全国第二届可编程序控制系统设计师职业技能竞赛

1、全国第二届可编程序控制系统设计师职业技能竞赛海南省选拔赛技术文件（学生组）一、竞赛项目及标准（一）竞赛项目可编程序控制系统设计师。（二）竞赛标准与方式竞赛标准以“可编程序控制系统设计师”高级工国家职业标准（国家职业资格三级）为依据，并结合世界技能大赛机电一体化项目的职业技能要求，适当增加新知识、新技术、新设备、新技能等相关内容。竞赛内容包括理论知识和操作技能两个部分。1理论知识竞赛理论知识竞赛采取纸笔答题方式进行，由选手独立完成，时间60分钟。2操作技能竞赛操作技能竞赛以现场操作的方式进行，时间150分钟。由两位选手组队完成，组队选手必须来自同一学校的在校学生，不得跨校组队。选手按赛场提供的任

2、务书，在网孔安装板上完成一套电气装置PLC控制系统的设计、安装与调试。（三）竞赛知识要求1. 基础知识要求（1）电工电子技术基础知识（电路基础知识、交流电基础知识、数字逻辑电路基础知识、模/数（数/模）基础知识、运算放大器及电路等）。（2）电气控制基础知识（常用低压电器知识、典型机床控制电路、电气识图与制图等）。（3）PLC技术及应用基础知识（组成结构、工作原理、指令功能、程序功能及结构、编程软件应用、维护保养等）。（4）PLC网络通信技术（工业通信基础、PLC网络结构类型、PLC通信接口与协议、现场总线工作原理与应用等）。（5）工业人机界面技术（触摸屏组成结构、工作原理、性能指标与选用、界面

3、组态与编程、维护保养等）。（6）传感器技术及应用（常用开关量、模拟量传感器的组成结构及工作原理、性能指标与选用，检测与维护等）。（7）变频调速技术及应用（组成结构、工作原理、常用参数功能与调整方法、转速闭环系统的设置与调整等）。（8）PLC过程控制技术（过程控制基础知识、PLC模拟量接口技术、PID控制原理及应用、PLC过程控制系统设计等）。（9）PLC控制系统分析与设计技术（控制对象工艺要求分析、技术要求确定、控制方案设计、硬件选型与配置、软件编程等）。（10）PLC控制系统的安装与调试技术（安装规则、调试流程与安全规范、信号测量与校验、仪表工作原理与使用等）。2. 职业能力要求职业功能工作

4、内容能力要求相关知识一、系统设计（一）项目分析1能分析配有人机接口、设备层总线单机控制系统的控制对象的工艺要求2、能确定人机接口技术要求3、能确定设备层总线通信技术要求1、人机接口的概念及特点2、设备层总线的概念、结构及特点（二）控制方案设计1、能设计人机接口监控方案2、能设计制定设备层联网方案1、人机接口界面的组态规则2、设备层总线的通信协议类型与传输知识二、硬件配置（一）设备选型1、能根据控制要求选取人机接口设备并对硬件进行设置2、根据通信要求及技术指标选取设备层总线单元并对硬件进行设置1、人机接口设计选取原则(二)硬件图绘制与设备安装1、能绘制电气原理图2、能绘制接线图3、能绘制元器件布

5、置图4、能绘制元器件现场位置图5、能根据图纸要对配有人机接口、设备层总线的单机控制系统进行现场安装2、设备层总线主从单元选取原则三、程序设计（一）内存分配1、能编制人机接口单元内存分配表2、能编制设备层总线单元内存分配表1、人机接口单元占用内存的计算方法2、设备层总线单元占用内存计算方法（二）参数设置1、能根据技术指标设置人机接口单元参数2、能报据技术指标设置设备层总线单元参数1、使用工具软件设置人机接口单元参数的方法2、使用工具软件设置设备层总线单元参数的方法（三）编程1、能编写人机接口单元交互程序2、能编写设备层总线单元的控制程序1、运算、数制换算等指令的使用方法2、人机接口画面的组态方法

6、四、系统调试（一）校验信号1、能检查人机接口输入输出信号动作是否正确2、能检查设备层总线的连接及设置是否正确1、人机接口设备的调试方法2、设备层总线的调试方法（二）联机调试1、能联机调试人机接口设备的控制程序2、能联机调试设备层总线的控制程序3、能联机调试单回路闭环控制系统的控制程序（三）编制技术文件1、能整理程序清单、硬件接线图等技术资料2、能编写用户使用说明书1、技术文件归档方法2、用户使用说明书的撰写方法与规范五、运行管理（一）日常维护能设计PLC系统维护日志PLC故障自诊断的功能（二）故障诊断与处理能根据报警指示灯及故障代码诊断并排除PLC系统的故障二、成绩评定（一）参赛选手的成绩评定

