机电一体化技术文件(教师组)

江西省2013年振兴杯技工院校职业技能大赛（决赛）技术文件机电一体化设备组装与调试职业（教师组）江西省2013年振兴杯职业技能大赛组委员会二〇一三年九月注：1.本技术文件如有更新，将在大赛网站（）上及时公布，请注意上网查询。2.本技术文件最终解释权归江西省2013年振兴杯职业技能大赛组委会。江西省2013年振兴杯技工院校职业技能竞赛机电一体化设备组装与调试赛项教师组技术文件一、竞赛技术文件制定标准机电一体化项目技术文件以《维修电工国家职业技能标准》（国家职业资格二级）、《装配钳工国家职业技能标准》（国家职业资格二级）为基础，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名同一院校教师组成，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．试题类型采用客观题的形式命题。（参赛选手自带答题用2B铅笔、橡皮、钢笔或水笔）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《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；《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；《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；《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；《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；《钳工》（中级）黄涛勋主编，2009年第一版，机械工业出版社；《液气压传动》黄涛勋主编，2007年第一版，机械工业出版社；《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。（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机电一体化系统的开发（1）根据既定需求设计系统；（2）按照要求组装生产线；（3）正确连接线路；（4）安装并设置机械、电气及传感装置并对其做必要的调整；（5）根据现行标准及要求，利用辅助设备和PLC对系统进行试运行。2工业控制（1）将PLC与机电一体化系统进行连接；（2）为PLC做必要的配置；（3）根据要求配置PLC，并配置相关控制电路使之能正确运行；（4）根据系统要求设计人机界面触摸屏程序及画面；（5）根据系统要求安装、设置、调试变频器系统；（6）根据要求安装、调试伺服驱动器；（7）设计、编程与调试6轴工业机器人对排列、搬运、装配等功能。（设备为2轴机器人）序号内容说明3软件编程（1）编写系统控制程序，并通过软件直观地展现动作流程及运行状态；（2）PLC编程，包括数字和模拟信号处理。4分析技术（1）采用分析性方法检测机电一体化系统的各种故障；（2）在短时间内修理零部件；（3）熟练、快速地处理各种故障。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）根据任务书要求设计编写PLC、触摸屏程序，设置变频器参数；（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300分钟。3．命题方式专家组命题。4．竞赛场地与设施（1）竞赛场地①竞赛工位：每个工位占地15～20m2，标明工位号，并配备竞赛平台、工作准备台1张、电脑1台、电脑桌1张、座椅2把、绝缘橡胶垫1张。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）赛场设施竞赛采用三向SX－815L机电一体化实训考核设备平台，该平台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数量单位1PLCFX2N-48MT2个2PLCFX2N-48MR1个3变频器FR-E740-0.75K1个4伺服驱动器MR-E-20A2个5伺服电机HC-KFE232个6通讯模块FX2N-485BD3个7特殊功能模块FX2N-1PG1个8特殊功能模块FX0N-3A（设备未使用）1个9步进电机42BYG2套10直流调速系统双闭环直流调速系统1套11触摸屏MT4500(步科)1个表3被控对象单元序号名称说明数量单位1环形传输分拣单元环形传送带、储料装置、物料分拣装置、分类料筒、物料升举装置；三相异步电动机、电磁阀及气动元件、传感器、光电编码器。1套2机器人搬运单元直线导轨、同步带、机器人；手指气缸、旋转气缸、步进电机、直流电机、电磁阀及气动元件、传感器。1套3恒速加工转台单元四工位转盘、蜗杆减速箱、模拟钻头装置；光电编码器、传感器、电磁阀及气动元件、电磁离合器、直流电机。1套4工件装配单元配件料筒、装配台、装配机械手、移动平台；1套直线气缸、螺旋式旋转气缸、气动吸盘、光电传感器、光电编码器、磁性开关、电磁阀及气动元件。5立体仓库单元滚珠丝杆、联轴器、料台、仓库架；光电传感器、伺服电机、磁性开关、电磁阀及气动元件。1套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160mm1把5剥线钳1把6压线钳1把7斜口钳160mm1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3×75mm1把11一字螺丝刀3×75mm1把12钟表螺丝刀1套13专用螺丝刀3把16钢板尺1米把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20M1台22万用表数字1个23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30分；③系统软件设计与联机调试40分；④系统运行与优化20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。五、竞赛规则1．竞赛时间：2013年12月，具体时间另行通知。2．竞赛地点：江西技师学院。3．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）。4．参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。5．实际操作竞