2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

儀器儀表制造工（智能制造傳感技術(shù)方向）賽項(xiàng)

（職工組）

實(shí)操題

（樣題）

大賽組委會(huì)技術(shù)工作委員會(huì)

二〇二三年十月

2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

重要說明

1.比賽時(shí)間240分鐘，90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5個(gè)任務(wù)，總分100分，見表1。

表1比賽任務(wù)及配分

序號(hào)名稱配分說明

1任務(wù)1：智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署20

2任務(wù)2：智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試25

3任務(wù)3：智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試15

4任務(wù)4：智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理15

5任務(wù)5：智能生產(chǎn)數(shù)字可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控20

6職業(yè)素養(yǎng)與安全規(guī)范5

合計(jì)100

3.除有說明外，限制各任務(wù)評(píng)判順序，但不限制任務(wù)中各項(xiàng)的先后

順序，選手在實(shí)際比賽過程中要根據(jù)賽題情況進(jìn)行操作，所有評(píng)判必須

在選手舉手要求后評(píng)判。

4.需要裁判驗(yàn)收的各項(xiàng)任務(wù)，任務(wù)完成后裁判只驗(yàn)收1次，請(qǐng)根據(jù)

賽題說明，確認(rèn)完成后再提請(qǐng)裁判驗(yàn)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(jì)算機(jī)里

指定位置E:\ZL\。

表2：資料明細(xì)表

序號(hào)電子資料名稱

1單元接線圖

2硬件IO配置表

3通訊配置表

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

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表3：IP地址分配表

序號(hào)名稱IP地址分配備注

智能傳感應(yīng)用設(shè)備1—

192.168.0.11

1裝配單元PLC

智能傳感應(yīng)用設(shè)備2—

192.168.0.12

2涂膠單元PLC

智能傳感應(yīng)用設(shè)備3—

3

質(zhì)檢單元PLC192.168.0.13

智能傳感應(yīng)用設(shè)備4—

192.168.0.14

4包裝單元PLC

智能傳感應(yīng)用設(shè)備5—

5

倉儲(chǔ)單元PLC192.168.0.15

6傳感器組裝與調(diào)試單元PLC192.168.0.16

智能傳感應(yīng)用設(shè)備1—

7192.168.0.21

裝配單元HMI

智能傳感應(yīng)用設(shè)備2—

8192.168.0.22

涂膠單元HMI

智能傳感應(yīng)用設(shè)備3—

9

質(zhì)檢單元HMI192.168.0.23

智能傳感應(yīng)用設(shè)備4—

10192.168.0.24

包裝單元HMI

智能傳感應(yīng)用設(shè)備5—

11倉儲(chǔ)單元HMI192.168.0.25

12傳感器組裝與調(diào)試單元HMI192.168.0.26

13傳感器組裝與調(diào)試單元讀碼器192.168.0.35

142D視覺相機(jī)192.168.0.40

15振動(dòng)傳感器192.168.0.50

智能傳感應(yīng)用設(shè)備5—

16倉儲(chǔ)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(jì)算機(jī)192.168.0.70

19MES編程計(jì)算機(jī)192.168.0.99

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

人員前來處理。

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，

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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(duì)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(jì)算機(jī)指定

文件夾E:\2023ZN\中命名對(duì)應(yīng)文件夾（如：賽位號(hào)+PLC，賽位號(hào)+HMI），

賽位號(hào)為1個(gè)數(shù)字+3個(gè)字母+2個(gè)數(shù)字，如2CHB01。賽題中所要求備份

的文件請(qǐng)備份到對(duì)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(chǔ)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(duì)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(shí)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(gè)比賽期間，選手應(yīng)嚴(yán)格防止機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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。

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一、競賽項(xiàng)目任務(wù)書

面向離散制造業(yè)中典型產(chǎn)品的智能生產(chǎn)，以智能制造傳感技術(shù)為基

礎(chǔ)，緊扣傳感技術(shù)精準(zhǔn)、可靠、智能、集成發(fā)展趨勢，融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、

智能化管控、數(shù)據(jù)可視化、信息化等新一代信息技術(shù)，基于智能制造傳

感技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，圍繞離散制造自動(dòng)化、柔性化、智能化生產(chǎn)工藝流程，

完成智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署、智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試、智能生產(chǎn)

物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試、智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理和智能生產(chǎn)數(shù)字可視

化與遠(yuǎn)程監(jiān)控等5個(gè)主要競賽任務(wù)，競賽平臺(tái)總布局簡圖如圖1所示。

圖1競賽平臺(tái)參考圖

任務(wù)1：智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制智能制造感知系統(tǒng)原

理圖、電氣連接圖與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，完成智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)

設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和電氣連接實(shí)現(xiàn)感知系統(tǒng)的部署。

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1.1智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，繪制智能制造感知系統(tǒng)各單元

模塊的系統(tǒng)原理圖、電氣接線圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，完成智能制造感知系統(tǒng)

設(shè)計(jì)。

（一）根據(jù)“裝配單元”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，繪制“裝配單元”的系

統(tǒng)原理圖、電氣連接圖，完成裝配單元”感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳見附件1。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“裝配單元”的系統(tǒng)原理圖。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“裝配單元”的電氣接線圖。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“裝配單元”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

（二）根據(jù)“涂膠單元”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，繪制“涂膠單元”的系

統(tǒng)原理圖、電氣連接圖，完成裝配單元”感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳見附件1。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“涂膠單元”的系統(tǒng)原理圖。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“涂膠單元”的電氣接線圖。

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制“涂膠單元”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

完成任務(wù)1.1中（一）、（二），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

1.2.智能制造感知系統(tǒng)部署

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合系統(tǒng)原理圖、電氣接線圖與

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，通過機(jī)械安裝與電氣連接，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感器、RFID射頻讀