7、由裁判组负责。（二）理论知识竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评分与计分，满分100分。（三）操作技能竞赛成绩由裁判组按照实操评分标准，集体评分。评价采用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。评分表满分100分，赋分架构如下：（1）电气材料选型与安装接线15分；（2）PLC控制系统通信线路连接5分；（3）人机界面组态15分；（4）PLC控制系统调试与功能实现45分；（5）职业素养与安全意识10分；（6）选手完成任务时间与工作效率10分。（四）违规扣分选手有下列情形，将予以扣分或取消比赛资格：1因操作不当导致事故，视情节扣1020分，情况严重者取消

8、比赛资格。2损坏器件，每次扣3分；因违规操作损坏竞赛设备，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。3扰乱现场秩序，不服从裁判，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。（五）参赛选手最终名次依据理论知识和操作技能两部分成绩按比例累加排定，其中理论知识得分占总成绩的20%，操作技能得分占总成绩的占80%。当出现成绩相同时，先比较操作技能成绩，以成绩高者名次在前；若仍不能分出先后，取相同名次。三、竞赛场地与设施（一）理论知识竞赛理论知识竞赛在标准教室进行。（二）操作技能竞赛1竞赛工位：每个工位占地不小于6m2，且标明工位号。2每个竞赛工位配备：SX-601F安装平台（上面配有两块网孔安装镀锌板）

9、1台；零件整理桌2张；电脑桌1台，座椅1张；赛场提供以下材料零件。序号名 称性能描述数量备注1SX-601F安装平台主要配置：垂直放置网孔安装板2块，三相交流电动机2台，三相交流电源等1套 2电脑WIN7操作系统，安装有三菱GX Works2软件或西门子V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9软件（自带电脑请安装组委会指定的录屏软件）1台可自带3直流电源输出DC24V1块4PLC模块西门子：CPU 224 XP AC/DC/RLY 1个，EM223 CN 1个1套可选三菱：FX2N-48MR 1个1套5人机界面可自带自选型号，或由赛场提供昆仑通态TPC7062KS1台可自带变频器西门子

10、MM4401台6交流接触器CJX2-0910-220V线圈额定电压交流220V若干7辅助触头F4-22若干8行程开关LX19-111若干9热继电器JR36-20若干10指示灯ND16-22DS/4若干11控制按钮LA10-3H/5A，三位一体按钮若干12导轨标准DZ47安装导轨若干13冷压端头插片DBN1.25-10若干14导线单股1.5mm铜线，0.75mm多股软铜线若干15线码管若干4、竞赛现场提供各种耗材，包括导线、冷压端子、尼龙扎带等。比赛用PLC编程线、触摸屏编程线以及比赛用工具均由各参赛队自带，具体要求见选手自带物品清单。选手自带物品清单序号名 称型号及规格数量备注1PLC编程电缆

11、型号自定，与选用PLC型号匹配1条或由赛场提供兼容通讯电缆，但不保证稳定性2触摸屏编程电缆型号自定，与选用触摸屏型号匹配1条3触摸屏与PLC通信电缆型号自定，与选用触摸屏、PLC型号匹配 自备485BD通信板1条4插线排自定1个5十字螺丝刀2、3、61套6一字螺丝刀2、3、61套7尖嘴钳1把8剪线钳1把9剥线钳1把10压线钳1把11万用表1支四、竞赛细则（一）竞赛规则1理论知识（1） 理论知识竞赛以答卷（闭卷）方式进行，竞赛时间为60分钟。（2）答题用的稿纸由现场工作人员统一发放，选手不得自带任何资料进入赛场。（3） 参赛选手在竞赛试卷和答题卷上规定位置填写姓名、准考证号，其他位置不得有任何暗

12、示选手身份的记号或符号，否则取消成绩。2操作技能（1）操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行。选手按赛场提供的任务书，在安装平台上完成一套电气装置PLC控制系统的设计、电气安装与调试。（2）选手的出场顺序和比赛工位赛前抽签决定，同一场次使用相同的竞赛任务书。（3）选手按组委会规定的时间提前进入竞赛工位，确认赛场条件与设备情况。（4）比赛开始前5分钟发放比赛任务书，裁判长宣布竞赛开始后正式开始比赛，同时进行比赛计时。（5）竞赛过程中，选手若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。（6）参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后，如为非人为损坏，给

