùn)隊(duì)。

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(shè)備的硬件組成部分圖形，比賽任

務(wù)類型，任務(wù)結(jié)構(gòu)及評分標(biāo)準(zhǔn)；

⑵選拔賽樣題不包含比賽設(shè)備的控制流程及接線圖或接線表，

不包含組成硬件的技術(shù)說明；

⑶選拔賽樣題內(nèi)容和正式比賽的任務(wù)的硬件相似度近70%以上；

⑷選拔賽樣題見附件1。

5.2命題內(nèi)容（實(shí)際操作部分）

⑴預(yù)賽包含1個(gè)任務(wù)，決賽包含3個(gè)任務(wù)；

⑵命題內(nèi)容包括：機(jī)械、電子、氣動技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)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(shù)規(guī)范采

用主觀評分。

5.3實(shí)際操作部分題目評價(jià)指標(biāo)

評價(jià)指標(biāo)由：PLC功能評分，仿真盒評分，專業(yè)技術(shù)規(guī)范評分，

時(shí)間評分組成。

5.4題目中的配分比例

本項(xiàng)目采用100分制評分，操作配分100分,占總分?jǐn)?shù)100%。見

表2。

表2：題目中的配分比例

4

分?jǐn)?shù)

內(nèi)容評分內(nèi)容

主觀分客觀分合計(jì)總分比例

PLC功能05555

仿真盒01515

實(shí)際操作

專業(yè)技術(shù)規(guī)范20020100

部分

時(shí)間及效率01010

合計(jì)2080100

總分100

6.選拔賽命題方式

試題由裁判長依據(jù)樣題，并參照本項(xiàng)目世界技能大賽試題命制。

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(shù)規(guī)范評分；

第四步：時(shí)間評分。

7.2評判方法

⑴任務(wù)完成后，每一評判小組至少有3人組成，負(fù)責(zé)下達(dá)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借助仿真盒對機(jī)械設(shè)備組裝、電氣設(shè)備安裝、IO地址分配、

傳感器、執(zhí)行器進(jìn)行測試評判；使用PLC對生產(chǎn)線生產(chǎn)線功能及運(yùn)

行狀況評判。依據(jù)專業(yè)技術(shù)規(guī)范（參見附件2）對組織管理及生產(chǎn)線

安裝工藝進(jìn)行評判。

⑶時(shí)間評分：在競賽過程中，裁判用秒表記錄選手完成任務(wù)所

需要的時(shí)間。當(dāng)仿真盒測試與PLC功能及觸摸屏成績?yōu)闈M分，專業(yè)

技術(shù)規(guī)范達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)準(zhǔn)，才可以計(jì)算時(shí)間成

績。

5

時(shí)間分計(jì)算方法：時(shí)間成績=(Tx–Ta)*M/(Tx-Tn)。

Tx表示最長任務(wù)完成時(shí)間、Ta表示實(shí)際任務(wù)完成時(shí)間、Tn表示

最短任務(wù)完成時(shí)間、M為時(shí)間分值。

⑷效率評分：在功能評分過程中，裁判小組成員每個(gè)人分別用

秒表記錄選手完成指定數(shù)量工件所需要的時(shí)間（以小組記錄平均時(shí)

間為準(zhǔn)）。當(dāng)仿真盒測試與PLC功能及觸摸屏成績?yōu)闈M分，專業(yè)技

術(shù)規(guī)范達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)準(zhǔn)，才可以計(jì)算效率成績。

效率分計(jì)算方法：效率成績=(最長完成時(shí)間–實(shí)際完成時(shí)間)*

效率分值/(最長完成時(shí)間-最短完成時(shí)間)。

7.3裁判員在評判工作中的任務(wù)

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(guān)問題；

⑶記錄違規(guī)事項(xiàng)并及時(shí)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(jì)算出選手當(dāng)前任務(wù)成績并告知參賽選手。

