全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛校园宣传版-0310全解

全国大学生“西门子杯〞工业自动化挑战赛2021年第十届2工程师铸就了这个世界！EngineersShapedWorld!3

西门子杯工业自动化挑战赛是什么？全国大学生“西门子杯〞工业自动化挑战赛是由教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会、西门子〔中国〕和中国系统仿真学会联合主办的国家级A类竞赛。大赛是模拟典型工业自动化系统的设计与实现的工程科技创新类竞赛，面向全国自动化、机电一体化等相关专业的大学生和高职高专学生。自2006年开展至今，大赛已经成为目前国内工业自动化工程领域规模最大的学生类竞赛之一。大赛是教育部于2021年2月与西门子签署的合作备忘录中所确定的赛事，并交由教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会主管。2021年被纳入教育部质量工程资助工程，并在2021年被中国-欧盟工程教育论坛列为唯一的大学生竞赛工程。同时，大赛还是教育部?2021年产学合作专业综合改革工程和国家大学生创新创业训练方案联合基金工程?中明确的竞赛。4Experience

经验（练习）PersonalQuality

素养Tools

工具Knowledge

知识Intelligence

智力逻辑推理能力系统分析能力归纳总结能力职业素养工程素养创新力领导力…创意分析工具及技艺设计规划工具及技艺工程实施工具及技艺生产执行工具及技艺工业服务工具及技艺开发创造工具及技艺专业知识与理论行业知识与方法管理知识与流程竞赛工程师能力要求五要素5应用型工程师(Applied)设计型工程师(Design)研发型工程师(R&D)教育部卓越工程师方案6ComesfromSIEMENSHRmorethan70yearsexperience.

西门子公司人力资源部门超过70年优秀员工数据积累的总结分析能力将信息加工成数据来支持自己观点的能力积极主动对方期待达到1，但我能做到1.5结果导向设定清晰的目标制定明确的流程推动进程客户导向充分了解需求运用产品与技术的能力在自己的影响圈内做事沟通技巧简单明了表达观点积极聆听他人观点，寻求共识澄清对方观点团队能力补位意识和能力分享的习惯严格执行，牺牲自己观点工程师根本职业素养定义

7能力的培养培养自动化行业创新型卓越工程人才，选拔优秀学生。

交流的平台为工业界与教育界搭建交流平台教改的实验为创新型的工程人才教育理念与方法改革提供开放的试验田321西门子杯工业自动化挑战赛的核心理念8竞赛对工程学科大学生能力培养92021年第九届大赛参赛情况本届比赛参加分赛区比赛的参赛队1500支覆盖省份28个〔未参加比赛的省份6个〔海南、宁夏、西藏、港、澳、台〕涉及到的学校230所开设分赛区9个1、图示黄色区域即大赛未覆盖省份2、星号表示承办分赛区1.1-7.17.1-8.18.1-9.1总决赛300队分赛区1500队校赛3000-5000队2021年第九届分赛区现场112021年开始，全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛在全国各大高校设立Campus-Hub。Campus-Hub作为一个学生组织，独立运营，大赛秘书处每年提供一定的资金与学习资料支持，让更多的同学充分参与到比赛！Campus-Hub校园学习中心皖西学院黑龙江工程学院青岛科技大学北京建筑大学湖北汽车工业学院青岛理工大学北京交通大学三峡大学山西大学福建工程学院武汉工程大学太原理工大学厦门大学武汉理工大学西安科技大学兰州理工大学东北电力大学西安邮电大学东莞理工学院吉林化工学院上海电力学院广东石油化工学院长春理工大学上海海事大学桂林理工大学常州大学上海应用技术学院东北大学秦皇岛分校江苏科技大学苏州理工学院成都工业学院华北电力大学科技学院苏州市职业大学电子科技大学唐山学院辽宁工业大学河北工业大学河南理工大学辽宁科技大学天津工业大学郑州轻工业学院沈阳化工大学昌吉学院哈尔滨工程大学沈阳建筑大学宁波工程学院内蒙古科技大学重庆邮电大学广西大学23个+20%48个第一届第二届第三届12Campus-Hub校园活动厦门大学—校赛西安五校参观西邮苏职大招新和学习2015欢乐圣诞节132021年竞赛赛项ITEM3运动控制

ITEM5

硬件研发企业工程公司设计中心研发中心FactoryEngineerCo.DesignInstituteR&DCenterITEM2逻辑控制ITEM4工程创新应用类赛项创新、研发类赛项