寫器、條碼傳感器、2D視覺等感知系統(tǒng)核心元器件的機(jī)械安裝、電氣接

線、網(wǎng)絡(luò)連接，完成智能制造感知系統(tǒng)的部署。

（一）振動(dòng)傳感器部署

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和電氣連接，完成

振動(dòng)傳感器的安裝、接線與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感器部署。

具體工作任務(wù)包含：

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（1）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，將振動(dòng)傳感器安裝到“調(diào)試單元”

感知系統(tǒng)的正確位置，完成振動(dòng)傳感器的機(jī)械安裝；

（2）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，合理運(yùn)用賽場提供的工具，完成

振動(dòng)傳感器的電氣接線；

（3）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，完成振動(dòng)傳感器的網(wǎng)絡(luò)連接。

“調(diào)試單元”振動(dòng)傳感器安裝位置如圖2所示：

圖2振動(dòng)傳感器安裝位置

（二）RFID射頻讀寫器部署

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和電氣連接，完成

RFID射頻讀寫器的安裝與接線，實(shí)現(xiàn)RFID射頻讀寫器部署。

具體工作任務(wù)包含：

（1）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，將RFID射頻讀寫器安裝到“調(diào)

試單元”感知系統(tǒng)的正確位置，完成RFID射頻讀寫器的機(jī)械安裝；

（2）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，合理運(yùn)用賽場提供的工具，完成

RFID射頻讀寫器的電氣接線。

“調(diào)試單元”RFID射頻讀寫器安裝位置如圖3所示：

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圖3RFID射頻讀寫器安裝位置

（三）條碼傳感器部署

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和電氣連接，完成

條碼傳感器的安裝、接線與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)條碼傳感器部署。

具體工作任務(wù)包含：

（1）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，將條碼傳感器安裝到“調(diào)試單元”

感知系統(tǒng)的正確位置，完成條碼傳感器的機(jī)械安裝；

（2）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，合理運(yùn)用賽場提供的工具，完成

條碼傳感器的電氣接線；

（3）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，完成條碼傳感器的網(wǎng)絡(luò)連接。

“調(diào)試單元”條碼傳感器安裝位置如圖4所示：

圖4掃碼傳感器安裝位置

（四）2D視覺系統(tǒng)部署

根據(jù)智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和電氣連接，完成

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2D視覺系統(tǒng)的安裝、接線與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)2D視覺系統(tǒng)部署。

具體工作任務(wù)包含：

（1）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，將2D視覺相機(jī)安裝到“調(diào)試單

元”感知系統(tǒng)的正確位置，并根據(jù)實(shí)際安裝位置調(diào)整相機(jī)鏡頭，完成2D

視覺相機(jī)的機(jī)械安裝；

（2）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，合理運(yùn)用賽場提供的工具，完成

2D視覺相機(jī)的電氣接線；

（3）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，完成2D視覺相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接。

“調(diào)試單元”2D視覺系統(tǒng)安裝位置如圖5所示：

圖5視覺傳感器安裝位置

完成任務(wù)1.2中（一）—（四），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)2：智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，通過配置、程序編寫和調(diào)

試，完成振動(dòng)、RFID、溫度、視覺和質(zhì)量檢測等典型傳感器基本模塊測

試驗(yàn)證工作。在此基礎(chǔ)上，完成典型智能傳感器設(shè)備綜合調(diào)試。

2.1傳感器組裝和調(diào)試單元綜合調(diào)試

（一）RFID射頻讀寫器編程調(diào)試

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“調(diào)試單元”感知系統(tǒng)的RFID進(jìn)

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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(duì)RFID

芯片進(jìn)行讀寫操作，寫入的數(shù)值正確顯示到人機(jī)界面中。RFID編碼規(guī)則

如下：

圖6RFID編碼規(guī)則

A.場次：A、B、C、D、E；

B.庫位號(hào)：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）。

具體要求如下：

對(duì)RFID進(jìn)行初始化設(shè)置，HMI測試界面正確顯示是否檢測到讀寫芯

片。

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：A121。寫入完成后，對(duì)芯片啟動(dòng)讀操作，

編寫HMI測試界面顯示RFID芯片中初始化的數(shù)據(jù)，測試是否與寫入的相

同。

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(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)信息為：B203。寫入完成后，對(duì)芯片啟動(dòng)讀操作，編寫HMI

測試界面顯示RFID芯片中存儲(chǔ)檢測的數(shù)據(jù)，測試是否與寫入的相同。

RFID射頻讀寫器調(diào)試界面參考示例如下圖7所示：

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圖7RFID調(diào)試界面參考示例

（二）溫度傳感器編程調(diào)試

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“調(diào)試單元”感知系統(tǒng)的溫度傳感

器通訊模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，人機(jī)界面能夠?qū)崟r(shí)顯示與智能溫度數(shù)

顯儀相同的數(shù)據(jù)信息。

具體要求如下：

對(duì)智能溫度數(shù)顯儀進(jìn)行初始化和參數(shù)設(shè)置。

編寫PLC程序，實(shí)時(shí)讀取溫度數(shù)據(jù)，人機(jī)界面HMI正確顯示數(shù)據(jù)，

數(shù)據(jù)類型保留1位小數(shù)，單位℃。

溫度傳感器調(diào)試界面參考示例如下圖8所示。

圖8溫度傳感器調(diào)試界面參考示例

（三）基于多傳感器的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)編程調(diào)試

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“調(diào)試單元”感知系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行編程，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)模組的基本運(yùn)動(dòng)與狀態(tài)信息監(jiān)控。

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具體要求如下：

（1）當(dāng)人機(jī)界面“啟用軸”按鈕未按下時(shí)，移動(dòng)模組不動(dòng)作；

（2）按下人機(jī)界面“點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)”按鈕，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圖2-4位置1微型

光電處時(shí)，模組停止運(yùn)動(dòng)；

（3）按下人機(jī)界面“點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)”按鈕，當(dāng)移動(dòng)到圖2-4位置7微動(dòng)