7.4裁判員在評判中的紀(jì)律和要求

⑴耐心并清晰、明確地告知選手操作指令；

⑵認(rèn)真監(jiān)督選手操作過程；

⑶認(rèn)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(chǔ)設(shè)施

8.1競賽設(shè)備及要求

競賽設(shè)備分為已知設(shè)備和未知設(shè)備。已知設(shè)備為FESTO公司的

標(biāo)準(zhǔn)單元(電操作手單元)和已知模塊組成；未知設(shè)備由未知模塊組

成。已知設(shè)備及模塊表3。未知設(shè)備的模塊功能及技術(shù)參數(shù)將在比賽

期間提供相關(guān)電子或紙質(zhì)版文件。

表3已知設(shè)備及模塊表

序號名稱數(shù)量備注

1電操作手單元1

6

2MPS單元小車2

3控制面板1

424VDC穩(wěn)壓電源2

5350mmx700mm鋁板1

6杯體、杯蓋供料倉模塊19針D-Sub-HD電纜

7擺動搬運(yùn)手模塊19針D-Sub-HD電纜

8閘門（落桿）式阻隔器1

9皮帶輸送機(jī)1模塊19針D-Sub-HD電纜

10距離傳感模塊1

11滑槽2

12仿真盒帶模擬量+24V電源線1

13數(shù)字量交叉電纜1

14模擬量交叉電纜1

15模擬量平行電纜1

16數(shù)字I/O端子（Syslink）2

17模擬量接線端子1

18PA加工工件1套

競賽已知設(shè)備圖片:

1

3

2

4

5

6

78

911

10

7

12

16

14

13

1517

8.2競賽準(zhǔn)備要求

⑴PLC控制器

PLC控制器由各參賽隊(duì)自帶，建議采用西門子S7-300、1200、

1500系列PLC，數(shù)量3套（實(shí)際使用2套），每套PLC控制器數(shù)字

量點(diǎn)數(shù)不少于16DI和16DO，其中有一套PLC控制器必須帶電壓型模

擬量控制，模擬量點(diǎn)數(shù)不少于2AI和1AO。PLC控制器輸入輸出電壓

必須滿足DC24V，建議PLC外接現(xiàn)場提供的的24VDC4.5A穩(wěn)壓電源

（帶4mm安全插座）以保證驅(qū)動較大負(fù)載，如直流電機(jī)(額定電流

1.5A)。

競賽設(shè)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。

PLC控制器要求具有可互相進(jìn)行總線通訊的功能，總線通訊方式

取決于各自PLC的類型要求，建議PLC之間采用以太網(wǎng)通訊。

參賽隊(duì)需自帶正確的兩套編程電纜及通訊電纜。

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

司的SYSLINK電纜及模擬量電纜，由參賽隊(duì)自帶并在賽前完成安裝

和接線。

PLC控制器與競賽設(shè)備連接所需的SYSLINK及模擬量電纜如下：

名稱圖片數(shù)量

8

SYSLINK電纜，一端每套PLC配置

開放2根

模擬量電纜，一端

1根

開放

PLC控制器與現(xiàn)場競賽設(shè)備的AI/AO模擬信號通訊連接采用德國

FESTO公司的模擬量接線端子，由參賽隊(duì)自帶并在賽前自行安裝到

PLC控制器上。

⑵PLC編程電腦

各參賽隊(duì)自帶編程電腦兩套，且都能用于PLC程序的編寫及下

載調(diào)試。

編程電腦中都應(yīng)該已經(jīng)安裝所帶PLC的編程軟件及相關(guān)JPG圖

片識別軟件、PDF文件識別軟件。

⑶觸摸屏

各參賽隊(duì)自帶不大于8寸的觸摸屏及配套的固定支架一套，可以直接

安裝在MPS單元小車上，可用于替代控制面板。要求通過現(xiàn)場總線可以和

自帶PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

自帶觸摸屏初始界面如下：（不包括字母及帶箭頭線段）

自帶PLC控制器及觸摸屏參考圖片如下：

自帶設(shè)備名稱數(shù)量參考圖片

9

PLC3

觸摸屏1

8.3賽場每個(gè)比賽工位所需設(shè)施

每個(gè)比賽工位所需設(shè)施見表4

表4比賽工位所需設(shè)施

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1比賽設(shè)備1套

2工作臺L:1500,W:700,H:7802張

3座椅2把

4垃圾桶1個(gè)