13、予补时5分钟；如人为损坏或器件正常，每次扣3分。（7）竞赛过程中，选手若出现违规操作或操作不当而损坏竞赛设备者，经裁判组判定，视情节轻重，做扣分至终止比赛的处理。（8）竞赛过程中，经裁判组检测后判定确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞赛的，由裁判组视具体情况作出处理决定，酌情延长选手的比赛时间。（9）如果选手提前结束竞赛，应举手向裁判员示意提前结束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案，选手提前结束比赛后不得再进行任何操作。（10）竞赛结束前15分钟，裁判长宣布竞赛即将结束，各参赛选手应准备停止操作，并进行现场的相关清理工作。（11）裁判长宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止任何操作，并带上自

14、带物品在竞赛工位旁边等候，待裁判检查许可后离开赛场。对未能按时离开工位者，裁判员将强制其离开并将情况记录在案，视情节扣3-5分。（12）参赛选手应爱护并妥善保管赛场提供的物品，损坏的物品必须有实物在，丢失的物品要照价赔偿。（13）选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作，完全服从裁判安排，如果对竞赛的裁决有异议，应通过领队以书面形式向组委会提出申诉。（二）赛场规则1各类赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相关证件，着装整齐。2除现场评委、安全巡视和赛场配备的工作人员以外，其他人员未经允许不得进入赛场选手工作区域。3新闻媒体等进入赛场必须经过组委会允许，并且听从现场工作人员的安排和管理，不得影响

15、比赛的正常进行。4操作技能竞赛赛场对社会开放。观众可在参观时段到比赛现场参观和体验，期间应听从现场工作人员的安排和管理，不得与选手交谈或从事影响比赛正常进行的活动。5每场比赛的参观时间为：比赛开始30分钟后至比赛结束前30分钟。（三）安全操作规范1为保证比赛的顺利进行，所有参赛选手须服从组委会的统一安排。2选手应根据要求，熟悉本次大赛设备的基本结构性能和设备操作规程，禁止违规使用。3选手应穿电工安全绝缘鞋进场比赛，严禁戴手套操作。女选手在竞赛过程中需束发戴帽。4竞赛前，选手必须清理好竞赛设备与工作现场。竞赛过程中不允许在电脑桌和地面上摆放工量具、材料及其他杂物。选手可自备电工工具腰带。5竞赛过

16、程中，选手必须严格遵循电气安全操作规程，严禁带电作业。6比赛完毕后，应清扫工位，并切断电源。7在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即切断电源，保护现场，同时应立即报告当值裁判。五、理论参考资料1可编程控制技术（电工类），中国劳动社会保障出版社，2004年；2变频技术（电工类），中国劳动社会保障出版社，2004年；3传感器及应用（电类），中国劳动社会保障出版社，2007年；4触摸屏技术及应用，化学工业出版社，2008年；5可编程序控制器选择、设计与维护，机械工业出版社，2002年；6PLC 分析与设计应用，电子工业出版社，2004年；7可编程序控制器过程控制技术，机械工业出版社，2006年；8

17、可编程序控制器通信与网络，机械工业出版社，2006年；9电工与电子技术简明教程中国劳动社会保障出版社，2003年。海南省第二届可编程序控制系统设计师职业技能竞赛技术文件（职工组）一、竞赛项目及标准（一）竞赛项目可编程序控制系统设计师。（二）竞赛标准与方式竞赛标准以“可编程序控制系统设计师”技师国家职业标准（国家职业资格二级）为依据，并结合世界技能大赛机电一体化项目的职业技能要求，适当增加新知识、新技术、新设备、新技能等相关内容。竞赛内容包括理论知识和操作技能两个部分。1理论知识竞赛理论知识竞赛采取纸笔答题方式进行，由选手独立完成，时间60分钟。2操作技能竞赛操作技能竞赛以现场操作的方式进行，由

18、选手独立完成，时间150分钟。选手按赛场提供的任务书，在网孔安装板上完成一套电气装置PLC控制系统的设计、安装与调试。（三）竞赛知识要求1. 基础知识要求（1）电工电子技术基础知识（数字逻辑电路基础知识，模/数（数/模）基础知识，运算放大器及电路，开关型直流稳压电源等）（2）现代电气控制基础知识（固态继电器，电子软启动器，智能化低压电器及应用等）（3）PLC现场总线技术及应用（工业通信基础，现场总线的结构、特点及模型，现场总线控制网络，常用现场总线及应用等）。（4）PLC运动控制技术（运动控制系统基础知识，步进电机结构及工作原理，伺服电机结构及工作原理，单自由度运动控制系统设计，多自由度控制系