開關(guān)處時(shí)，模組停止運(yùn)動(dòng)；

（4）按下人機(jī)界面“回原點(diǎn)”按鈕，模組回原點(diǎn)，圖2-4的位置1

處的微型光電為原點(diǎn)檢測開關(guān)；

（5）在任意位置，按下人機(jī)界面“絕對(duì)啟動(dòng)”按鈕，模組以絕對(duì)方

式運(yùn)動(dòng)到圖2-4的位置3、5、7處，位置先后順序隨機(jī)指定；

（6）起始位置在圖2-4位置3對(duì)射開關(guān)處，按下人機(jī)界面“相對(duì)啟

動(dòng)”按鈕，模組相對(duì)運(yùn)動(dòng)±50mm；

（7）按下人機(jī)界面“勻速運(yùn)動(dòng)”按鈕，當(dāng)移動(dòng)到圖9位置1或7處

時(shí)，模組停止運(yùn)動(dòng)；

（8）按下人機(jī)界面“停止軸”按鈕，無論模組處于何種運(yùn)動(dòng)方式下，

模組立即停止運(yùn)動(dòng)。

圖9移動(dòng)模組位置分布

移動(dòng)模組人機(jī)界面參考示例如下圖10所示：

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圖10移動(dòng)模組人機(jī)界面參考示例

（四）振動(dòng)傳感器編程調(diào)試

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“調(diào)試單元”感知系統(tǒng)的振動(dòng)傳感

器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置與編程調(diào)試，人機(jī)界面能夠?qū)崟r(shí)顯示振動(dòng)傳感器監(jiān)測電

機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和故障時(shí)的X軸速度（mm/s）、Y軸速度(mm/s)、Z軸速度(mm/s)

和發(fā)熱溫度(℃)。

具體要求如下：

（1）選手設(shè)置振動(dòng)傳感器通訊參數(shù)，與PLC建立通訊連接；

（2）編寫PLC程序，當(dāng)電機(jī)正常勻速運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)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)。

振動(dòng)傳感器調(diào)試界面參考示例如下圖11所示。

圖11振動(dòng)傳感器調(diào)試界面參考示例

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完成任務(wù)2.1中（一）—（四），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

2.2智能傳感應(yīng)用設(shè)備綜合調(diào)試

（一）智能傳感應(yīng)用設(shè)備2——自動(dòng)涂膠單元綜合調(diào)試

根據(jù)智能制造傳感技術(shù)應(yīng)用工藝流程，通過PLC和HMI編程和調(diào)試，

完成智能傳感應(yīng)用設(shè)備2——自動(dòng)涂膠單元的綜合調(diào)試。滿足如下基本

功能：

（1）涂膠單元具有復(fù)位、啟動(dòng)、停止功能

1）復(fù)位為本單元運(yùn)行至初始?xì)w零狀態(tài)；

2）系統(tǒng)啟動(dòng)為系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)。

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(diǎn)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(dòng)元件歸位，傳送帶阻擋氣缸上升，涂膠和貼標(biāo)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(xiàng)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(dòng)，故障清除重新復(fù)位后恢復(fù)正常。

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圖12涂膠單元人機(jī)交互界面參考示例

（2）具有操作涂膠單元HMI手動(dòng)模式界面，可以設(shè)置涂膠單元貼標(biāo)

位置1、位置2、位置3參數(shù)，完成貼標(biāo)流程。

（二）智能傳感應(yīng)用設(shè)備5——倉儲(chǔ)單元綜合調(diào)試

根據(jù)智能制造傳感技術(shù)應(yīng)用工藝流程，通過PLC和HMI編程和調(diào)試，

完成智能傳感應(yīng)用設(shè)備5——倉儲(chǔ)單元單元的綜合調(diào)試。滿足如下基本

功能：

（1）倉儲(chǔ)單元具有復(fù)位、啟動(dòng)、停止功能：

1）復(fù)位為本單元運(yùn)行至初始?xì)w零狀態(tài)；

2）系統(tǒng)啟動(dòng)為系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)。

初始?xì)w零狀態(tài)為：

1）單元中步進(jìn)電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于原點(diǎn)位置。

2）單元中步進(jìn)電機(jī)控制升降機(jī)構(gòu)處于原點(diǎn)位置。

3）單元中所有氣動(dòng)元件歸位，吸盤氣缸縮回、吸盤不動(dòng)作。

4）單元升降臺(tái)上沒有空托盤或零件。

若上述條件中任一項(xiàng)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(dòng)，故障清除重新復(fù)位后恢復(fù)正常。

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圖13倉儲(chǔ)單元人機(jī)交互界面參考示例

（2）具有倉儲(chǔ)單元HMI手動(dòng)模式界面，設(shè)置倉儲(chǔ)單元倉位1-倉位6和出

入庫位置參數(shù)，完成禮品盒的出庫和成品件的入庫流程。

完成任務(wù)2.2中（一）、（二），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù):3：智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，運(yùn)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)技能，

對(duì)數(shù)字化傳感器、智能儀器儀表、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模塊進(jìn)行系統(tǒng)配置和連接，

完成智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建和調(diào)試，實(shí)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)到感知數(shù)據(jù)的快速、精確采集。

3.1生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置

根據(jù)智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，對(duì)智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中主

要傳感器和網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。

（1）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“裝配單元”感知系統(tǒng)的振動(dòng)

傳感器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置；

（2）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“質(zhì)檢單元”感知系統(tǒng)的智能

視覺系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置；

（3）根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)“包裝單元”感知系統(tǒng)的工業(yè)

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機(jī)器人進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。

完成任務(wù)3.1后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

3.2生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)搭建

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，將網(wǎng)絡(luò)終端接入到對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中，通過

對(duì)智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搭建與調(diào)試，實(shí)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。通過計(jì)算機(jī)PC1進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)Ping通測試，對(duì)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行

截圖。要求PC1連接到網(wǎng)管交換機(jī)對(duì)應(yīng)端口，進(jìn)行Ping通測試（測試過

程中不得修改PC1的IP地址，不得調(diào)整PC1與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)線連接位置）。

具體要求如下：

（1）根據(jù)搭建的生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行Ping通測試，要求能夠Ping通“裝