5接線板4-3P2個(gè)5米長

6電氣控制箱輸出最小5A，220V交流電1個(gè)帶漏電保護(hù)開關(guān)

及兩個(gè)3P插座

7截止閥HE-3-QS-61個(gè)6mm氣源快插接口

注：每一個(gè)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(gè)比賽工位且氣源壓力在0.6-1Mpa。

8.4現(xiàn)場設(shè)施工具清單見表5

表5現(xiàn)場設(shè)施工具清單

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1叉車載重不小于3000KG1輛裝卸貨物

2液壓車載重不小于1000KG2輛

10

3小推車載重不小于100KG1輛

4投影機(jī)流明度3500以上1套

5麥克風(fēng)1套與音響配套

6音響及擴(kuò)音器能涵蓋整個(gè)賽場1套

7賽場時(shí)鐘具有時(shí)、分、秒、毫秒1套

8計(jì)時(shí)秒表能同時(shí)記錄2個(gè)以上若干

9常用急救藥盒1套常用藥品

10彩色打印機(jī)1臺快速打印

11打印紙1箱非再生紙

12水筆若干

13訂書機(jī)及釘1套裝訂試卷

14評分夾若干

15文件柜1套用于存放檔案

16隔離欄若干包圍賽場

17安全標(biāo)志若干

18滅火器1個(gè)

19口哨1個(gè)

20飲水機(jī)1個(gè)

21桶裝水若干

22討論區(qū)工作臺L:1500,W:800,H:780若干

23討論區(qū)座椅若干

8.5工具儀器清單

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(duì)自行準(zhǔn)備，參考工具見附件3。

8.6耗材清單

根據(jù)競賽需要，賽場提供耗材見表6。

11

表6賽場提供耗材及配件

序號名稱說明數(shù)量單位

1導(dǎo)線單根多股/銅芯/塑料絕緣/≤0.5mm2若干米

2氣管Φ6、Φ4、Φ3若干米

33通Φ4、Φ6若干

4扎帶2.5若干根

5冷壓端子0.25，0.5，0.75若干個(gè)

6線夾子用于管線固定若干個(gè)

9.選拔賽場地及救生要求

9.1場地面積要求

⑴競賽工位：每個(gè)工位占地12m2(3mx4m)，標(biāo)明工位號，并配備

工作臺2張、座椅2把、垃圾桶1個(gè)。

賽場每個(gè)工位提供獨(dú)立控制并帶有漏電保護(hù)裝置的電氣控制箱

1個(gè)，配220V單相交流電源最小5A輸出(兩個(gè)3P插座)。提供氣源

壓力為0.6～1.0Mpa的6mm快插接口一個(gè)。

⑵現(xiàn)場討論區(qū)：在比賽場地內(nèi)設(shè)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(shè)有投影儀及桌椅。以12

個(gè)參賽隊(duì)為例競賽工位及現(xiàn)場討論區(qū)如下圖所示。

以12個(gè)參賽隊(duì)為例：340-400m2

12

為保證大賽順利進(jìn)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(shè)備，并置于顯著位置。

賽場應(yīng)具備良好的通風(fēng)、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(yù)防與應(yīng)急處理等工作。

9.4醫(yī)療設(shè)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(wù)人員隨時(shí)準(zhǔn)備處理現(xiàn)場突發(fā)傷害事故。

10.項(xiàng)目特殊規(guī)定

10.1選手安全及防護(hù)措施要求

⑴禁止使用刀具及剪口超過10cm帶尖的剪刀以免受傷，禁止使用

電動工具；

⑵專家在審視、檢查或參與參賽者項(xiàng)目時(shí)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫€(gè)人安全防護(hù)

裝備；

⑶參賽者必須穿防護(hù)(防砸、防扎)鞋；

⑷禁止使用線槽剪；

10.2有毒有害物品的管理和限制

有害物品圖示說明

13

防銹清洗劑禁止攜帶，賽場統(tǒng)一提供

酒精嚴(yán)禁攜帶

汽油嚴(yán)禁攜帶

有毒有害物