机电一体化.doc

第三届全国技工院校技能大赛山东省选拔赛竞赛技术文件

机电一体化项目

第三届全国技工院校技能大赛山东省选拔赛组委会
二〇一〇年七月

学生组（机电一体化项目）

目　　录

一、竞赛技术文件制定标准…………………………………1
二、竞赛内容、形式和成绩计算……………………………1
三、命题原则…………………………………………………1
四、竞赛范围、比重、类型及其它…………………………1
五、竞赛规则…………………………………………………13

注：1.本竞赛技术文件如有更新，将在大赛网站（）上及时公布，请注意上网查询。
2.本竞赛技术文件最终解释权归第三届全国技工院校技能大赛山东省选拔赛组委会。
一、竞赛技术文件制定标准
机电一体化项目以《维修电工国家职业技能标准》（高级工）、《装配钳工国家职业技能标准》（中级工）为基础，参照世界技能大赛有关标准，并结合技工院校教学实际制定。
二、竞赛内容、形式和成绩计算
（一）竞赛内容
本次竞赛内容包括理论知识和实际操作两部分。
（二）竞赛形式
竞赛采用团队竞赛形式。每个参赛队由2名选手组成，设队长1名。
（三）成绩计算
理论知识竞赛满分为100分。理论知识竞赛成绩取两名参赛选手的平均分后，按30%的比例折算计入竞赛总成绩；
实际操作竞赛满分为100分。实际操作竞赛成绩按70%的比例折算计入竞赛总成绩；
折算后的理论知识竞赛成绩与实际操作竞赛成绩相加得出参赛队竞赛总成绩，满分为100分。
三、命题原则
依据国家职业标准，注重基本技能，体现现代技术，结合生产实际，考核职业综合能力，并对技能人才培养起到示范指导作用。
四、竞赛范围、比重、类型及其它
（一）理论知识竞赛
1. 竞赛范围
以维修电工、装配钳工知识为主，机电一体化相关知识为辅。
（1）基础知识
① 电路和磁路知识
复杂直流电路的分析和计算；
交流电路的分析和计算；
电子电路的简单分析和计算；
磁场的基本性质及磁路与磁路定律的内容，电磁感应、自感系数的概念。
② 仪器仪表知识
普通信号发生器和通用示波器的原理、使用及保养知识；
万用表、电压表、电流表、钳形表及互感器等的使用及保养知识。
③ 机械基础知识
常用机械性能的含义、指标及实验方法；
碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及其合金的分类、性能及用途；
机械图纸识读知识；
公差与配合的基本术语和定义，公差与配合的选用原则与方法；
表面粗糙度的概念、术语、标注、选用原则与方法；
常用机械加工方法及特点；
常用螺纹联接、键联接、销联接及其它联接的类型、特点与应用；
带传动的类型、原理、特点及应用；
齿轮的基本类型与特点，齿轮传动的基本结构、传动类型及其应用；
蜗杆传动的组成、特点及应用；
滚珠丝杠副的构造、分类及特点；
轮系类型、组成和应用，传动比计算方法；
轴承的类型、特点及应用；
联轴器和离合器的类型、特点及应用；
常用机械设备拆装、检测、调试的方法；
零部件装配工艺知识；
常用工、量具的使用基本知识。
（2）专业知识
① 电子电路知识
模拟电路（晶体管放大、正弦波振荡、集成运算放大、直流稳压电源电路）基础及应用知识；
数字电路（集成门电路、触发器、多谐振荡器、计数器、寄存器及数字显示电路）基础及应用知识；
晶闸管电路（单相、三相各种形式可控整流电路及逆变器电路）基础及应用知识；
电力半导体器件，如GTO（门极可关断晶闸管）、MOSFET（电力场效应管）、GTR（电力晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、IGCT（集成门极换流晶闸管）的特点及在逆变器、斩波器中应用的基本知识；
电子设备防干扰的基本知识。
② 电机及拖动知识
变压器、交流电机、直流电机相关知识；
控制类电机（测速发电机、伺服电动机、步进电动机、力矩电机）的原理构造、特性和接线方法；
串级调速、变频调速、斩波器－直流电动机调速的原理、特点及应用的基本知识。
③ 自动控制知识
自动控制系统的基本概念；
常用调速系统（直流调速系统、交流变频调速系统）的结构组成及控制原理知识；
常用传感器（电感式传感器、电容式传感器、光电传感器、旋转编码器、温度传感器、压力传感器等）的原理及应用知识；
通用变频器、步进驱动器、伺服驱动器的原理及应用基本知识；
触摸屏的原理及应用基本知识；
自动生产线的基本知识。
④ 液压气动知识
气动、液压系统中泵、缸、阀的作用；
液压源、气源装置的组成环节、符号和作用；
液压泵符号、种类与适用场合，液压泵压力、排量、流量的定义及单位；
直线位移类和角位移类气缸、油缸的符号、选用原则及使用方法；
控制阀（换向阀、调压阀、溢流阀、节流阀等）的符号、工作原理和使用方法；