配單元”、“涂膠單元”、“質(zhì)檢單元”、“包裝單元”與“倉儲(chǔ)單元”；

（2）根據(jù)搭建的生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行Ping通測試，要求能夠Ping通“質(zhì)

檢單元”的2D視覺系統(tǒng)；

（3）根據(jù)搭建的生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行Ping通測試，要求能夠Ping通“包

裝單元”的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。

完成任務(wù)3.2后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

3.3生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

根據(jù)任務(wù)書設(shè)計(jì)要求，能夠規(guī)劃設(shè)計(jì)智能制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)備

部署方案，為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同生產(chǎn)，需對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行協(xié)同網(wǎng)絡(luò)構(gòu)

建。利用云平臺(tái)軟件功能模塊，對(duì)各設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的驗(yàn)

證和優(yōu)化，完成智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建和調(diào)試。

根據(jù)智能制造各單元的功能特性，制定數(shù)據(jù)采集方案，包含智能感

知對(duì)象、執(zhí)行器、控制器等，包含數(shù)據(jù)鏈路的選擇，通信協(xié)議等。應(yīng)用

云平臺(tái)繪制“質(zhì)檢單元”的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（含鏈路與協(xié)議）。

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（1）質(zhì)檢單元主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包含：RS485通訊模塊、可編程控制

器、觸摸屏、2D視覺、RFID通訊模塊；

（2）根據(jù)任務(wù)書的要求，選手在工業(yè)云平臺(tái)軟件上對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行

鏈路連接；

（3）根據(jù)任務(wù)書的要求，選手在工業(yè)云平臺(tái)軟件上標(biāo)注各網(wǎng)絡(luò)的設(shè)

備的通訊協(xié)議；

（4）根據(jù)任務(wù)書的要求，選手對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)流進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。

完成任務(wù)3.3后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)4：智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，實(shí)時(shí)采集各單元的數(shù)據(jù)，

將傳感器、儀器儀表等數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)云平臺(tái)，靈活運(yùn)用濾波抗噪、類

型轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理技術(shù)手段，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得標(biāo)準(zhǔn)、可靠

的數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)的智能控制、質(zhì)量分析和可視化顯示提供基礎(chǔ)。

4.1智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

按任務(wù)書的要求，選手根據(jù)云平臺(tái)通訊配置表，編寫相應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

程序，完成云平臺(tái)網(wǎng)頁端的關(guān)于產(chǎn)品制造、物料配送、設(shè)備運(yùn)行、傳感

器數(shù)據(jù)監(jiān)控的畫面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的顯示，數(shù)據(jù)看板的相關(guān)信息顯

示如下：

（1）裝配單元：聯(lián)機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)；

（2）包裝單元：聯(lián)機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)；

（3）倉儲(chǔ)單元：聯(lián)機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)；

（4）AGV單元：AGV電池電量、AGV巡線傳感器、AGV報(bào)警狀態(tài)、

AGV當(dāng)前坐標(biāo)、AGV當(dāng)前角度、AGV頂部傳感器狀態(tài)。當(dāng)AGV運(yùn)行到指定

位置后，顯示AGV當(dāng)前的位置信息。要求顯示的信息與AGV調(diào)試界面信

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息一致。

完成任務(wù)4.1后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

4.2智能制造典型數(shù)據(jù)可視化

能夠利用工業(yè)云平臺(tái)軟件，通過配置軟件集成的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和相

關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件，在系統(tǒng)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同算法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的處

理，使用不同的數(shù)據(jù)傳遞算法，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)各單元重要

數(shù)據(jù)的可視化。

（1）根據(jù)任務(wù)書的要求，動(dòng)態(tài)顯示環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，單位℃；

（2）根據(jù)任務(wù)書的要求，實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品重量數(shù)據(jù)，單位g;

（3）根據(jù)任務(wù)書的要求，實(shí)時(shí)產(chǎn)品檢測位置坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y，角度A

等位置信息；

（4）根據(jù)任務(wù)書的要求，選擇不同的數(shù)據(jù)處理方式，實(shí)時(shí)顯示振動(dòng)傳

感器各軸的振動(dòng)幅度監(jiān)測。

完成任務(wù)4.2后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

4.3智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

任務(wù)描述：按照任務(wù)書要求，在機(jī)器人裝配單元，完成機(jī)器人、智

能3D視覺、主控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)處理，通過視覺系統(tǒng)軟件基于深度學(xué)習(xí)的

工件識(shí)別，基于位姿估計(jì)信息，工業(yè)機(jī)器人與3D相機(jī)結(jié)合，完成對(duì)目標(biāo)

工件的分揀，對(duì)智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和驗(yàn)證。

（一）3D相機(jī)參數(shù)

設(shè)置、調(diào)整3D相機(jī)參數(shù)，使相機(jī)獲得清晰、高質(zhì)量的圖像。具體圖

像包含2D圖、深度圖和點(diǎn)云的清晰采集。

（二）手眼標(biāo)定操作

在機(jī)器人裝配單元安裝標(biāo)定板，設(shè)置標(biāo)定參數(shù)，獲取機(jī)器人與相機(jī)

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之間的位姿轉(zhuǎn)換關(guān)系，完成工業(yè)機(jī)器人與相機(jī)之間的手眼標(biāo)定。

具體包含的任務(wù)：

（1）選擇合適位置安裝標(biāo)定板，運(yùn)行機(jī)器人3D標(biāo)定程序，設(shè)置3D

智能相機(jī)軟件與工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的通信參數(shù)，通過3D智能相機(jī)軟件手動(dòng)

操作機(jī)器人，獲得工業(yè)機(jī)器人的控制權(quán)；

（2）設(shè)置相機(jī)及標(biāo)定板參數(shù),獲取高質(zhì)量的標(biāo)定板圖像數(shù)據(jù)；

（3）添加點(diǎn)陣列，啟動(dòng)自動(dòng)手眼標(biāo)定程序，根據(jù)標(biāo)定精度對(duì)計(jì)算結(jié)

