“三菱电机自动化”杯大赛规程

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盐又哀芮
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1 第十二届三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛技术规程一竞赛名称三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛 ( 系统应用竞赛 ) 二竞赛目的本次全国大学生电气与自动化大赛旨在促进大学生工程应用能力的提高, 激发当代大学生学习工程技术的兴趣 ; 培养创新能力协作精神 ; 提高自我管理能力沟通技巧 ; 体现学以致用的理念 ; 考核学生的实际制作与调试技能 ; 加强校际交流校企合作三竞赛组织与安排竞赛项目采用团队形式, 由 3 名选手组队 ( 其中最多 1 名研究生 ), 男女不限设场上队长一名, 竞赛对选手文明操作工艺和功能进行一定的评价四竞赛内容本次竞赛为电气与自动化系统应用大赛, 主要测试参赛学生对自动化系统的掌握情况竞赛命题分为 3 个方向, 即 : 伺服随动控制工业机器人控制微电网控制, 参赛队需选择一个命题方向, 以三菱电机自动化技术和产品为基础, 根据大赛通知公布的参数技术要求, 自行设计搭建控制系统并制作执行机构, 比赛中涉及的三菱电机产品和简单执行机构由参赛队自备 6 月 20 日公布任务书 / 样题, 参赛队可根据样题进行控制系统的设计并完善执行机构竞赛过程中, 选手需在规定的 3 小时内, 根据任务书要求, 现场完成安装接线编程调试及技术报告的撰写同时请自备必要的各种工具绝缘鞋调试用电脑及安全帽 ( 工业机器人控制方向 ) 比赛项目包含了 PLC 网络通信变频调速伺服定位智能微网过程控制机器人控制技术等相关内容, 要求选手应具备工业设备系统的设计安装布线接线编程调试运行维护等工程能力 1. 电路设计及相关器件的选择布局布线接线安装第 1 页共 13 页

2 ⑴ 根据任务书中的具体要求完成电气原理图的设计 ⑵ 根据任务书中具体要求完成各系统中相关部件的选择布局 ⑶ 根据任务书中具体要求完成各系统中的线路连接 2. 设备编程和调试针对任务书中控制工艺流程要求, 完成相关驱动系统参数设置 PLC 编程调试与测控 3. 系统的运行与维护根据任务书的具体要求, 用参赛队自制系统, 模拟运行控制过程, 达到任务书的控制要求 4. 项目技术报告撰写方案论述条理清晰, 理论分析透彻, 文字图表书写使用规范, 电气图形符号符合国标要求五竞赛规则 1. 竞赛使用的相关设备, 包括执行机构系统由参赛选手自带, 安装电器的网孔板由赛场统一提供 ( 工业机器人控制方向将统一提供圆盘及元件 ; 微电网控制方向将统一提供蓄电池组模拟太阳的射灯阻性负载 ) 2. 参赛队在指定场地内参加比赛, 由大赛组委会按报名顺序确定参赛队的工位 3. 竞赛时间为 3 小时 4. 选手需根据任务书的要求, 在自带的计算机中撰写项目设计的技术报告, 并在比赛结束时提交电子文档 (word 即.doc 格式 ) 5. 因设备自身故障导致选手中断比赛, 由选手自己负责 6. 如参赛队欲提前结束竞赛, 应举手向裁判员示意, 比赛结束时间由裁判员记录, 参赛队结束比赛后需立即离场, 不得再进行任何操作 7. 在比赛结束前, 参赛队须完成现场清理 ; 结束时, 经裁判员同意后方可离开六竞赛赛场与设施 1. 赛场 (1) 竞赛操作场地约 4m 2 第 2 页共 13 页

3 (2) 赛场提供三相五线 AC 380V 交流电源, 每个工位提供独立的电源保护装置和必要的安全保护措施 2. 赛场提供的设备安装电器所需的网孔板接线盒及桌椅 ( 微电网控制方向还将提供蓄电池组模拟太阳的射灯阻性负载 ) 七评分方法比赛基础总分满分 100 分, 采用基础测试 ( 占总分的 5%) 系统设计与调试 ( 占总分的 90%) 与文明参赛 ( 占总分的 5%) 三个方向的执行机构设计, 大赛组委会的建议分别如下图所示, 允许并鼓励在符合比赛控制要求及规定参数的前提下, 对执行机构的设计进行适当的合理化改进 A. PLC + 伺服 (2 轴 )+ 变频器 + HMI, 伺服随动控制结构图 ( 供参考 ): 机构主要组成部分 : 一个简易的 2 轴伺服随动机构 + 一个由变频驱动的圆盘通过 HMI 发出指令, 圆盘以不同速度保持旋转, 同时伺服随动机构在圆盘的指定位置上画出指定的图形伺服随动控制 : 随动绘图系统示意图第 3 页共 13 页

