山東省“技能興魯”職業(yè)技能大賽

——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

山東省選拔賽

儀器儀表制造工

（智能制造傳感技術(shù)方向）項目

實操樣題

（職工組）

第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

山東省選拔賽組委會辦公室

2023年10月

重要說明

1.比賽時間180分鐘，120分鐘后，選手可以棄賽，但不可提前離

開賽位場地，需要在賽位指定位置，與比賽設(shè)備隔離。

2.比賽共包括6個任務(wù)，總分100分，見表1。

表1比賽任務(wù)及配分

序號名稱配分說明

1任務(wù)一：典型儀器儀表的組裝與調(diào)試15

2任務(wù)二：智能儀器儀表的組網(wǎng)與測試20

3任務(wù)三：智能儀器儀表典型應(yīng)用與調(diào)試15

415

任務(wù)四：工業(yè)智能分揀系統(tǒng)配置與調(diào)試必須完成任

5任務(wù)五：智能貼標(biāo)包裝系統(tǒng)編程運(yùn)行與調(diào)試15務(wù)一、二、三后

方可進(jìn)行任務(wù)四

6任務(wù)六：智能倉儲單元應(yīng)用與調(diào)試15、五、六。

7職業(yè)素養(yǎng)與安全意識5

合計100

3.除有特殊說明外，限制各任務(wù)評判順序，但不限制任務(wù)中各項

的先后順序，選手在實際比賽過程中要根據(jù)賽題情況進(jìn)行操作，所有

評判必須在選手舉手要求后評判。

4.需要裁判驗收的各項任務(wù)，任務(wù)完成后裁判只驗收1次，請根

據(jù)賽題說明，確認(rèn)完成后再提請裁判驗收。

5.比賽所需要的資料及軟件都以電子版的形式保存在工位計算機(jī)

里指定位置E:\ZL\。

表2:資料明細(xì)表

序號電子資料名稱

1硬件IO配置表

2通訊配置表

6.競賽平臺系統(tǒng)中主要模塊的IP地址預(yù)分配如下表3所示。

表3:IP地址分配表

序號名稱IP地址分配備注

1裝配單元PLC192.168.0.11

2涂膠單元PLC192.168.0.12

3檢測單元PLC192.168.0.13

4裝箱單元PLC192.168.0.14

5入庫單元PLC192.168.0.15

6調(diào)試單元PLC192.168.0.16

7裝配單元HMI192.168.0.21

8涂膠單元HMI192.168.0.22

9檢測單元HMI192.168.0.23

10裝箱單元HMI192.168.0.24

11入庫單元HMI192.168.0.25

12調(diào)試單元HMI192.168.0.26

13調(diào)試單元讀碼器192.168.0.35

14視覺相機(jī)192.168.0.40

15振動傳感器192.168.0.50

16入庫單元讀碼器192.168.0.60

173KG機(jī)器人192.168.0.103

183D相機(jī)編程計算機(jī)192.168.0.70

7.選手對比賽過程中需裁判確認(rèn)部分，應(yīng)當(dāng)先舉手示意。

8.參賽選手在競賽過程中，不得使用U盤。

9.比賽過程中，若發(fā)生危及設(shè)備或人身安全事故，立即停止比賽，

將取消其參賽資格。

10.選手在競賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有

違反，則按照相關(guān)規(guī)定在競賽的總成績中扣除相應(yīng)分值。

11.選手在比賽開始前，認(rèn)真對照工具清單檢查工位設(shè)備，并確認(rèn)

后開始比賽；選手完成任務(wù)后的檢具、儀表和部件，現(xiàn)場需統(tǒng)一收回

再提供給其他選手使用。

12.賽題中要求的備份和保存在電腦中的文件，需選手在計算機(jī)指

定文件夾E:\2023ZN\中命名對應(yīng)文件夾(賽位號+PLC,賽位號+HMI,

賽位號+2D),賽位號為1個數(shù)字+3個字母+2個數(shù)字，如AZG01(依次代表：

場次、組別、工位)賽題中所要求備份的文件請備份到對應(yīng)到文件夾

下，即使選手沒有任何備份文件也要求建立文件夾。

13.選手嚴(yán)禁攜帶任何通訊、存儲設(shè)備及技術(shù)資料，如有發(fā)現(xiàn)將取

消其競賽資格。選手擅自離開本參賽隊賽位或者與其他賽位的選手交

流或者在賽場大聲喧嘩，嚴(yán)重影響賽場秩序，如有發(fā)生，將取消其競

賽資格。

14.選手必須認(rèn)真填寫各類文檔，競賽完成后所有文檔按頁碼順序

一并上交。

15.選手必須及時保存自己編寫的程序及材料，防止意外斷電及其

它情況造成程序或資料的丟失。

16.賽場提供的任何物品，不得帶離賽場。

17.在整個比賽期間，選手應(yīng)嚴(yán)格防止機(jī)器人運(yùn)動造成人身傷害，

嚴(yán)格遵循相關(guān)職業(yè)素養(yǎng)要求及安全規(guī)范，包括安全文明參賽，著裝、

操作規(guī)范，工具擺放整齊，資料歸檔完整等。

任務(wù)一：典型儀器儀表的組裝與調(diào)試

任務(wù)描述：根據(jù)電氣原理圖和安裝圖，對調(diào)試單元模塊主要傳感器進(jìn)行機(jī)械和電氣

安裝并調(diào)試。

(一)典型傳感器的組裝與調(diào)試。

1、振動傳感器安裝調(diào)試

安裝振動傳感器、網(wǎng)關(guān)、無線節(jié)點、以及連接線纜到調(diào)試平臺正確位置，設(shè)置DXM

無線網(wǎng)關(guān)和無線節(jié)點相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)振動傳感器與其附件的連接。可以在HMI上顯示