果進(jìn)行優(yōu)化和誤差分析。

（三）采集自制數(shù)據(jù)集

操作3D智能相機(jī)和視覺系統(tǒng)軟件，采集目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)

要求完成圖像的標(biāo)注。

具體包含的任務(wù)：

（1）在檢測單元分揀盒中，放入工件，手動(dòng)調(diào)整不同角度合適的位

姿。在保證圖像質(zhì)量的情況下，采集32張以上包含不同標(biāo)簽工件位姿的

圖像；

（2）利用內(nèi)置的圖像標(biāo)定工具，對(duì)每張圖像進(jìn)行標(biāo)注；

（3）在保證圖像質(zhì)量的情況下，采集16張包含不同顏色工件的圖

像。

（四）模型訓(xùn)練與位姿輸出

基于自制數(shù)據(jù)集，編程實(shí)現(xiàn)對(duì)位姿識(shí)別模型的訓(xùn)練，利用訓(xùn)練后的

模型正確識(shí)別目標(biāo)工件并輸出位姿信息。

具體包含的任務(wù)：

（1）啟動(dòng)模型訓(xùn)練，等待視覺系統(tǒng)完成工件類型識(shí)別模型訓(xùn)練；

（2）啟動(dòng)特征提取訓(xùn)練，等待視覺系統(tǒng)完成工件顏色識(shí)別模型訓(xùn)練；

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（3）將訓(xùn)練完成的模型分別導(dǎo)入至工件與托盤視覺識(shí)別工程中，并

設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)和感興趣區(qū)域。

（五）工業(yè)機(jī)器人對(duì)目標(biāo)工件分揀裝配驗(yàn)證

基于位姿估計(jì)信息，工業(yè)機(jī)器人與3D相機(jī)結(jié)合，通過設(shè)定視覺軟件

給定的識(shí)別工程的參數(shù)，根據(jù)相機(jī)主控軟件與相機(jī)通訊配置表，編寫圖

形化的機(jī)器人控制邏輯程序，示教編程機(jī)器人分揀與裝配程序，完成機(jī)

器人對(duì)目標(biāo)工件的分揀。

具體包含的任務(wù)：

（1）在3D相機(jī)系統(tǒng)機(jī)器人控制軟件中，編寫相機(jī)與機(jī)器人通訊程

序；

（2）在3D相機(jī)系統(tǒng)視覺識(shí)別軟件中，設(shè)定給定的工件與托盤視覺

識(shí)別程序中的參數(shù)。

（3）基于3D相機(jī)位姿檢測結(jié)果，示教編程機(jī)器人對(duì)工件的識(shí)別和

抓取。

（4）基于3D相機(jī)位姿檢測結(jié)果，示教編程機(jī)器人對(duì)空托盤的識(shí)別

和抓取。

（5）基于3D相機(jī)位姿檢測結(jié)果，示教編程機(jī)器人對(duì)AGV上空托盤

位置識(shí)別和放置。

完成任務(wù)4.3中（一）—（五），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)五：智能生產(chǎn)數(shù)字可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)競賽技術(shù)平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行

整體調(diào)試、編程和操作，達(dá)到現(xiàn)場平臺(tái)指定場景綜合任務(wù)的工作要求和

技術(shù)要求，完成智能傳感技術(shù)平臺(tái)生產(chǎn)各單元聯(lián)調(diào)及可視化，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)

傳感器數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)流可視化和平臺(tái)生產(chǎn)運(yùn)行過程和狀態(tài)的可視化與遠(yuǎn)程

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監(jiān)控。

5.1智能制造生產(chǎn)平臺(tái)聯(lián)調(diào)與運(yùn)行

（一）平臺(tái)工藝流程

通過AGV單元運(yùn)載托盤，裝配單元裝配零件，涂膠單元涂膠貼標(biāo)，

質(zhì)檢單元檢測成品和廢品，包裝單元機(jī)器人裝箱、貼碼、搬運(yùn)，倉儲(chǔ)單

元禮品盒出庫和成品的入庫完成零件的組裝。

（二）根據(jù)智能制造生產(chǎn)平臺(tái)工藝流程

在現(xiàn)場提供的編程環(huán)境和部分PLC程序和人機(jī)界面的基礎(chǔ)上，對(duì)智

能傳感技術(shù)平臺(tái)整體編程和調(diào)試，完成生產(chǎn)各單元聯(lián)調(diào)和運(yùn)行，自動(dòng)生

產(chǎn)4個(gè)成品件并入庫。具體要求如下：

（1）操作主控單元觸摸屏，能夠分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)、復(fù)位、啟動(dòng)

流程；

（2）聯(lián)機(jī)為各單元與主控單元網(wǎng)絡(luò)上互聯(lián)互通，復(fù)位為各單元恢復(fù)

至初始狀態(tài)，啟動(dòng)為系統(tǒng)能夠自動(dòng)按照零件的出庫、涂膠、識(shí)別、空托

盤的回收、搬運(yùn)、裝配以及入庫流程。

（3）單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的具體任務(wù)流程如下：

1）通過AGV單元運(yùn)載托盤，將空托盤放置在裝配單元傳送帶入口處，

裝配單元檢測到空托盤進(jìn)入后，通過阻擋氣缸定位，從立體倉庫中分別

取出零件在裝配工作臺(tái)進(jìn)行組裝，組裝完畢后，水平升降模組將零件放

置于空托盤中，托盤流向傳送帶末端。

2）托盤進(jìn)入涂膠單元，通過阻擋氣缸定位，水平移動(dòng)模組抓取標(biāo)簽

運(yùn)動(dòng)至傳送帶上方，先點(diǎn)膠再放置標(biāo)簽，貼標(biāo)完成托盤流向傳送帶末端。

3）托盤進(jìn)入質(zhì)檢單元，通過色標(biāo)傳感器和智能相機(jī)對(duì)零件進(jìn)行檢測，

并將檢測的數(shù)據(jù)顯示在HMI觸摸屏上，具體包含零件的顏色和貼標(biāo)位置

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坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y、角度偏差A(yù)和得分P。檢測完畢，托盤運(yùn)行至裝配分