B. 机器人 + PLC + HMI + 伺服 (1 轴 ), 工业机器人控制结构图 ( 供参考 ): 工业机器人左右两侧分别放置元件库盘和目标盘, 元件库盘固定目标盘由伺服电机驱动旋转, 机器人将元件库盘中的元件搬运至目标盘元件 (8 个圆形 1 个方形 ) 库盘目标盘由大赛组委会统一提供 ( 公布参赛名单后将邮寄给参赛队 ) 工业机器人必需选用三菱电机 4 公斤以下 ( 含 4 公斤

4 B. 机器人 + PLC + HMI + 伺服 (1 轴 ), 工业机器人控制结构图 ( 供参考 ): 工业机器人左右两侧分别放置元件库盘和目标盘, 元件库盘固定目标盘由伺服电机驱动旋转, 机器人将元件库盘中的元件搬运至目标盘元件 (8 个圆形 1 个方形 ) 库盘目标盘由大赛组委会统一提供 ( 公布参赛名单后将邮寄给参赛队 ) 工业机器人必需选用三菱电机 4 公斤以下 ( 含 4 公斤 ) 的型号通过 HMI 控制系统运行模拟并监视元件库盘和目标盘的元件状态伺服电机功率不得超过 200 瓦, 建议使用减速机构目标盘转速在一定范围内可调比赛分三个不同难度的动作进行机器人控制 : 搬运系统示意图 C. PLC + HMI + 变频器 + 伺服 (1 轴 ), 微电网控制结构图 ( 供参考 ): 制作一个风 / 光 / 储微电网系统负载由 50~200W 阻性负载构成, 可手动调节阻值, 改变功率模拟风力发电系统由交流电动机拖动交流发电机构成, 交流电动机由变频器驱动, 变频器通过改变频率, 模拟风速变化 ( 通过减速机带动叶片转动, 便于直观展示 ), 改变模第 4 页共 13 页

拟风力发电系统发电功率采集并在 HMI 上显示模拟风力发电系统并网联络线的功率模拟太阳的射灯要求 1 分钟内在导轨上来回移动至少一次 ; 太阳能电池板由伺服带动, 当射灯移动时太阳能电池板跟随转动, 实现最大光照强度跟踪, 伺服电机功率在 100W 之内蓄电池组为 2 只 12V14AH 蓄电池微电网控制 : 风 / 光 / 储微网系统示意图 1.

5 拟风力发电系统发电功率采集并在 HMI 上显示模拟风力发电系统并网联络线的功率模拟太阳的射灯要求 1 分钟内在导轨上来回移动至少一次 ; 太阳能电池板由伺服带动, 当射灯移动时太阳能电池板跟随转动, 实现最大光照强度跟踪, 伺服电机功率在 100W 之内蓄电池组为 2 只 12V14AH 蓄电池微电网控制 : 风 / 光 / 储微网系统示意图 1. 基础测试项评分基础测试为学生在规定的时间内, 采用闭卷的方式进行, 队内学生集体商讨, 以队为单位独立完成, 试题为选择题和判断题测试期间不得携带手机电脑基础测试将在 PLC 变频器 HMI 伺服几个方面命题, 考察学生对三菱电机产品和技术的了解程度参赛队伍必须预先学习相关知识, 可以参考如下三菱电机自动化在线学习网页该项目的满分为 5 分 ( 第 5 页共 13 页

6 2. 系统设计与调试项评分项目及配分根据在规定的时间内选手完成工作任务的情况, 结合维修电工国家职业标准技师的技能要求和电气线路安装规范的教学要求进行评分该项目的满分为 90 分 (1) 器件检测选择和安装 10 分器件选择正确, 检测过程符合检测规范, 器件安装位置符合相应机构的结构位置工艺的要求 (2) 控制系统设计布线和电路连接 20 分系统设计正确, 线路布线接线符合工艺要求安全要求和技术要求, 整齐美观可靠 (3) 控制功能及运行调试 35 分所编写的程序和设置的设备参数能满足工作任务书提出的控制工艺流程要求且能正确排除系统故障 (4) 项目技术报告撰写 10 分方案论述条理清晰, 理论分析透彻, 文字图表书写使用规范, 电气图形符号符合国标要求 (5) 职业素养与安全意识 5 分现场操作符合安全操作规程 ; 工具摆放包装物品导线线头等的处理符合职业岗位的要求 ; 团队协作有分工有合作, 配合紧密 ; 尊重赛场工作人员, 不浪费各种耗材, 保持工位的整洁 3. 文明参赛项评分遵守赛场纪律及大赛的各项安排, 不损坏比赛场地设施及器材言行友善举止文明该项目的满分为 5 分 4. 违规扣分选手有下列情形, 需从参赛成绩中扣分 : (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, 情况严重者取消比赛资格 (2) 因违规操作损坏赛场提供的设备 / 设施, 污染赛场环境等不符合职业规范的行为, 第 6 页共 13 页

