第46屆世界技能大賽

貴州省選拔賽技術文件

機電一體化

第46屆世界技能大賽貴州省選拔賽組委會

2019年12月

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一、本項目的技術描述

機電一體化技術涉及機械、電子、氣動和計算機技術。集機械、氣壓

工程、編程、機器人技術及系統開發等技能于一體。機電一體化技術人員

能滿足自動化行業的各種需求，能搭建工業自動化系統，能夠設計、制造、

維護和修理自動化設備及對設備控制系統編程。

二、競賽范圍、內容及時間

1、競賽范圍及內容

競賽以實際操作技能為主。為全面考查參賽選手的職業綜合素質和技

術技能水平，實際技能操作競賽包括工作的組織與管理，交流與人際溝通，

開發機電一體化系統，使用工業控制器，軟件編程，電路設計，分析、運

行和維修七大部分，具體內容見表1。

表1競賽范圍及內容說明

序號內容說明

(1)布置并維護安全、整潔和高效的工作區域；

工作的組織與

1(2)合理安排工作以達到效率最大化和干擾最小化；

管理

(3)團隊合作與績效。

(1)閱讀、理解和提取各種格式文件中的技術數據和指令；

交流和人際溝(2)通過口頭、書面和電子手段達到明確有效的溝通；

2

通(3)與他人討論復雜的技術原理和應用技術；

(4)根據用戶要求收集信息并對用戶需求做出回應。

(1)根據既定要求設計系統；

(2)按照要求組裝生產線；

機電一體化

3(3)正確連接電線，氣管；

系統的開發

(4)正確安裝機械、電氣及傳感系統并對其做必要的調整；

(5)根據現行標準及要求，利用輔助設備和PLC對系統進行試運行。

(1)將PLC與機電一體化系統進行連接；

使用工業控制

4(2)為PLC做必要的配置；

器

(3)根據要求配置PLC，并配置相關控制電路使之能正確運行。

(1)編寫系統控制程序，并通過軟件直觀地展現動作流程及運行狀

5軟件編程態；

(2)PLC編程，包括數字和模擬信號的處理。

6電路設計(1)設計氣動、液壓和電氣線路;

(2)運用現代軟件工具設計以上線路。

7分析、運行和維(1)采用適當的分析技巧查找機電一體化系統故障；

修(2)在短時間內修理零部件；

(3)熟練、快速地處理各種故障；

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(4)整體優化不同組件組成的機電一體化系統。

2、實際操作競賽內容

根據競賽組委會提供的任務書及相關資料，參賽選手完成四個工作任

務，工作任務包含：

（1）設計、組裝、編程及調試生產線

1）設計：根據比賽任務書和現場提供的技術資料，采用工業元器件來設

計系統的硬件、氣路和電路的布局。

2）組裝：根據比賽任務書，按設計要求進行組裝。系統的組裝和連接必

須依照“專業技術操作規范”所要求的標準。

3）編程：根據比賽任務書編寫程序，滿足任務要求的運行功能，實現系

統的正常工作。

4）調試：系統需按照比賽任務書、相關使用說明和“專業技術操作規范”