揀料盒中。

4）倉儲(chǔ)單元從立體倉庫倉位3中搬運(yùn)空禮品盒放置于包裝單元包裝

臺(tái)上，包裝單元機(jī)器人進(jìn)行拆盒分解。

5）包裝單元機(jī)器人將質(zhì)檢單元裝配分揀料盒中的工件和托盤，通過

3D相機(jī)識(shí)別分揀、禮品盒加蓋、貼標(biāo)。

6）包裝單元包裝完畢后，倉儲(chǔ)單元二位移動(dòng)模組，完成成品的入庫，

入庫位置為倉位2，流程結(jié)束。

7）產(chǎn)品生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。

8）移動(dòng)機(jī)器人完成托盤流轉(zhuǎn)。

完成任務(wù)5.1中（一）、（二），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

5.2可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控

（一）根據(jù)任務(wù)要求，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)傳感器數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)流可視化

選手通過管控軟件啟動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)各單元PLC與工業(yè)云平臺(tái)通訊協(xié)

議，編寫PLC程序，實(shí)時(shí)采集指定傳感器的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)上傳至傳感

器工業(yè)云平臺(tái)，以可視化方式在智能看板上展示。

指定傳感器包含以下：

表4指定數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)

序號(hào)名稱位置

1振動(dòng)傳感器X軸速度調(diào)試單元

2振動(dòng)傳感器Z軸速度調(diào)試單元

3振動(dòng)傳感器溫度調(diào)試單元

4溫度傳感器涂膠單元

5稱重傳感器涂膠單元

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6工件是否合格質(zhì)檢單元

7工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)軸數(shù)據(jù)包裝單元

8倉位信息倉儲(chǔ)單元

（二）根據(jù)任務(wù)要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行過程和狀態(tài)的可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)

控

選手通過管控軟件啟動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)各單元PLC與云平臺(tái)通訊協(xié)議，

編寫PLC程序，對(duì)智能生產(chǎn)運(yùn)行過程和狀態(tài)進(jìn)行可視化，并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)

控和分析。

通過振動(dòng)傳感器對(duì)“調(diào)試單元”電機(jī)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，監(jiān)測

電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和故障情況，在云平臺(tái)上能夠進(jìn)行觀測到故障，并且可以

進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

具體要求如下：

當(dāng)電機(jī)故障時(shí)（電機(jī)聯(lián)軸器與編碼器連接處松動(dòng)），實(shí)時(shí)讀取監(jiān)測

數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)異常5S后，電機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)停止，正確顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)和電

機(jī)報(bào)警狀態(tài)，報(bào)警狀態(tài)以1Hz的頻率閃爍。

振動(dòng)傳感器正常與故障安裝時(shí)，參考示例如下圖14所示。

電機(jī)正常狀態(tài)電機(jī)異常狀態(tài)

圖14電機(jī)正常與故障狀態(tài)

完成任務(wù)5.2中（一）、（二），舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

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二、本項(xiàng)目提供的文檔和資料

（一）原始數(shù)據(jù)：

提供單元接線圖、裝配圖、PLC硬件配置表。

（二）文件目錄：

競賽過程和結(jié)束后選手將結(jié)果文件保存在相應(yīng)的文件夾內(nèi)。路徑如

下：

E:\2023ZN\比賽結(jié)束保存全部比賽結(jié)果文件。

三、競賽結(jié)束時(shí)當(dāng)場提交的成果與資料

競賽結(jié)束時(shí)，參賽隊(duì)須當(dāng)場提交成果與資料：

將E:\2023ZN\目錄全部考入刻入大賽提供1個(gè)移動(dòng)U盤，封裝后簽

上場次和工位號(hào)，并上交裁判。

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附件1：

任務(wù)一裝配單元感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)

名稱數(shù)量

系統(tǒng)原理圖

電氣接線圖

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

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附件2：

任務(wù)一涂膠單元感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)

名稱數(shù)量

系統(tǒng)原理圖

電氣接線圖

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

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2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

儀器儀表制造工（智能制造傳感技術(shù)方向）賽項(xiàng)

（學(xué)生組）

實(shí)操題

（樣題）

大賽組委會(huì)技術(shù)工作委員會(huì)

二〇二三年十月

2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

重要說明

1.比賽時(shí)間240分鐘。90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5個(gè)任務(wù)，總分100分，見表1。

表1：任務(wù)配分表

序號(hào)名稱配分說明

1任務(wù)1：智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署20

2任務(wù)2：智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試25

3任務(wù)3：智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試15

4任務(wù)4：智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理15

5任務(wù)5：智能生產(chǎn)數(shù)字可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控20

6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)5

合計(jì)100

3.除有說明外，限制各任務(wù)評(píng)判順序，但不限制任務(wù)中各項(xiàng)的先后順

序，選手在實(shí)際比賽過程中要根據(jù)賽題情況進(jìn)行操作，所有評(píng)判必須在選

手舉手要求后評(píng)判。

4.需要裁判驗(yàn)收的各項(xiàng)任務(wù)，任務(wù)完成后裁判只驗(yàn)收1次，請(qǐng)根據(jù)賽

題說明，確認(rèn)完成后再提請(qǐng)裁判驗(yàn)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(jì)算機(jī)里指

定位置E:\ZL\。

6.選手對(duì)比賽過程中需裁判確認(rèn)部分，應(yīng)當(dāng)先舉手示意，等待裁判人

員前來處理。

7.參賽選手在競賽過程中，不得使用U盤。

8.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。

9.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，

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2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

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

10.選手在比賽開始前，認(rèn)真對(duì)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。

11.賽題中要求的備份和保存在電腦中的文件，需選手在計(jì)算機(jī)指定文

件夾E:\2023ZN\賽位號(hào)，賽位號(hào)為2個(gè)數(shù)字+3個(gè)字母+2個(gè)數(shù)字，如

2CBN01。賽題中所要求備份的文件請(qǐng)備份到對(duì)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。