實時的檢測數(shù)據(jù)，具體包含：

(1)振動傳感器與無線節(jié)點的連接。

(2)無線節(jié)點供電電路連接。

(3)DXM100無線網(wǎng)關(guān)供電電路的連接。

(4)DXM100無線網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接。

(5)DXM100無線網(wǎng)關(guān)IP地址的設(shè)定。

(6)無線節(jié)點站地址設(shè)定。

(7)DXM100無線網(wǎng)關(guān)和無線節(jié)點的綁定。

調(diào)試平臺振動傳感器、網(wǎng)關(guān)、無線節(jié)點如圖1-1所示：

圖1-1振動傳感器附件

2、安裝RFID射頻讀寫器

將RFID射頻讀寫器安裝到正確位置，要求后續(xù)編程時能夠?qū)崿F(xiàn)：當(dāng)步進(jìn)電機(jī)固定

芯片移動到RFID讀寫器位置時，能夠?qū)崿F(xiàn)RFID芯片數(shù)據(jù)的讀寫和信息狀態(tài)監(jiān)控?？梢?/p>

在HMI上顯示寫入的指定信息，具體內(nèi)容包含：

(1)RFID射頻讀寫器安裝。

(2)RFID射頻讀寫器電纜安裝。

在調(diào)試單元中安裝RFID射頻讀寫器完成后，效果如圖1-2所示：

圖1-2RFID射頻讀寫器安裝位置

3、安裝2D視覺系統(tǒng)

將2D視覺系統(tǒng)安裝到正確位置，使后續(xù)編程時能夠?qū)崿F(xiàn)：通過視覺系統(tǒng)軟件手動

拍照和PLC控制自動拍照。

具體包含：

(1)相機(jī)控制器與鏡頭的位置調(diào)整。

(2)相機(jī)電源線的連接。

(3)相機(jī)與交換機(jī)通訊電纜的連接。

在調(diào)試單元中安裝視覺傳感器完成后，效果如圖1-3所示：

圖1-3視覺傳感器安裝位置

4、故障檢測與排除

根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因，在規(guī)定時間內(nèi)將故障排除。

完成任務(wù)一后，舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)二：智能儀器儀表的組網(wǎng)與測試

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（智能傳感器）組網(wǎng)與測試

根據(jù)智能制造互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需求，在本賽項競賽技術(shù)平臺相關(guān)單元模塊上，

對網(wǎng)絡(luò)通訊、智能傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)交互存儲、可編程序控制器等工業(yè)網(wǎng)

絡(luò)化關(guān)鍵設(shè)備，進(jìn)行相應(yīng)的選型、安裝與調(diào)試；運(yùn)用相應(yīng)的工業(yè)軟件，實現(xiàn)各相關(guān)

通訊協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，打通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，達(dá)到現(xiàn)場數(shù)據(jù)的快速、精確采集與網(wǎng)絡(luò)通

信，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的虛擬化、可視化。

完成任務(wù)二后，舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)三：智能儀器儀表典型應(yīng)用與調(diào)試

1、調(diào)試平臺運(yùn)動機(jī)構(gòu)編程與調(diào)試

編寫主控PLC中步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)模塊任務(wù)，人機(jī)界面能夠?qū)崿F(xiàn)移動模組的基本運(yùn)動

控制與狀態(tài)信息監(jiān)控。

具體包含如下

(1)啟用和禁用模組，當(dāng)人機(jī)界面啟用軸按鈕未按下時，移動模組不動作。

(2)點動控制，當(dāng)運(yùn)動到上下限位時，移動模組停止。

(3)模組回原點。

2、振動傳感器編程測試

對振動傳感器網(wǎng)關(guān)和無線節(jié)點進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，人機(jī)界面能夠利用振動傳感器實時監(jiān)

測電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、Z軸速度(mm/s)、X軸速度(mm/s)和發(fā)熱溫度(℃)。

具體如下：

(1)通過振動傳感器編程軟件，選手設(shè)置TCP通訊，正確連接振動傳感器網(wǎng)關(guān)，

建立通訊。

(2)編寫PLC程序，當(dāng)電機(jī)正常勻速運(yùn)行時，實時讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，人機(jī)界面HMI

正確顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型保留3位小數(shù)。

(3)編寫PLC程序，實時讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)電機(jī)故障時(電機(jī)聯(lián)軸器與編碼器連