的規定進行系統的正常調試及運行。

（2）故障排除和系統優化

1）故障排除：該項目包括多個涉及故障排除方面的內容，同時也可能包

括維修或更換有缺陷的零部件。該項目的主要任務是檢修并重新運行系統。

2）系統優化：系統優化是指在現有正常運轉設備的基礎上，選手可以通

過調整系統硬件及工作流程，提高系統的運行效率、增加安全防護等級或

減少能耗等方法實現系統優化。

3、實際操作競賽時間

實際操作競賽分為二天進行。第一天為預賽，兩位選手合作完成一個

任務，60分鐘。第二天為決賽，上午兩個任務，由兩位選手獨立各完成一

個，180分鐘；下午一個任務，由兩位選手將上午的任務配合成一個任務，

90分鐘。

C-2：選手、裁判報到。

C-1：裁判培訓、比賽工位抽簽，選手自帶設備安全檢測、調試及賽前

準備。

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C1：比賽日（預賽）。

C2：比賽日（決賽），公布比賽成績。

C+1選手、裁判返回。

三、裁判員和選手

1、裁判組

由裁判長1名，裁判長助理1名及若干名裁判員組成，協助裁判長開

展工作。裁判組負責賽前技術準備及競賽各環節的技術工作。賽前各項技

術準備工作，由裁判長牽頭落實。競賽期間各項技術工作，由裁判長帶領

全體裁判人員完成。裁判組接受組委會的領導。

裁判分組由裁判長根據裁判執裁經驗，培訓考核成績和回避原則分組。

裁判員由每個參賽地區或行業（以下簡稱各參賽代表隊）依據前述條

件，按照每項目每隊1名選派。

2、裁判員的工作內容與紀律

1)裁判員應服從裁判長的管理，裁判員的工作由裁判長指派決定，裁

判員工作工位由裁判長主持賽前抽簽確定。

2)裁判員在工作期間不得使用手機、照相機、錄像機等設備。

3)現場執裁的裁判員負責檢查選手攜帶的物品。違規物品一律清出賽

場。比賽結束后裁判員要命令選手停止操作。監督選手交回試題、U

盤和評分表。

4)比賽期間，除裁判長外任何人員不得主動接近選手及其工作區域，不

許主動與選手接觸與交流，除非選手舉手示意裁判長解決比賽中出現

的問題。

5)檢查選手所帶工具：按照比賽攜帶工具要求嚴格執行，仔細檢查每一

個參賽隊所帶工具是否符合要求。

6)記錄選手比賽時間：包括記錄選手比賽期間發生的事件，如：元件損

壞等。

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7)現場成績評判：包括4項評分內容。

8)在評分工作期間，除當值裁判員和被測選手在比賽工位內，隨隊教練

應回避，其他選手和人員也不得圍觀。

4、選手的條件和要求

（1）1996年1月1日以后出生。

（2）思想品德優秀，身心健康。

（3）具有機電一體化項目及相關專業技能培訓經歷，熟悉機電一體化及

相關技術，熱愛機電一體化職業工作。

（4）具備扎實的基本功，技能水平突出，具有較強的學習領悟能力、良

好的身體素質、心理素質及應變能力等的綜合素質。

（5）有一定英語基礎并且能看懂簡單英文技術資料。

（6）男、女選手裸眼視力或矯正視力應達到4.6以上。選手不宜留長發

和長指甲，并能適應長時間、高強度站立工作。

（7）本項目為團隊比賽，每個參賽團隊的人數規定為2人。

1)熟悉設備，檢查自己所帶工具，調試自帶編程設備及可編程控制器。

2)選手自帶的電腦、PLC、工具等，在比賽日內，一律不準帶離比賽工

位,包括比賽試題。

3)比賽期間根據比賽任務要求完成生產線的組裝、編程、調試、故障維

護、設備優化。

4)選手禁止將移動電話帶入比賽工位。

5)選手在比賽期間不得使用手機、照相機、錄像機等設備。不得攜帶和

使用自帶的任何存儲設備。

6)選手在賽前拿到競賽試題后，不能與來自本地區的(指導教師)裁判員

在競賽現場討論區交流，只允許兩位參賽選手互相交流。正式比賽任

務期間，禁止與來自本地區的裁判員或相關人員交流，除裁判長同意

例外。

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7)比賽任務期間，除裁判長外任何人員不得主動接近選手及其工作區

域，選手有問題只能向裁判長或計時裁判反映。

8)比賽結束哨聲響起以后，選手應立即停止所有工作，走出自己的工作

區域，并把U盤交給計時裁判。比賽試題在最后一個任務評分完成后

一起交給計分裁判。

9)未經裁判長允許，選手不得拖延比賽時間。

10)參賽選手只允許在自己的比賽場地工作。

11)參賽選手只允許使用自己工位上的器材、自帶的電腦、PLC、工具

等，除裁判長同意才可向他人借用。

12)參賽選手在完成自己比賽題目后，舉手示意計時裁判，并退出比

賽工位，經和計時裁判確認比賽耗時后，退至現場討論區。

13)在比賽期間參賽選手不準離開比賽場地，如果有特殊重要原因，

必須通知計時裁判。

14)參賽選手不允許使用任何事先準備好的PLC程序。

15)參賽選手禁止將食物帶入比賽工位。

16)違規選手將被罰去10分-20分、不得進入前10名、直至取消競賽

資格。

17)選手在熟悉設備前在裁判長主持下，通過抽簽決定競賽順序和比

賽工位。

18)比賽前需保證每隊的2名選手有不少于2小時在各自比賽工位上

進行

四、選手選拔方式及省集訓隊組成

選拔賽分為兩個階段進行，每個階段分別采用百分制。第一階段為預

賽（C1內進行），預賽成績前六名的參賽隊進入第二階決賽（C2內進行）。

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排名：預賽成績第七名及以后參賽隊按預賽成績排名；決賽成績排名按參