12.選手嚴(yán)禁攜帶任何通訊、存儲(chǔ)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(duì)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。

13.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。

14.選手必須及時(shí)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。

15.賽場提供的任何物品，不得帶離賽場。

16.在整個(gè)比賽期間，選手應(yīng)嚴(yán)格防止機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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。

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一、競賽項(xiàng)目任務(wù)書

面向流程制造業(yè)中典型產(chǎn)品的智能生產(chǎn)，以智能傳感、測控技術(shù)為基

礎(chǔ)，融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能化管控、數(shù)據(jù)可視化、信息化等新一代信息技

術(shù)，按照流程制造自動(dòng)化的智能處理模式建立可定義配置的訂單式柔性化

生產(chǎn)流程，完成智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署、智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試、

智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試、智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理和智能生產(chǎn)數(shù)

字可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控等5個(gè)主要競賽任務(wù)，競賽平臺(tái)總布局簡圖如圖1所

示。

圖1競賽平臺(tái)參考圖

任務(wù)1：智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，繪制感知系統(tǒng)原理圖和電氣

連接圖，完成智能制造感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過機(jī)械安裝和

電氣連接實(shí)現(xiàn)感知系統(tǒng)的部署。

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（一）柔性生產(chǎn)工藝設(shè)備器材的性能檢測與質(zhì)量檢測

完成滿足任務(wù)書要求的柔性生產(chǎn)工藝設(shè)備器材的性能檢測與質(zhì)量檢測，

主要包括機(jī)泵、加熱管、溫度計(jì)、流量計(jì)等性能和質(zhì)量檢測。

（二）根據(jù)柔性生產(chǎn)工藝要求，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，繪制流程

工藝圖。

根據(jù)訂單式柔性生產(chǎn)工藝要求，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，完成產(chǎn)品

柔性化配料系統(tǒng)、產(chǎn)品柔性化深加工系統(tǒng)和產(chǎn)品柔性化后處理系統(tǒng)工藝流

程圖的繪制?

根據(jù)訂單式柔性生產(chǎn)工藝要求，可能為表1中的其中一種配料組合，

其中原料1、2采用流量控制，原料3、4采用質(zhì)量控制，按照配料組合完

成柔性配料系統(tǒng)、深加工、后處理系統(tǒng)工藝流程圖的設(shè)計(jì)與繪制。例如，

組合序號(hào)1的參考配料系統(tǒng)工藝流程如圖2所示，參考深加工系統(tǒng)工藝流

程如圖3所示，參考后處理系統(tǒng)工藝流程如圖4所示。

表1產(chǎn)品柔性化配料系統(tǒng)原料組合表

組合序號(hào)原料1原料2原料3原料4選擇

1√

2

3

4

5

6

7

8

9

5

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圖2產(chǎn)品柔性化配料系統(tǒng)工藝流程參考圖

圖3產(chǎn)品柔性化深加工系統(tǒng)工藝流程參考圖

6

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圖4產(chǎn)品柔性化后處理系統(tǒng)工藝流程參考圖

（三）根據(jù)任務(wù)書要求，完成訂單式柔性生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程搭建。

根據(jù)柔性訂單式任務(wù)書要求，按照裝配圖紙正確安裝設(shè)備、安裝定位；

根據(jù)選手自己設(shè)計(jì)的配管圖完成配管工作；正確完成管路中閥門、管件安

裝，位置正確；系統(tǒng)安裝合格、密封良好，完成柔性生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程的

搭建。

完成任務(wù)1中（一）、（二）、（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)2：智能傳感設(shè)備綜合調(diào)試

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，通過配置、程序編寫和調(diào)試，

完成流量、質(zhì)量、溫度、壓力、液位、能耗等典型儀器儀表和傳感器基本

模塊測試驗(yàn)證工作。在此基礎(chǔ)上，完成典型智能傳感器設(shè)備綜合調(diào)試，實(shí)

7

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現(xiàn)任務(wù)要求。

（一）根據(jù)訂單式柔性生產(chǎn)系統(tǒng)測控要求，進(jìn)行智能儀器儀表、傳感

器、安全柵的選型安裝

根據(jù)訂單式柔性生產(chǎn)系統(tǒng)測控要求，進(jìn)行智能儀器儀表、傳感器、安

全柵的選型和安裝到指定位置。

（二）根據(jù)圖紙和競賽要求，完成智能儀器儀表、傳感器、安全柵的

管線敷設(shè)

根據(jù)圖紙和競賽要求，正確、規(guī)范完成對(duì)象橋架鋪設(shè)，不能漏裝、錯(cuò)

裝、錯(cuò)位安裝接頭；橋架、線槽需固定良好；完成對(duì)象線纜鋪設(shè)，要求強(qiáng)電

線纜用扎帶固定、橋架中不交叉、不漏鋪；完成接線端子、安全柵接線，

需有號(hào)碼套管、接線端編碼。

現(xiàn)場提供適量的導(dǎo)線、接線端子，因個(gè)人原因?qū)е聦?dǎo)線、端子缺少，

扣分處理后再提供導(dǎo)線和端子。設(shè)備上電前，自行檢查所有線路連接的正

確性、有無短路，檢查完成后舉手示意，經(jīng)技術(shù)人員檢查后方可通電運(yùn)行，

技術(shù)檢查時(shí)間含在比賽時(shí)間內(nèi)，由選手引起的設(shè)備故障需自行排查。

（三）根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行功能測試及系統(tǒng)配置，實(shí)現(xiàn)多變量的智

能檢測

系統(tǒng)上電后，在確保儀表均接線后，測量隔離柵的輸出信號(hào)是否為正

確信號(hào)（4mA）；系統(tǒng)上電后，通過相應(yīng)軟件設(shè)定參數(shù)后，檢測流量、稱重

及電表等是否能通過通信快速讀出數(shù)據(jù)。

完成任務(wù)2中（一）、（二）、（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

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任務(wù)3：智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建與調(diào)試

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，運(yùn)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)技能，