接處松動),檢測數(shù)據(jù)異常5S后，電機(jī)勻速運(yùn)動停止，人機(jī)界面HMI正確顯示監(jiān)測數(shù)

據(jù)和電機(jī)報警狀態(tài)，報警狀態(tài)以2Hz的頻率閃爍。

振動傳感器正常與故障安裝狀態(tài)，參考示例如下圖2-5所示。

電機(jī)正常狀態(tài)電機(jī)異常狀態(tài)

圖3-1電機(jī)正常與故障狀態(tài)

3、RFID射頻讀寫器編程測試

對RFID進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，通過RFID狀態(tài)指示燈判斷當(dāng)前工作狀態(tài)，對RFID

芯片進(jìn)行讀寫操作，并且寫入的數(shù)值能夠正確顯示到人機(jī)界面中。RFID編碼規(guī)則如下：

A010

場庫零

次位件

狀

號態(tài)

圖3-2RFID編碼規(guī)則

A.場次：A、B、C、D、E;

B.庫位號：當(dāng)前工件在倉庫中的位置；

C.零件狀態(tài)：0:不合格，1:合格，2:未知(未經(jīng)過傳感器檢測)。

具體如下：

(1)對RFID進(jìn)行初始化設(shè)置，HMI測試界面正確顯示是否檢測到RFID芯片狀態(tài)。

(2)編寫PLC程序，根據(jù)RFID規(guī)定的編碼規(guī)則寫入相應(yīng)代碼初始化狀態(tài)數(shù)據(jù)。第

一次初始化信息為：A051。寫入完成后，對芯片啟動讀操作，編寫HMI測試界面顯示

RFID芯片中的初始化數(shù)據(jù)，測試是否與寫入的相同。

(3)編寫PLC程序，根據(jù)RFID規(guī)定的編碼規(guī)則寫入相應(yīng)代碼過程檢測存儲數(shù)據(jù)。

存儲信息為：D101。寫入完成后，對芯片啟動讀操作，編寫HMI測試界面，顯示RFID

芯片中存儲的數(shù)據(jù)，測試是否與寫入的相同。

完成任務(wù)三后，舉手示意裁判進(jìn)行評判

任務(wù)四：工業(yè)智能分揀系統(tǒng)配置與調(diào)試

工作任務(wù)如下：

(一)根據(jù)任務(wù)要求，由選手自行設(shè)計分揀單元PLC程序和HMI觸摸屏界面，能夠?qū)崿F(xiàn)分揀單元

的復(fù)位、啟動、停止等功能：

(1)復(fù)位為本單元所有設(shè)備運(yùn)行至初始位置或狀態(tài)；

(2)系統(tǒng)啟動為系統(tǒng)自動按照綜合任務(wù)運(yùn)行；

(3)系統(tǒng)停止為系統(tǒng)停止運(yùn)動。

初始?xì)w零狀態(tài)為：

(1)單元中工業(yè)機(jī)器人處于原點位置。

(2)單元中交流電機(jī)控制機(jī)構(gòu)運(yùn)行5S后停止運(yùn)行。

(3)單元中所有氣動元件歸位并且氣缸縮回。

(4)單元流水線上沒有空托盤或零件。

若上述條件中任一項不滿足，則本單元紅色警示燈以1Hz的頻率閃爍，系統(tǒng)不能啟

動，故障清除重新復(fù)位后恢復(fù)正常。

(二)能夠?qū)崿F(xiàn)分揀單元的分揀動作任務(wù)流程：

手動將裝有工件的托盤放置在檢測單元的傳送帶末端，啟動機(jī)器人完成分揀動作。

完成任務(wù)四后，舉手示意裁判進(jìn)行評判

任務(wù)五：智能貼標(biāo)包裝系統(tǒng)編程運(yùn)行與調(diào)試

工作任務(wù)如下：

（一）根據(jù)任務(wù)要求，由選手自行設(shè)計貼標(biāo)單元PLC程序和HMI觸摸屏界面，能夠?qū)崿F(xiàn)貼

標(biāo)單元的復(fù)位、啟動、停止等功能：

(1)復(fù)位為本單元所有設(shè)備運(yùn)行至初始位置或狀態(tài)；

(2)系統(tǒng)啟動為系統(tǒng)自動按照綜合任務(wù)運(yùn)行；

(3)系統(tǒng)停止為系統(tǒng)停止運(yùn)動。

初始?xì)w零狀態(tài)為：

(1)單元中步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)構(gòu)處于原點位置。

(2)單元中交流電機(jī)控制機(jī)構(gòu)運(yùn)行5S后停止運(yùn)行。。

(3)單元中所有氣動元件歸位并且氣缸縮回。

(4)單元流水線上沒有空托盤或零件。

（二）能夠?qū)崿F(xiàn)貼標(biāo)單元的貼標(biāo)動作任務(wù)流程：

手動將裝有工件的托盤放置在傳送帶入口處，啟動傳送帶和貼標(biāo)模塊完成貼標(biāo)動作。

完成任務(wù)五后，舉手示意裁判進(jìn)行評判

任務(wù)六：智能倉儲單元應(yīng)用與調(diào)試

倉位2

倉位1倉位：

倉位4倉位6