賽隊總成績（預賽成績×30%+決賽成績×70%）排名。參賽隊前三名選手進

入省集訓隊。

五、選拔賽的試題

1、樣題說明

選拔賽樣題內容包含已知設備的硬件組成部分圖形，比賽任務類型，

任務結構及評分標準；選拔賽樣題不包含比賽設備的控制流程及接線圖或

接線表，不包含組成硬件的技術說明；選拔賽樣題內容和正式比賽的任務

的硬件相似度近70%以上；選拔賽樣題見附件1。

2、命題內容

（1）預賽包含1個任務，決賽包含3個任務；

（2）命題內容包括：機械、電子、氣動技術、計算機技術等領域及選手

的能力要求所涉及的內容；

（3）評分方式：PLC功能、仿真盒采用客觀評分；專業技術規范采用主

觀評分。

3、實際操作部分題目評價指標

評價指標由：PLC功能評分，仿真盒評分，專業技術規范評分，時間評

分組成。

4、題目中的配分比例

本項目采用100分制評分，操作配分100分,占總分數100%。見表2。

表2題目中的配分比例

分數

內容評分內容

主觀分客觀分合計總分比例

PLC功能05757

仿真盒01515

實際操作部

專業技術規范18020100

分

時間及效率01010

合計2080100

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總分100

5、選拔賽命題方式

試題由裁判長依據樣題，并參照本項目世界技能大賽試題命制。

六、操作成績評判方式

1、評判流程

第一步：PLC功能評分；

第二步：仿真盒評分；

第三步：專業技術規范評分；

第四步：時間評分。

2、評判方法

測評中時間分一項所占分值不得超過總分值的20%。項目的所有功能評

判時，每一評判小組至少有3人組成，負責下達操作指令、監督選手操作、

查看測試結果并且記錄選手成績。

依據專業技術規范（參見附件2），借助仿真盒對機械設備組裝、電氣

設備安裝、IO地址分配、生產線調試運行進行評判。根據任務書控制要求

評判PLC功能。

3、裁判員在評判工作中的任務

（1）發出正確指令給選手；

（2）記錄選手操作過程中碰到的相關問題；

（3）記錄違規事項并及時提醒選手避免再次出現；

（4）參加評判，查看測試結果，記錄選手成績；

（5）評分結束后立即計算出選手當前任務成績并告知參賽選手。

4、裁判員在評判中的紀律和要求

（1）耐心并清晰、明確地告知選手操作指令；

（2）認真監督選手操作過程；

（3）認真并客觀記錄選手成績；

（4）公平并公正對待每一位參賽選手。

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七、競賽場地、競賽設備及準備要求

1、實際操作競賽場地

（1）競賽工位：每個工位占地12m2(3mx4m)，標明工位號，并配備工作

臺2張、座椅2把、垃圾桶1個、接線板2個。

（2）賽場每個工位提供獨立控制并帶有漏電保護裝置的電源1個，配220

V單相交流電源最小5A輸出(兩個3P插座)。提供氣源壓力為0.6～1.0Mpa

的6mm快插接口一個。

（3）現場討論區：在比賽場地內設有現場討論區，為裁判和選手提供休

息及開放式討論與交流。討論區內設有投影儀及桌椅。以9個參賽隊為例

競賽工位及現場討論區如下圖所示

（4）場地照明要求

照度大于500Em(lx)