7 视情节扣 1~5 分 (3) 扰乱赛场秩序干扰裁判员工作不等比赛开始擅自提前操作, 视情节扣 1~5 分, 情况严重者取消比赛资格 (4) 参赛系统中使用的所有 PLC 伺服变频 HMI 机器人低压断路器和接触器必须使用三菱电机的产品, 否则将视情况扣除 1~5 分 5. 成绩评定按比赛成绩从高分到低分排列参赛队的名次竞赛成绩相同时, 完成工作任务所用时间少的名次在前 ; 竞赛成绩和完成工作任务用时均相同时,PLC 编程和相关模块参数设置项的成绩高的名次在前 ; 再次, 职业素养项的成绩高的名次在前八申诉与仲裁 1. 申诉 (1) 参赛队对不符合竞赛规定的设备工具和材料备件, 有失公正的检测评判奖励, 以及对工作人员的违规行为等, 均可提出申诉 (2) 参赛队申诉均须由领队按照规定时限以书面形式向仲裁工作组提出仲裁工作组负责受理选手申诉, 并将处理意见尽快通知参赛队领队或当事人 2. 仲裁 (1) 组委会下设仲裁工作组, 负责受理大赛中出现的所有申诉并进行仲裁, 以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平公正 (2) 仲裁工作组的裁决为最终裁决, 参赛选手不得因申诉或对处理意见不服而停止比赛, 否则按弃权处理第十二届三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛组委会 2018 年 5 月 2 日第 7 页共 13 页

8 第十二届三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛技术文件一竞赛概述竞赛项目采用团队形式, 由 3 名选手组队表演, 男女不限设场上队长一名, 竞赛裁判对选手文明操作操作过程工艺和功能进行一定的评价选手在一定时间内, 根据任务书要求, 参赛队伍在三个竞赛命题中 ( 伺服随动控制工业机器人控制微电网控制 ) 选择一个, 自行设计组装比赛装置并进行调试比赛中涉及的三菱电机产品和简单执行机构由参赛队自备, 同时请自备必要的各种工具绝缘鞋及调试用电脑二竞赛要求 ( 一 ) 职业道德 1 敬业爱岗, 忠于职守, 严于律已 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, 吃苦耐劳 4 遵守操作规程, 坚持安全文明生产 5 着装整洁注意安装, 爱护设备, 保持工作环境清洁有序 ( 二 ) 相关知识与技能 1 电气与自动化系统装置的安装布线接线编程调试运行维护等工程能力 2 机械部件的安装调整及检测传感器的调整 3 电气原理图设计电气线路安装与连接; PLC 控制技术 ( 包括运动控制人机界面 A/D D/A 功能模块高速计数等 ) 4 计算机技术网络通信技术等相关内容 5 电机驱动( 含变频器及对应电机或伺服驱动器伺服电机 ) 6 借助相关软件进行电气原理图的绘制三竞赛内容比赛项目包含了 PLC 网络通信技术电机驱动( 含变频器及对应电机或伺服驱动器伺服电机 ) 过程控制技术等相关内容, 要求选手应具备工业设备系统的设计安装布线第 8 页共 13 页

9 接线编程调试运行维护等工程能力 1. 电路设计及相关器件的选择布局布线接线安装 ⑴ 根据任务书中的具体要求完成电气原理图的设计 ⑵ 根据任务书中具体要求完成各系统中相关部件的选择布局 ⑶ 根据任务书中具体要求完成各系统中的线路连接 2. 设备编程和调试针对任务书中控制工艺流程要求, 完成相关驱动系统参数设置 PLC 编程调试与测控 3. 系统的运行与维护根据任务书的具体要求用选手自制模拟系统, 模拟运行控制过程, 达到任务书的控制要求 4. 项目技术报告撰写方案论述条理清晰, 理论分析透彻, 文字图表书写使用规范, 电气图形符号符合国标要求四竞赛场地 1. 赛场 (1) 竞赛操作台允许的最大占地面积约 4m 2 (2) 赛场提供三相五线 AC 380V 交流电源, 每个工位提供独立的电源保护装置和必要的安全保护措施 2. 赛场提供的设备安装控制 / 电器系统所需的网孔板及桌椅 ( 微电网控制方向还将提供蓄电池组模拟太阳的射灯阻性负载 ) 五竞赛结果竞赛采用现场实际操作的形式, 完成项目任务书指定的要求, 通过电子文档形式提交项目技术报告, 并且完成接线和功能调试任务第 9 页共 13 页