對(duì)數(shù)字化傳感器、智能儀器儀表、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模塊進(jìn)行系統(tǒng)配置和連接，

完成智能生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)搭建和調(diào)試，實(shí)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)到感知數(shù)據(jù)的快速、精確采集。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能測控系

統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D參考圖如圖5所示。

圖5數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D參考圖

（一）數(shù)字化傳感器、智能檢測儀器儀表網(wǎng)絡(luò)配置

將需要通信的設(shè)備連接到交換機(jī)，正確實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳感器、智能檢測

儀器儀表網(wǎng)絡(luò)配置，如在DCS中稱重傳感器段落正確配置智能稱重傳感器

通信參數(shù)（串口號(hào)、波特率）、電機(jī)段落中正確配置攪拌電機(jī)通信接口參

數(shù)（串口號(hào)、波特率）、電表段落中正確配置智能用電系統(tǒng)的通信參數(shù)等。

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（二）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模塊、測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

配置

在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)工程師站與操作員站通信、工

程師站與主控制器通信、工程師站與安全控制模塊、工程師站與生產(chǎn)過程

可視化平臺(tái)通信。

（三）工業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)搭建與調(diào)試，實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理

正確連接DCS\PLC\可視化系統(tǒng)，通信正常。DCS系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)用戶

名，分別設(shè)置為工程師權(quán)限和操作員權(quán)限，并與操作小組進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

完成任務(wù)3中（一）、（二）、（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)4：智能制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，實(shí)時(shí)采集各個(gè)單元的數(shù)據(jù)，

將傳感器、儀器儀表等數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)平臺(tái)，靈活運(yùn)用濾波抗噪、類型轉(zhuǎn)

換等信號(hào)處理技術(shù)手段，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得標(biāo)準(zhǔn)、可靠的數(shù)據(jù)，

為生產(chǎn)的智能控制、質(zhì)量分析和可視化顯示提供基礎(chǔ)。

（一）實(shí)施智能儀器儀表、傳感器的信號(hào)類型選擇、量程變換、參數(shù)

配置、數(shù)據(jù)采集等操作

根據(jù)《I/O測點(diǎn)清單》完成DCS控制站信息設(shè)置中，正確設(shè)置位號(hào)、

量程、信號(hào)類型等信息；完成PLC組態(tài)設(shè)計(jì)，并把I/O變量表導(dǎo)出后提交

進(jìn)行審核。

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2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

（二）運(yùn)用濾波抗噪等信號(hào)處理手段，實(shí)施數(shù)據(jù)整合處理，提高信號(hào)

的信噪比

在DCS編程軟件中，正確設(shè)置相關(guān)傳感器濾波、抗噪設(shè)置，如設(shè)

置流量FIQ102濾波5秒、小信號(hào)切除。

（三）訂單式柔性生產(chǎn)系統(tǒng)智能檢測的數(shù)據(jù)信息意義轉(zhuǎn)換及計(jì)算處理，

便于數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用

訂單式柔性生產(chǎn)系統(tǒng)智能檢測的數(shù)據(jù)信息意義轉(zhuǎn)換及計(jì)算處理，如

FIQ103添加累積變量和流量累積，完成流量累積及清零設(shè)置。

完成任務(wù)4中（一）、（二）、（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)5：智能生產(chǎn)數(shù)字可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對(duì)競賽技術(shù)平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行整

體調(diào)試、編程和操作，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化、流量配比、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定控制的

目標(biāo)，達(dá)到現(xiàn)場平臺(tái)指定場景綜合任務(wù)的工作要求和技術(shù)要求，完成智能

傳感技術(shù)平臺(tái)生產(chǎn)各單元聯(lián)調(diào)及可視化，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)傳感器數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)流可

視化和平臺(tái)生產(chǎn)運(yùn)行過程和狀態(tài)的可視化與遠(yuǎn)程監(jiān)控。

5.1智能制造生產(chǎn)平臺(tái)聯(lián)調(diào)和運(yùn)行

根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，采用合理的組態(tài)、編程方法，實(shí)現(xiàn)流程

優(yōu)化、流量配比、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定控制的目標(biāo)，完成配方模式可預(yù)定義配

置，實(shí)現(xiàn)柔性化、時(shí)序化控制和智能自適應(yīng)性的智能制造生產(chǎn)平臺(tái)聯(lián)調(diào)和

運(yùn)行，組態(tài)控制參考如圖6所示。

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2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

圖6組態(tài)控制參考圖

按照產(chǎn)品配方如表2所示，初始液位可在100-180mm范圍內(nèi)調(diào)整，原

料1、原料2可在1.5-3.5L的范圍內(nèi)調(diào)整，原料3、原料4可在1.5-

3.5KG的范圍內(nèi)調(diào)整，儲(chǔ)罐可在100-180mm范圍內(nèi)調(diào)整。

表2：產(chǎn)品配方表

序號(hào)原料1（V101）原料2（V102）原料3（V103）原料4（V104）儲(chǔ)罐（V301）

初始液位150±10mm150±10mm150±10mm150±10mm150±10mm

配方1±0.1L1.5±0.1L1±0.1KG1.3±0.1KG100±10mm

加工與后處理工藝表如表3所示，轉(zhuǎn)速可在200-2000r/min之間進(jìn)行

選擇，時(shí)間可在5-60S之間調(diào)整。

表3：加工與后處理工藝表

混合罐

序號(hào)深加工罐（R201）后處理罐（R301）后處理罐（R302）

（R101）

轉(zhuǎn)向正反正反正反正反

速度（r/min）8001000160018001200125011001000

時(shí)間（s）8715101210810

（一）配方系統(tǒng)與工序系統(tǒng)的邏輯編程，以及安全控制程序設(shè)計(jì)

按任務(wù)要求完成配方定義，流程圖界面有配方號(hào)字樣及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；

要求在安全控制模塊PLC算法中用功能塊圖建立控制程序的程序段，并完

成內(nèi)部程序編寫。

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2023年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽——第五屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

（二）控制方案設(shè)計(jì)和算法編寫

DCS算法中用功能