19、统设计等）。（5）PLC过程控制高级技术（串级、前馈、比值控制系统的基本原理，典型改进PID算法， PLC多回路过程控制系统设计等）。（6）高级工业人机界面技术（人机工程学基础，人机界面艺术设计基础，用户界面设计理论与应用，人机界面的评价等）。（7）现代传感器技术及应用（常用四大热工参数传感器的工作原理与选用方法，旋转编码器、旋转变压器、光栅尺等位移传感器的工作原理与选用方法，智能传感器结构及工作原理等）。（8）现代变频调速技术及应用（变频矢量控制原理及应用，直接转矩控制原理及应用，闭环矢量速度、转矩控制工作原理及应用等）。（9）复杂PLC控制系统分析与设计技术（控制对象工艺要求分析、技术要求

20、确定、控制方案设计、硬件选型与配置、软件编程等）。（10）复杂PLC控制系统的安装与调试技术（安装规则、调试流程与安全规范、信号测量与校验、仪表工作原理与使用等）。2. 职业能力要求职业功能工作 内容能力要求相关知识一、 系统设计（一） 项目 分析1能分析多自由度运动控制系统的控制对象的工艺要求2能归纳多自由度运动控制系统技术指标 1运动控制的概念、结构与特点2过程控制的概念、结构与特点（二）控制方案设计能设计多自由度运动控制系统功能图并描述其设计方案多自由度运动控制系统的设计知识二、 硬件配置（一）设备选型1能根据控制要求及技术指标选取相应运动控制单元并对硬件进行设置2能选取适合于运动控制单

21、元的外部设备并设置参数多自由度运动控制单元技术要求(二) 硬件图的绘制能绘制多自由度运动控制系统及其外部设备元件的电气图 三、 程序设计（一）内存分配1能编制运动控制单元内存分配表2能编制过程控制单元内存分配表1运动控制单元占用内存的计算方法2过程控制单元占用内存的计算方法（二）参数设置1能根据技术指标设置运动控制单元参数2能根据技术指标设置过程控制单元参数1使用工具软件设置运动控制单元参数的方法2使用工具软件设置过程控制单元参数的方法（三）编程1、能编写运动控制系统程序2、能编写过程控制系统程序1、运动控制系统的编程方法2、过程控制系统的编程方法四、 系统调试（一）校验信号1、能检查运动控制

22、系统接线是否正确2、能检查过程控制系统接线是否正确1、运动控制系统的调试方法2、过程控制系统的调试方法（二）联机调试1、能联机调试运动控制系统的控制程序2、能联机调试过程控制系统的控制程序五、 培训与 指导（一）培训1、能编制培训计划2、能对三级、四级可编程序控制系统设计师进行理论培训培训计划的撰写方法（二）指导能指导三级、四级可编程序控制系统设计师进行实际操作技术指导的要点、方法及注意事项二、成绩评定方法（一）参赛选手的成绩评定由裁判组负责。（二）理论知识竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评分，满分100分。（三）操作技能竞赛成绩由裁判组按照实操评分标准，集体评分。评价采用过程评价与结果

23、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。评分表满分100分，赋分架构如下：（1）电气材料选型与安装接线10分；（2）PLC控制系统通信线路连接5分；（3）触摸屏用户界面功能15分；（4）PLC控制系统功能实现50分；（5）职业素养与安全意识10分；（6）选手完成任务时间与工作效率10分。（四）违规扣分选手有下列情形，将予以扣分或取消比赛资格：1因操作不当导致事故，视情节扣1020分，情况严重者取消比赛资格。2损坏器件，每次扣3分；因违规操作损坏竞赛设备，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。3扰乱现场秩序，不服从裁判，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。（

24、五）参赛选手最终名次依据理论知识和操作技能两部分成绩按比例累加排定，其中理论知识得分占总成绩的20%，操作技能得分占总成绩的占80%。当出现成绩相同时，先比较操作技能成绩，以成绩高者名次在前；若仍不能分出先后，取相同名次。三、竞赛场地与设施（一）理论知识竞赛理论知识竞赛在标准教室进行。（二）操作技能竞赛1竞赛工位：每个工位占地不小于6m2，且标明工位号。2每个竞赛工位配备：SX-601F安装平台（上面配有两块网孔安装镀锌板）1台；零件整理桌2张；电脑桌1台，座椅1张；序号名 称性能描述数量备注1SX-601F安装平台主要配置：垂直放置网孔安装板2块，三相交流电动机2台，三相交流电源等1套 2电

