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2010年广东省职业技能大赛广州市选拔赛可编程序控制系统设计师职工组竞赛技术文件

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2010 年广东省职业技能大赛 广州市选拔赛可编程序控制系统设计师
(职工组)竞赛技术文件
一、竞赛项目及内容 (一)竞赛项目 竞赛项目为可编程序控制系统设计师。 (二)竞赛内容与方式 竞赛内容包括理论知识和操作技能两个部分。 1、理论知识竞赛 竞赛采取纸笔答方式进行,内容包括:PLC 技术及应用基础、 PLC 网络通信技术、PLC 过程控制技术、工业人机界面、传感器 技术及应用、变频调速技术及应用、电工电子技术基础等,时间 为 120 分钟。 2、操作技能竞赛 竞赛以现场操作的方式进行,内容为按工作任务书的要求完 成指定功能的可编程序控制系统的设计、安装、调试,时间为 240 分钟。 (三)竞赛标准 竞赛标准以“可编程序控制系统设计师”高级工国家职业标准 (国家职业资格三级)为依据,适当增加新知识、新技术、新设

备、新技能等相关内容。 1. 基本要求 1.1 职业道德 (1)爱岗敬业,忠于职守。 (2)努力钻研业务,刻苦学习,勤于思考,善于观察。 (3)工作认真负责,严于律己,吃苦耐劳。 (4)遵守操作规程,坚持安全生产。 (5)着装整洁,爱护设备,保持工作环境的清洁有序,做
到文明生产。 1.2 基础知识 (1)电工电子技术基础知识(电路基础知识、交流电基础
知识、数字逻辑电路基础知识、模/数(数/模)基础知识、运算放 大器及电路等)。
(2)电气控制基础知识(常用低压电器知识、典型机床控 制电路、电气识图与制图等)。
(3)PLC 技术及应用基础知识(组成结构、工作原理、指 令功能、程序功能及结构、编程软件应用等)。
(4)PLC 网络通信技术(工业通信基础、PLC 网络结构类 型、PLC 通信接口与协议、现场总线工作原理与应用等)。
(5)工业人机界面技术(触摸屏组成结构、工作原理、性 能指标与选用、界面组态与编程、维护保养等)。
(6)传感器技术及应用(常用开关量、模拟量传感器的组