ITEM6工业网络（试）NEWITEM1过程控制14

ITEM1ProcessControlITEMsITEM2LogicalControlITEM3MotionControlITEM4/5EngineeringInnovationHardwareDevelopmentITEM6（new）IndustrialnetworkController300/1500/PCS71200/200SMARTS120/315TIndustrialEthernetSwitch无型号品牌要求不限使用设备型号，具体说明参见官网竞赛要求竞赛设备2021年第九届竞赛设备过程控制逻辑控制运动控制16ITEM1过程控制赛项竞赛考核本赛项工艺对象采用先进的半实物仿真技术实现，并通过工业通讯协议与真实控制系统连接，形成一个完整的过程工业现场环境。参赛选手需要完成：对象特性及控制需求分析、过程仪表选型、控制回路设计及控制算法，相关硬件的选型、系统设计和电气设计；控制系统方案实施与调试，自动开车顺序控制及正常工况的控制系统投用；异常情况下的稳定控制。竞赛从工程前期方案设计、工程工程/程序开发及工程现场执行调试等方面对参赛选手进行考察，能够培养参赛选手实际工业环境中的控制系统分析设计能力、现场实施能力、异常分析处理能力、创新能力等等。控制器ITEM1控制系统建议采用西门子在过程行业中广泛采用的PCS7或1500PLC系统。赛项设置ITEM1过程控制赛项以过程工业中典型工艺流程的控制系统为应用背景，参赛队以工程乙方的角色参与竞赛，重点考察参赛选手对过程控制系统的综合分析、设计、实施及异常处理能力，鼓励在控制方案及算法方面的创新。本赛项面向未来在流程行业从事自动化相关应用的工程师培养，适合院校三年级以上学生参加。17ITEM2逻辑控制赛项赛项设置美国圣路易斯拱形天桥192米,8个电梯间连成一体，只需要4分钟就可以到达顶部。迪拜塔拥有世界最高、最快的“智能型”电梯，1分钟内可达到第124层,速度达每秒18米。中央主电梯高504米，世界最高。ITEM2逻辑控制赛项以离散制造业中广泛存在的逻辑、开关控制为应用背景，参赛队以工程乙方的角色参与竞赛，重点考察对这类离散系统的综合分析、设计、实施及异常处理能力，强调工程方法的严谨性和控制系统应用的完整性。在控制优化、调度方面鼓励创新。本赛项面向未来离散行业自动化应用工程师的培养，适合自动化专业相关院校大二学生参加。2021年赛题以电梯为被控对象，要求参赛选手按照现实工程工程的实施流程来完成对电梯运行进行逻辑控制，即对轿内指令、厅召唤信号和井道信号等多种外部信号按一定逻辑关系自动进行综合处理，并通过拖动控制系统操纵电梯的运行。竞赛以西门子小型PLC为控制系统，集群电梯仿真模型为被控对象，从工程前期方案设计、工程工程/程序开发及工程现场执行调试三方面进行考察。此赛项将提高参赛选手的逻辑思维能力，培养其在较为复杂环境下，综合应用所学知识对控制科学与工程及相关领域现实问题进行分析、处理和解决的能力。ITEM2控制系统建议采用西门子在离散制造行业广泛应用的1200、1500或200、300系列PLC。竞赛考核控制器经典案例18ITEM3运动控制赛项ITEM3运动控制赛项以离散控制行业中典型的运动控制系统为应用背景，参赛队以工程乙方的角色参与竞赛，重点考察参赛选手对运动控制系统的综合分析、设计、实施及异常处理能力，鼓励在控制方案及算法方面的创新。本赛项面向运动控制应用领域工程师的培养，建议大三以上学生参加。ITEM3运动控制赛项的被控对象分为抽象实验对象与实际生产对象两类，均为实物对象。其中，抽象对象考察选手对根底运动控制系统的开发能力。实际生产对象来源于在造纸、印刷等行业中有着广泛应用的物料卷绕系统。被控对象与运动控制器相结合，形成了一套完整的运动控制系统。参赛选手需要完成：对象特性及控制需求分析；控制算法设计；控制系统设计、选型与调试；异常情况处理等方面的任务内容。本赛项将从工程前期方案设计、工程工程/程序开发、工程现场执行调试以及相关知识、工作思路方面的笔试来考察参赛选手针对复杂运动控制系统综合应用能力。ITEM3运动控制赛项的运动控制器采用SINAMICSS120驱动器与SIMATIC315T控制器。世界上最快的涂装设备，由35部电机组成，物料最大运行速度可达到3160米/分。春晚舞台炫酷负责的设计、造型与控制。赛项设置竞赛考核赛项设置19ITEM4工程创新赛项赛项设置竞赛考核设备要求ITEM4工程创新赛项以一项产品或效劳解决方案的研发过程为背景，参赛队以创新创业团队的角色参与比赛，面向未来产品经理和研发型工程师的培养。本赛项主要考察选手在产品创意、设计、开发过程中技术与商业的结合能力，锻炼其综合运用跨学科知识与技术的能力，适合具备较高技术根底的高年级学生或研究生参加。各参赛队伍选定主题后完成商业方案、产品设计及样机制作等任务，经历方案审核、相互PK及专家评审等环节。大赛组委会组织专家作为投资人的身份考察其方案和作品，根据所提方案及样机的技术水平的先进性、创新性和市场前景进行评审。本赛项所使用硬件无厂商或型号限制。参赛的产品必须为原创自主研发。2021年赛题根据“中国制造2025〞、工业4.0开展趋势并结合当前工业制造和创新的技术热点问题而设定竞赛主题，包括：环境监测、人体健康及康复、家居机器人、运动及娱乐、智能硬件，等。20ITEM5硬件研发赛项ITEM5硬件研发赛项以工业领域所使用的硬件设备为研发对象，参赛队员以产品研发团队的角色参与比赛，重点考察选手在硬件研发过程中的技术水平、工作方法和工程能力，适合三年级以上学生参加。参赛队在以上主题中任选一个方向，确立所要研发的硬件产品，完成产品研发立项、测试环境开发、样机开发、制作和调试等任务，经历技术方案评审、样机测试展示、专家评审等竞赛环节，以样机在测试环境下所展示的技术难度、创新性、易用性、可靠性等方面进行评比。本赛项无硬件芯片型号、厂商限制。参赛的产品必须为原创自主研发。本赛项主题包括：1、传感器