25、脑WIN7操作系统，安装有SIMATIC STEP 7 V5.5 SP2 Chinese和V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9软件（自带电脑必须安装组委会指定的录屏软件）1套可自带3直流电源输出DC24V1块CPU电源订货号6ES7307-1BA01-0AA01台西门子CPU313-2 DP订货号6ES7313-6CG04-0AB01台6PLC模块西门子：CPU 224 XP AC/DC/RLY 1个，EM223 CN 1个1套EM277订货号277-0AA22-0XA01台变频器西门子MM4401台人机界面可自带自选型号，或由赛场提供昆仑通态TPC7062KS1台可自带SM334

26、订货号6ES7 334-0CE01-0AA01台温度变送器华控一体化数显温度变送器HS-013 插深200mm输出4-20mA（带数显）1台8交流接触器3TB4022-0XM0 220AC线圈额定电压交流220V若干9辅助触头F4-22若干10行程开关LX19-111若干11热继电器JR36-20若干12指示灯ND16-22DS/4若干13控制按钮LA10-3H/5A，三位一体按钮若干导轨标准DZ47安装导轨若干冷压端头插片DBN1.25-10若干导线单股1.5mm铜线，0.75mm多股软铜线若干线码管若干4、竞赛现场提供各种耗材，包括导线、冷压端子、尼龙扎带等。比赛用电脑、PLC编程线、DP

27、通信电缆、触摸屏编程线以及比赛用工具均由各参赛队自带，具体要求见选手自带物品清单。选手自带物品清单序号名 称型号及规格数量备注1编程电缆型号自定，与竞赛用PLC型号匹配2条或由赛场提供兼容通讯电缆，但不保证稳定性2现场总线、USS通信电缆型号自定，与竞赛用PLC、变频器型号匹配1条3触摸屏编程电缆型号自定，与竞赛用触摸屏型号匹配1条4触摸屏与PLC通信电缆型号自定，与竞赛用触摸屏、PLC型号匹配1条5插线排自定1个6十字螺丝刀2、3、61套7一字螺丝刀2、3、61套8尖嘴钳1把9剪线钳1把10剥线钳1把11压线钳1把12万用表1支四、竞赛细则（一）竞赛规则1理论知识（1） 理论知识竞赛以答卷（

28、闭卷）方式进行，竞赛时间为60分钟。（2）答题用的稿纸由现场工作人员统一发放，选手不得自带任何资料进入赛场。（3） 参赛选手在竞赛试卷和答题卷上规定位置填写姓名、准考证号，其他位置不得有任何暗示选手身份的记号或符号，否则取消成绩。2操作技能（1）操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行。选手按赛场提供的任务书，在安装平台上完成一套电气装置PLC控制系统的设计、电气安装与调试。（2）选手的出场顺序和比赛工位赛前抽签决定，同一场次使用相同的竞赛任务书。（3）选手按组委会规定的时间提前进入竞赛工位，确认赛场条件与设备情况。（4）比赛开始前5分钟发放比赛任务书，裁判长宣布竞赛开始后正式开始比赛，同时进行比

29、赛计时。（5）竞赛过程中，选手若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。（6）参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后，如为非人为损坏，给予补时5分钟；如人为损坏或器件正常，每次扣3分。（7）竞赛过程中，选手若出现违规操作或操作不当而损坏竞赛设备者，经裁判组判定，视情节轻重，做扣分至终止比赛的处理。（8）竞赛过程中，经裁判组检测后判定确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞赛的，由裁判组视具体情况作出处理决定，酌情延长选手的比赛时间。（9）如果选手提前结束竞赛，应举手向裁判员示意提前结束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案，选手提前结束比赛后不得再进行任何操作。（10）竞赛结束前15分钟，裁判长宣布竞赛即将结束，各参赛选手应准备停止操作，并进行现场的相关清理工作。（11）裁判长宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止任何操作，并带上自带物品在竞赛工位旁边等候，待裁判检查许可后离开赛场。对未能按时离开工位者，裁判员将强制其离开并将情况记录在案，视情节扣3-5分。（12）