典型气动、液压控制回路的组成及工作原理；
气动、液压系统维护保养知识。
⑤ 现代控制技术知识
单片机（MCS-51系列）的基本概念及基本应用知识；
可编程序控制器的基本控制原理及在机电一体化设备控制系统中应用的基本知识；
工业控制网络基本知识。
2. 试题比重
基础知识约占试卷总分的30%；专业知识约占试卷总分的70%。
3．试题类型
采用客观试题的形式，分单项选择题、判断题，理论考试采用智能化网上机考方式。
4．竞赛时间
竞赛时间为90分钟。
5．命题方式
国家题库抽取与专家命题相结合。
6．主要参考资料
（1）《职业技能鉴定教材－维修电工（初级、中级、高级）》，1998年第1版，中国劳动社会保障出版社；
（2）《职业技能鉴定指导－维修电工（初级、中级、高级）》，1998年第1版，中国劳动社会保障出版社；
（3）《维修电工》（高级） 庄建源、张志林主编，2003年第一版，石油大学出版社；
（4）《维修电工（上、下册）》（高级工）柴进镛、王照清主编，2003年第一版，中国劳动社会保障出版社；
（5）《职业技能培训鉴定教材一维修电工（技师、高级技师）》，2008年第1版，中国劳动社会保障出版社；
（6）《钳工》（中级）黄涛勋主编， 2009年第一版，机械工业出版社；
（7）《液气压传动》黄涛勋主编，2007年第一版，机械工业出版社；
（8）《变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术》 岳庆来主编，2006年第1版，机械工业出版社。
（9）《电气维修技师技术教程》，2009年8月第1版，山东大学出版社。
（二）实际操作竞赛
实际操作竞赛以操作技能为主，仪器仪表使用及安全文明生产在实际操作竞赛过程中进行考查，不再单独命题。
1．竞赛范围与内容
为全面考查参赛选手的职业综合素质和技术技能水平，实际技能操作竞赛包括机电一体化技术综合应用、仪器仪表使用、安全文明生产三大部分，具体内容见表1。
表1 竞赛范围与内容
序号
内容
说 明
1
机电一体化技术综合应用
（1）电气控制原理图、气动回路图绘制；
（2）机械装配、气动回路连接、电气接线；
（3）系统软件设计与联机调试；
（4）系统运行与优化；
（5）故障诊断与排除。
2
仪器仪表使用
万用表、双踪示波器等
3
安全文明生产
维修电工及装配钳工安全操作规程
根据竞赛组委会提供的任务书及相关资料，参赛选手完成下列工作任务：
（1）根据提供的图纸完成机械组件的安装与调整；
（2）按任务书要求手工绘制气动回路图，并进行气路连接与调整；
（3）按任务书要求手工绘制电气控制原理图（含PLC的I/O连接图、PLC外围电气图等）并连接电路；
（4）根据控制要求进行PLC组网、传感器调整及各驱动器的参数整定；
（5）根据工艺要求设计编写PLC、触摸屏程序；
（6）系统调试与优化，完成任务书规定的工作任务和技术指标；
（7）按任务书要求进行故障诊断与排除。
2．竞赛时间
实际操作竞赛总时间480分钟。
3．命题方式
专家命题。
4．竞赛场地与设施
（1）竞赛场地
① 竞赛工位：每个工位占地15～20 m2，标明工位号，并配备竞赛平台、工作准备台1张、电脑2台、电脑桌2张、座椅2把、绝缘橡胶垫2张。
② 赛场每工位提供独立控制并带有漏电保护装置的380 V三相五线、220 V单相三线两种电压的交流电源（三相、单项电源分别控制）和压力为0.6～1.0Mpa的气源，供电和供气系统有必要的安全保护措施。
③ 为保证大赛顺利进行，赛场须具有双电源保障。
（2）赛场设施
① 竞赛设备
竞赛设备采用栋梁DLMCS-585系列光机电一体化实训考核鉴定装置，该设备包含的主要电气单元和被控对象单元如表2、表3所示。
表2 主要电气单元
序号
名称
主要元件及规格
单位
数量
备注
1
PLC模块
DL-FX2N02
FX2N-48MR-001
个
1
按参赛选手要求配置，报名时需注明
2
PLC模块DL-FX2N32T01
FX2N-32MR-001
个
1
3
PLC模块DL-FX2N32R01P
FX2N-32MT-001
个
1
4
西门子PLC模块
DL-SIM224XP01
6ES7214-1BD23-0XB8
个
1
按参赛选手要求配置，报名时需注明
5
西门子PLC模块
DL-SIM224R01
6ES7214-2AD23-0XB8
个
1
6
变频器模块
EDS800-2S004
个
1
按参赛选手要求配置，报名时需注明
7
伺服驱动器模块
单相AC220V 400W
个
1
按参赛选手要求配置，报名时需注明
8
伺服电机
单相AC220V 400W
个
1
按参赛选手要求配置，报名时需注明
9
8入出扩展模块
200 223-1PH22
个
1