2、控制器

3、执行器

4、通讯装置

5、人机设备

6、工具类设备赛项设置竞赛考核设备要求21ITEM6工业网络赛项〔试〕地铁

PIDS

系统

案例单模光纤五类双绞线车站交换机X101-1光电转换器W788-1RRAP和定向天线万柳上行隧道下行隧道苏州街黄庄光纤环到核心交换机光纤环到核心交换机ITEM6工业网络赛项(试)以工业生产中实际工业通信网络为应用背景，重点考察参赛选手面向实际工业生产通信网络的需求分析、设计、实施及故障处理能力，鼓励在满足通信需求的条件下在网络结构设计与网络功能实现方面的创新。本赛项建议计算机网络技术、网络工程、网络管理、自动化等相关专业大三以上学生参加。ITEM6工业网络赛项(试)的竞赛设备以工业4.0数字化工厂骨干网络为应用背景，表达工业生产下的高速实时网络需求，涉及工业现场常用的虚拟网络VLAN、路由、实时通信、无线通信、冗余网络等功能。参赛选手需要根据所提供的工厂描述和具体通信技术需求完成：厂区布局分析、通信需求分析、网络结构设计、设备选型、网络结构实施、网络功能实现、通信验证等任务内容。竞赛从工程方案设计、工程现场实施等方面对参赛选手进行考察。ITEM6工业网络赛项(试)采用西门子工业以太网交换机SCALANCEXM408-8C以及无线通信模块SCALANCEW761和SCALANCEW721。赛项设置22应用类赛项的角色设计甲方：组委会乙方：参赛队伍Planning&Biddding

规划与投标Delivery项目移交Execution

项目实施23应用类赛项的竞赛环节答辩工程实施与调优设计环节系统分析与方案设计设计方案竞赛样题已在大赛官网发布根据竞赛样题准备竞赛方案并进行练习竞赛现场发布赛题24对象特性分析系统状态分析控制算法设计控制回路图联锁系统逻辑图风险辨识与防护设计设备选型P&ID图控制柜端子接线图……1、系统分析与方案设计252、现场设计环节设计解决方案理论方法设计题目素材工业问题问题A263、工程实施与调优检测与接线组态、编程与调试移交与投用抗干扰27工作思路是否清晰？理论基础是否扎实？工程方法是否严谨？工作过程是否规范？……4、辩论与专家评审28自动评分系统是一套根据设定的规那么对操作质量、控制性能以及平安指标三个方面进行自动评分的系统。该系统能够客观全面地进行评分，支持规那么自由组态，可有效地辅助教师进行教学以及培训工作，提高教学、培训的效果。自动评分系统——ITEM1\2※ITEM3运动控制赛项由工程师评分。29VC风险投资商（评审专家扮演）创业团队（参赛队伍扮演）Problem&Opportunity发现机会Prototype

原型机

BusinessPlan

商业计划Promotion

说服创新、研发类赛项的角色设计30工程创新和硬件研发赛项竞赛主题Plan撰写产品方案制作原型机Innovation原型机的设计样机开发、制作及调试原型机的展示：图片、video、三维效果图原型机的测评从市场角度分析为什么要研发这款创新产品？从赢利模式角度分析为什么该产品值得投资？从技术角度分析这款产品为什么能够获得竞争优势？完成所有技术相关的设计图纸。2021年工程创新赛项选题环境监测人体健康及康复家居机器人运动及娱乐智能硬件其他2021年硬件研发赛项选题1、传感器

2、控制器

3、执行器

4、通讯装置

5、人机设备

6、工具类设备ProductCreative31创新、研发类赛项的主要流程竞赛流程原型机展示攻击/献计方案陈述方案审核选题、准备方案专家互动从给定选题结合工业热点和先进科技进行创作；2021年增加对方案的查重和评级，务必提交原创作品和方案参赛。32推荐参赛专业相关专业自动化类电气类电子信息类机械类……通信类控制类智能制造类332021年竞赛时间安排*如有变更，大赛秘书处将及时发布相关通知，敬请留意。JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec发布样题报名：注册、组队、提交报名表初赛公布晋级名单国赛上机练习提交参赛方案反馈、总结发放证书参赛说明报名组队ITE