（5）場地消防和逃生要求

賽場必須留有安全通道。競賽前必須明確告訴選手和裁判員安全通道

和安全門位置。賽場必須配備滅火設備，并置于顯著位置。賽場應具備良

好的通風、照明和操作空間的條件。做好競賽安全、健康和公共衛生及突

發事件預防與應急處理等工作。

（6）醫療設備和措施，見表3。

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表3常規醫療物品

序號名稱規格數量備注

1酒精棉1盒

2紗布1卷

3創可貼1盒

4保心丸1瓶

5醫用剪刀1把

配備一名醫務人員隨時準備處理現場突發傷害事故。

2、實際操作競賽設備

設備為FESTO公司的標準單元(供料/傳送帶工作單元、電操作手單元、

Pick&Place工作單元、分揀站)，其相關設備組成，功能，模塊及技術參數

參考以下內容。

供料/傳送帶單元分揀站

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Pick&Place工作單元電操作手單元

3、競賽準備要求

（1）PLC控制器

PLC控制器由各參賽隊自帶(類型不限)，數量至少兩套，每套PLC控制

器數字量點數不少于16DI和16DO，PLC控制器輸入輸出電壓必須滿足

DC24V，建議PLC外接現場提供的24VDC5A穩壓電源以保證驅動較大負載，

如直流電機(額定電流1.5A)。

競賽設備所用電壓為DC24V，傳感器類型均為PNP，如果PLC只接收NPN

類型信號，必須在賽前完成改裝。

PLC控制器要求具有可互相進行總線通訊的功能，總線通訊方式取決于

各自PLC的類型。

參賽隊需自帶正確的編程電纜及通訊電纜。

PLC控制器與現場競賽設備的DI/DO通訊連接采用德國FESTO公司的

SYSLINK電纜，由參賽隊自帶并在賽前完成安裝和接線。

每套PLC控制器與競賽設備連接所需的數字信號電纜：

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名稱圖片數量

Syslink電纜

2

（24芯、2米）

帶4mm安全插頭的電源連接線，（用

1

于和24V穩壓電源的連接，1.5米）

針腳信號顏色針腳信號顏色

01Bit0輸出白13Bit0輸入灰/粉

02Bit1輸出棕14Bit1輸入紅藍

03Bit2輸出綠15Bit2輸入白綠

04Bit3輸出黃16Bit3輸入棕綠

05Bit4輸出灰17Bit4輸入白黃

06Bit5輸出粉18Bit5輸入黃棕

07Bit6輸出藍19Bit6輸入白灰

08Bit7輸出紅20Bit7輸入灰棕

0924V電源黑2124V電源白/粉

1024V電源黑2224V電源白/粉

110V電源粉/棕230V電源白/藍

120V電源紫240V電源白/藍

Syslink電纜針腳分配：

PLC控制器與現場競賽設備的模擬信號通訊連接采用德國FESTO公司

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的模擬量接線端子，由參賽隊自帶并在賽前完成安裝和接線（比賽時不允

許傳感器線頭直接接入PLC）。

（2）PLC編程電腦

各參賽隊自帶編程電腦兩套，用于PLC程序的編寫及下載調試。編程

電腦中應該已經安裝所帶PLC的編程軟件及相關JPG圖片識別軟件、PDF文

件識別軟件。

（3）觸摸屏

各參賽隊自帶不大于8寸的觸摸屏一塊，可以直接安裝在MPS單元小車上，

可用于替代控制面板。要求通過現場總線可以和自帶PLC進行數據通訊。

自帶觸摸屏初始界面如下：（不包括字母及帶箭頭線段）

（4）競賽耗材

根據競賽需要，賽場提供耗材見表4。

表4賽場提供耗材及配件

序號名稱說明數量單位

1導線單根多股/銅芯/塑料絕/0.75mm2若干米

2氣管Φ6、Φ4若干米

3扎帶2.5-150若干根

4冷壓端子0.25-6若干個

5線夾子用于管線固定若干個

（5）競賽工具、儀器

競賽工具、儀器由各參賽隊自行準備。競賽工具、儀器見表5，以作

參考。

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表5競賽工具、儀器

序號名稱型號/規格單位數量

1工具箱1個

2內六角扳手1.5mm～10mm1套

3外六角扳手（套筒）6mm,7mm,8mm,9mm,10mm,19mm1套

4活動扳手19.3mm1把

5氣管鉗80×25×281把

6尖嘴鉗160mm1把

剝線范圍:直徑0.2～6mm的單股電

7剝線鉗1把

線

8壓線鉗壓接范圍：0.25～2.5mm21把

9水口鉗6寸/152mm1把

10一字螺絲刀2.5×75mm1把

11十字螺絲刀0#3x75mm1把

12一字螺絲刀6.5×40mm1把

13鋼板尺20cm1把

14橡膠榔頭小號1個

15電工膠布1卷

16剪刀美工1把

17萬用表數字1個

鋼筆或水筆/HB鉛筆/三角尺/橡皮

18書寫工具1套

/鉛筆刀

19鋸子框鋸/板鋸，細鋸齒1套

20銼刀整形銼1把

5、賽場每個比賽工位設施

每個比賽工位提供設施見表6

表6比賽工位所需設施

序號名稱規格數量備注

1比賽設備1套

2工作臺L:1500,W:800,H:7802張

3座椅2把

4垃圾桶1個

5接線板4-3P2個5米長

6電氣控制箱輸出最小5A，220V交流電1個帶漏電保護開關

及兩個3P插座

7截止閥HE-3-QS-61個6mm氣源快插接口

注：每一個比賽工位電源都已連通。至少6mm直徑的氣管已經布置到

每一個比賽工位且氣源壓力在0.6-1Mpa。

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八、安全、健康規定

1、選拔賽安全要求

1)禁止使用刀具及剪口超過10cm帶尖的剪刀以免受傷，禁止使用電動

工具；

2)專家在審視、檢查或參與參賽者項目時應有適當的個人安全防護裝

備；

3)參賽者必須穿防護(防砸、防扎)鞋；

4)禁止使用線槽剪；

2、有毒有害物品的管理和限制

有害物品圖示說明

嚴禁攜帶

酒精

嚴禁攜帶

汽油