10
步进驱动器模块
CW230
个
1

11
步进电机
57BYG079
个
1

12
触摸屏模块
MT4404T
个
1

13
直流电源模块
DL-DY2402
个
1

14
双闭环调速

个
1

表3 被控对象单元
序号
名 称
说 明
数量
单位
1
送料检测单元
料仓装置、送料推出气缸、推料气缸、电磁阀及气动元件、光电传感器、光纤传感器、电感传感器。
1
套
2
加工检测单元
四工位转盘、模拟钻头装置、深度检测装置、传感器、电磁阀及气动元件、3相380V交流电机、并励直流电机、蜗轮蜗杆减速机、电磁离合器。
1
套
3
搬运单元
气动手指、伸缩气缸、提升气缸、旋转气缸、伺服电机、同步带传动机构、限位保护开关、原点传感器、电磁阀及气动元件
1
套
4
装配单元
配件料筒、装配台、顶料气缸、推料气缸、光电传感器、电磁阀及气动元件。
1
套
5
分类存储单元
X向滚珠丝杆、Y向滚珠丝杠、联轴器、3×4仓库架、气动手指、X向步进电机、Y向步进电机、限位保护开关、原点传感器、电磁阀及气动元件。
1
套
备注：竞赛设备详细介绍见大赛网站（）。
② 耗材
根据竞赛需要，赛场提供耗材见表4。
表4 赛场提供耗材
序号
名 称
说 明
数量
单位
1
导线
单根多股/铜芯/塑料绝缘/0.5mm2
若干
米
2
异型管
用于导线连接端子编号/1.0mm2
若干
米
3
气管
Φ6、Φ8
若干
米
4
扎带