成结构及工作原理、性能指标与选用,检测与维护等)。

(7)变频调速技术及应用(组成结构、工作原理、常用参

数功能与调整方法、转速闭环系统的设置与调整等)。

(8)PLC 过程控制技术(过程控制基础知识、PLC 模拟量

接口技术、过程控制算法、PLC 过程控制系统设计等)。

(9)PLC 控制系统分析与设计技术(控制对象工艺要求分

析、技术要求确定、控制方案设计、硬件选型与配置、软件编程

等)。

(10)PLC 控制系统的安装与调试技术(安装规则、调试流

程与安全规范、信号测量与校验、检测仪表的使用等)。

2. 工作要求



业 工作 功 内容

能力要求

相关知识



1.能分析配有人机接口、设

备层总线及单回路闭环单机控

( 一 制系统的控制对象的工艺要求 1.人机接口的概念及特

) 项 2.能确定人机接口技术要求 点

一、 目 分 3.能确定设备层总线通信技 2.设备层总线的概念、

系 析 术要求

结构及特点



4.能确定单回路闭环控制系



统技术要求



(二 )控 制方 案设 计

1.能设计人机接口监控方案 2.能设计制定设备层联网方 案 3.能设计单回路闭环控制方 案

1.人机接口界面的组态 规则
2.设备层总线的通信协 议类型与传输知识

二、 硬 件 配 置

( ) 备 型

一 设 选

1.能根据控制要求选取人机 接口设备并对硬件进行设置
2.根据通信要求及技术指标 选取设备层总线单元并对硬件 进行设置

1.人机接口设计选取原 则



业 工作 功 内容

能力要求

相关知识



1.能绘制电气原理图

( 二 ) 2.能绘制接线图

硬 件 3.能绘制元器件布置图

图 绘 4.能绘制元器件现场位置图 2.设备层总线主/从单

制 与 5.能根据图纸要对配有人机 元选取原则

设 备 接口、设备层总线及单回路闭

安装 环的单机控制系统进行现场安



( 一 1.能编制人机接口单元内存 1.人机接口单元占用内

) 内 分配表

存的计算方法

存 分 2.能编制设备层总线单元内 2.设备层总线单元占用

配 存分配表

内存计算方法

( 二 1.能根据技术指标设置人机 1.使用工具软件设置人

三、 ) 参 接口单元参数

机接口单元参数的方法

程 数 设 2.能报据技术指标设置设备 2.使用工具软件设置设

序 置 层总线单元参数

备层总线单元参数的方法



1.能编写人机接口单元交互



(三 )编 程

程序 2.能编写设备层总线单元的
控制程序 3.能使用 PID 等指令实现
单回路闭环控制系统的程序设

1.运算、数制换算及 PID 等指令的使用方法
2.人机接口画面的组态 方法



( 一 1.能检查人机接口输入/输

) 校 出信号动作是否正确

验 信 2.能检查设备层总线的连接

号 及设置是否正确

1.人机接口设备的调试

1.能联机调试人机接口设备 方法

四、 ( 二 的控制程序

2.设备层总线的调试方

系 ) 联 2.能联机调试设备层总线的 法

统 机 调 控制程序

调试

3.能联机调试单回路闭环控



制系统的控制程序

(三

) 编 1.能整理程序清单、硬件接 1.技术文件归档方法

制 技 线图等技术资料

2.用户使用说明书的撰

术 文 2.能编写用户使用说明书 写方法与规范





业 工作 功 内容

能力要求



(一

)日 五、 常 维

能设计 PLC 系统维护日志

运护

行 (二

管 理

)故 障诊 断与

能根据报警指示灯及故障代 码诊断并排除 PLC 系统的故障

处理

相关知识 PLC 故障自诊断的功能

二、成绩评定方法

(一)参赛选手的成绩评定由大赛技术工作委员会的裁判组负

责。

(二)理论知识竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评

分与计分。

(三)操作技能的成绩,由现场裁判组按照实操评分标准,集

体评判进行评判、计分。

(四)参赛选手最终名次依据理论知识和操作技能两部分成绩

按比例累加排定,其中理论知识(满分为 100 分)占总成绩的 30%,

操作技能(满分为 100 分)占总成绩的 70%。当出现成绩相同时,

以实操技能竞赛成绩高者为先;如实操技能竞赛成绩仍然相同,

以实操技能竞赛时间短者为先。若仍不能分出先后,取相同名次。 三、竞赛场地与设施

(一)理论知识竞赛

理论知识竞赛在标准教室进行。

(二)操作技能竞赛 1、竞赛工位:每个工位占地不小于 8M2。 2、每个工位配: 可编程序控制系统设计师实训/考核设备:1 台(套),设备配 置有两种(具体如下),选手在其中一种设备配置上完成操作技能 考核:

设备配置表 1:

序 名称


性能描述

数 备注


CPU 频率≥1.0GHz;内存≥1G;硬盘

容量≥160G;安装 Windows2000/XP

操 作 系 统 、 PLC 编 程 软 件 ( GX

计算机

1

1

Developer 8.0 以 上 ) , 组 态 软 件

模块



( ET2.0 对 应 鹭 岛 LEODO 触 摸 屏

GR10T-B0);显示器尺寸≥17 吋;放置

计算机主机和显示器的电脑台等

供料模 主要配置:井式工件库,直线气缸, 1

2

块 光电传感器等



主要配置:传送带,三相异步电动机,

传送带

1

3

脉冲编码器,光电式、电容式或电感式

模块



传感器等

4 机械手 主要配置:摆动气缸、直线气缸、气 1

模块 动手指,磁性开关等



过程控 1
5 制 模 主要配置:温度加热、控制器等 套


仓存模 主要配置:无杆气缸,双轴缸,真空 1

6

块 吸盘,磁性开关等



主 PLC: FX2N-48MR+FX0N-3A;从

PLC 模

1

7

PLC:FX2N-16MT。含主、从 PLC 通





信电缆、编程电缆

变频器

1

8

三菱变频器 FR-A740-0.75K-CHT

模块



人机界 鹭岛 LEODO 触摸屏 GR10T-B0、配 1

9

面 模块 套通信电缆



设备配置表 2:

序 名称


性能描述

数 备注


CPU 频率≥1.0GHz;内存≥512M;硬

盘容量≥40G;安装 Windows2000/XP

计算机

1

1

操 作 系 统 、 PLC 编 程 软 件 ( GX

模块



Developer 8.86)和触摸屏编程软件

(GT Designer2 2.79H);显示器尺寸≥

14 吋;放置计算机主机和显示器的电脑

台等

供料模 主要配置:井式工件库,直线气缸, 1

2

块 光电传感器,工作定位装置等



主要配置:传送带,三相异步电动机,

传送带

1

3

脉冲编码器,接近开关,电容、电感、

模块



光电传感器等

姿态翻

主要配置:气动手指,直流电机,磁 1

4 转模

性开关等





机械手 主要配置:无杆气缸,直线气缸,真 1

5

模块 空吸盘,磁性开关等



过程控

主要配置:水箱,水泵,防溢流装置、 1

6 制模

液位传感器等





PLC 模 主 PLC: FX2N-48MR+FX0N-3A;从 1 7
块 PLC:FX2N-16MR。编程电缆一条 套

变频器

1

8

三菱变频器 FR-D720S-0.37K

模块



人机界

1

9

三菱触摸屏:GT1050。编程电缆 1 条

面 模块



3、赛场配备 AC380V、AC220V 两种电源插座与设备配套 使用,每台设备带有电源保护装置,每台设备配备由空压机提供 的 0.5-0.7MPa 的充足气源。供电和供气系统具有必要的安全保 护措施。
四、竞赛细则 (一)竞赛规则 1、理论知识 (1) 理论知识竞赛以答卷(闭卷)方式进行,竞赛时间为 120 分钟。 (2)答题用的稿纸由现场工作人员统一发放,选手不得自 带任何资料进入赛场。 (3)参赛选手在竞赛试卷上规定位置填写姓名、准考证号。 试卷其他位置不得有任何暗示选手身份的记号或符号,否则取消 成绩。 2、操作技能 (1)操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行,选手按工 作任务书的要求完成指定功能的可编程序控制系统的设计、安装 与调试。操作技能竞赛时间为 240 分钟。 (2)选手的出场顺序由抽签决定。 (3)选手参加操作技能竞赛前,须按组委会指定时间熟悉 竞赛场地及设备情况。 (4)如果确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞

赛,由大赛裁判长视具体情况作出处理决定。 (5)竞赛过程中,选手若需休息、饮水或去洗手间,一律计
算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。 (6)竞赛过程中,选手若出现违规操作或操作不当,而损
坏竞赛设备者,经裁判员判定,视情节轻重,作扣分乃至终止比 赛的处理。
(7) 如果选手提前结束竞赛,应举手向裁判员示意提前结 束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案,选手提前结束比赛后 不得再进行任何操作。
(8) 结束竞赛时,选手应将所设计的 PLC 控制程序及相 关程序保存在指定的存储设备中,并对完成的任务进行操作演示, 裁判员在评分表格中做好记录并经选手签字确认,以便检验和评 分。
(二)赛场规则 1、各类赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相关证 件,着装整齐。 2、各赛场除现场裁判、赛场配备的工作人员以外,其他人 员未经允许不得进入赛场。 3、新闻媒体等进入赛场必须经过大赛组委会允许,并且听 从现场工作人员的安排和管理,不能影响竞赛进行。 4、各参赛队的领队、指导老师和随从人员一律不得进入赛 场。

(三)安全操作规范 1、操作者应根据设备《使用说明书》或相关的设备操作规 程要求,熟悉竞赛设备的基本性能和一般结构,禁止违规使用。 2、上电前,操作者必须检查系统电路是否存在短路、漏电 等故障;检查急停等保护功能是否完备;重点检查 PLC、人机界 面工作电源、变频器的输入、输出接线的正确性。 3、编程前需对 PLC 的输入、输出校验确认,保证输入、输 出信号的正确。 4、初次下载 PLC 控制程序应切断气源以及所有输出驱动器 件的工作电源。 5、PLC 控制系统在联机调试前必须进行模拟调试,保证系 统功能的正确性,在确保没有安全隐患的前提下才能进行联机调 试。 6、调试过程中如需更改线路,须停机、断电后操作,严禁 带电作业。 7、调试过程中若需对设备进行调整,必须停机、断电后操 作。 8、设备上的保险和安全防护装置,操作者不得任意拆卸和 移动。 9、设备和配套工具应妥善保管,保持完整与良好,丢失应 赔偿。 10、比赛完毕后应清扫设备、工位,保持清洁。将执行机构

复位、PLC 程序清除、变频器恢复出厂设定值后切断设备电源。 11、设备在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即停
机,保持现场,同时应立即报告当值裁判。 五、参考资料 1.《可编程控制技术(电工类)》,中国劳动社会保障出版社,
2004 年; 2.《FX 系列 PLC 编程及应用》,机械工业出版社,2005 年; 3.《S7-200 PLC 原理与应用系统设计》,机械工业出版社,
2007 年; 4.《变频技术(电工类)》,中国劳动社会保障出版社,2004
年; 5.《传感器及应用(电类)》,中国劳动社会保障出版社,2007
年; 6.《自动控制技术》,中国劳动社会保障出版社,2004 年; 7.《变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术》,机械
工业出版社,2006 年; 8.《变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术实操指导
书》,机械工业出版社,2007 年; 9.《可编程序控制器选择、设计与维护》,机械工业出版社,
2002 年; 10.《PLC 分析与设计应用》,电子工业出版社,2004 年; 11.《可编程序控制器过程控制技术》,机械工业出版社,2006

年; 12.《可编程序控制器通信与网络》,机械工业出版社,2006
年; 13.《职业技能培训鉴定教材一维修电工(技师、高级技师)》,
中国劳动社会保障出版社,2008 年; 14.《电工与电子技术简明教程》中国劳动社会保障出版社,
2003 年。 15.《PLC、变频器、触摸屏综合应用实训》,中国电力出版
社,2008 年。 16. 《ET 组态软件 Version 2.0 用户手册》,沈阳鹭岛资讯科
技有限公司,2005 年。 17.《电气控制与 PLC 实训教程》,人民邮电出版社,2007
年。 18.《电气控制与 PLC 应用》,人民邮电出版社,2009 年。



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