10 三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛选手须知一总则为贯彻公正公开公平的比赛原则, 保证技能大赛顺利进行, 特制定本须知 1 严格遵守大赛组委会制定的各项竞赛规则和技术要求 2 坚决服从大赛组委会和裁判员的指挥管理 3. 尊重裁判和赛场工作人员, 自觉遵守赛场纪律和秩序二准备阶段 1. 参赛队领队负责本参赛队的参赛组织和与大赛的联络 2. 参赛选手须认真填写报名表各项内容, 提供个人真实身份证明, 凡弄虚作假者, 将取消其参赛资格 3. 参赛队按照大赛赛程安排和具体时间前往指定地点, 各参赛选手凭大赛组委会颁发的参赛证和有效身份证件参加比赛及相关活动 4. 参赛选手统一着装, 须符合安全生产及竞赛要求 5. 参赛选手应自觉遵守赛场纪律, 服从裁判听从指挥 6. 指导教师 : 每个参赛队可配指导教师 2 名三比赛阶段 1. 比赛时间共 3 小时按照裁判长指令开始结束技能竞赛, 竞赛过程中具体时间分配由参赛队自行决定 2. 参赛选手进入比赛现场前, 由大赛组委会统一安排竞赛工位号, 在裁判员核对各参赛选手的身份后, 由参赛选手签字确认 3. 参赛选手在比赛开始前 10 分钟, 在现场工作人员引导下进入现场, 但不得进入竞赛工位不得进行任何比赛操作 4. 裁判长宣布比赛开始, 参赛选手方可进行操作, 比赛开始计时比赛过程中禁止携带手机等与比赛无关的电子设备 5. 赛结束前 10 分钟, 裁判长提醒比赛即将结束, 各参赛队应准备停止调试, 进行现第 10 页共 13 页

11 场清理工作 6. 比赛中须保持安静不得大声喧哗随意走动, 必须关闭手机四结束阶段 1. 参赛队完成比赛任务时, 应提请裁判员到比赛工位收取相关资料, 并进行功能测试, 填写测试评分表 ; 同时由参赛选手在比赛记录表上签字确认 2. 参赛队结束比赛后, 经大赛工作人员现场清点检查器件设备工具, 并在完成现场清理后, 参赛选手方可离开 3. 参赛选手在技能竞赛期间未经组委会的批准, 不得接受其他单位和个人进行的与比赛内容相关的采访 ; 参赛选手不得私自公开比赛相关资料 4. 参赛选手如对比赛裁决有异议, 可以通过领队以书面形式向仲裁工作组提出申诉 5. 本此竞赛项目的最终解释权归大赛组委会第 11 页共 13 页

12 三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛安全规程 1 竞赛过程中禁止吸烟; 2 正确使用所提供的相关维修调试用工具; 3. 严格遵守规章制度及电器安全规程 ; 4 在进行接线操作时要将总电源断开, 严禁带电作业 ; 5 第一次通电之前一定要经过赛场工作人员的检查之后方可上电; 6 系统每次通电时, 要确认别人没有进行操作 ; 7 电柜带电后, 切勿接触电柜里的带电设备 ; 9 重新接线后必须经赛场工作人员检查确认后方可上电; 10 在竞赛过程中, 如果需要拆装电缆, 要断电进行操作, 且电缆裸漏部分要用绝缘胶带进行包裹 11 参加机器人赛项的选手, 要求所有队员佩戴安全帽第 12 页共 13 页

13 三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛补充说明 1 参赛选手自带控制对象, 能够实现大赛任务书规定的控制要求 ; 2 赛场提供三相交流电源, 选手可以从控制台的三相小型断路器后连接比赛所用三相电源 ; 3 赛场提供一块 635*735mm 网孔板, 网孔径 5*10mm, 用于安装选手自带的小型断路器直流开关电源常规控制电器 PLC 变频器( 伺服控制器 ) 等 ; 4 选手自带笔记本电脑, 并安装好所需要的 PLC 触摸屏伺服系统 CAD 等软件 ; 5 选手自带 PLC 触摸屏等所需要的通信电缆; 6 选手自带比赛设备电路等安装所需要的工具; 7 选手自带比赛所需要的行线槽导轨( 可根据网孔板提前准备 ), 接线端子排号码管连接导线第 13 页共 13 页

“三菱电机自动化”杯大赛规程

“三菱电机自动化”杯大赛规程 2016 年第十届三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛技术规程一竞赛名称三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛 ( 系统应用竞赛 ) 二竞赛目的本次全国大学生电气与自动化大赛旨在促进大学生工程应用能力的提高, 激发当代大学生学习工程技术的兴趣 ; 培养创新能力协作精神 ; 提高自我管理能力沟通技巧 ; 体现学以致用的理念 ; 考核学生的实际制作与调试技能 ; 加强校际交流校企合作