若干
根
5
线针

若干
个
6
线槽

若干
米
③ 工具、仪器
竞赛工具、仪器见表5。

表5 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
工具箱

1
个

2
内六角扳手
9件套
1
套

3
活动扳手
小号
1
把

4
尖嘴钳
160mm
1
把

5
剥线钳

1
把

6
压线钳

1
把

7
斜口钳
160mm
1
把

8
十字螺丝刀
3寸
1
把

9
一字螺丝刀
3寸
1
把

10
十字螺丝刀
3×75mm
1
把

11
一字螺丝刀
3×75mm
1
把

12
钟表螺丝刀

1
套

13
专用螺丝刀

3
把

14
电烙铁
35W
1
把

15
焊锡

2
米

16
钢板尺
1米
1
把

17
橡胶榔头
小号
1
个

18
电工胶布

1
卷

19
记号笔

1
只

20
剪刀
中号
1
把

21
双踪示波器
20M
1
台

22
万用表
数字
1
个

参赛选手自带用具
1
书写、绘图工具
钢笔或水笔/HB铅笔/三角尺/橡皮/铅笔刀
1
套

5．评分
（1）评分办法
依据过程评价与结果评价相结合，工艺评价与功能评价相结合，能力评价与职业素养评价相结合的评价原则，按照评分标准，对选手完成工作任务的情况进行评分。满分为100分，各配分大项及分值如下：
① 电气控制原理图、气动回路图绘制10分；
② 机械装配、气动回路连接、电气接线25分；
③ 系统软件设计与联机调试35分；
④ 系统运行与优化20分；
⑤ 故障诊断与排除10分。
（2）违规扣分
选手有下列情形须从参赛成绩中扣分：
① 在完成工作任务的过程中，因操作不当导致事故，扣10～20分，情况严重者取消竞赛资格。
② 因违规操作损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等不符合职业规范的行为，视情节扣5～10分。
③ 扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作，视情节扣5～10分，情况严重者取消竞赛资格。
6．主要参考资料
《维修电工技能训练》，1993年第1版，中国劳动社会保障出版社；
《职业技能培训鉴定教材—维修电工（技师、高级技师）》，2008年第1版，中国劳动社会保障出版社；
《变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书》，2007年第1版，机械工业出版社。
《电气维修技师技术教程》，2009年8月第1版，山东大学出版社。
五、竞赛规则
1．各种与大赛相关的软件由大赛组委会提供，参赛队不得自带软件；现场统一提供相关资料、工具（书写和绘图工具自备）。
2．参赛队在竞赛前进行抽签来决定竞赛工位，竞赛前30分钟检录进入竞赛工位，核对现场提供的器材、技术资料、工具等；竞赛开始后，拆封竞赛任务书进行竞赛。
3．实际操作竞赛总时间为480分钟；竞赛过程中赛场统一提供食品和饮水，选手饮食、饮水及如厕时间均计算在竞赛时间内，竞赛过程中严禁接受任何形式的场外指导。
4．竞赛期间参赛选手不得离场，不得携带手机等移动通信或上网设备、移动存储设备、纸介资料等与竞赛无关的物品。
5．竞赛过程中，参赛选手须严格遵守安全操作规程及劳动保护要求（穿戴由大赛组委会统一提供的工作装、工作帽，绝缘鞋自备），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。
6．竞赛期间参赛选手须在竞赛工位的计算机中指定的文件夹内存储竞赛文档，不得随意存储。
7．因设备自身故障导致选手中断竞赛，经确认后由大赛裁判长视具体情况做出裁决。
8．参赛队若提前结束竞赛，应向裁判员举手示意，竞赛终止时间由裁判员记录，参赛队结束竞赛后不得再进行任何操作。
9．参赛队需按照竞赛任务书要求完成竞赛，并清理现场卫生。
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