第四届全国智能制造应用技术技能大赛河南省选拔赛样题-物联网安装调试员

2021年全国行业职业技能竞赛

——第四届全国智能制造应用技术技能大赛

河南省选拔赛

物联网安装调试员

（智能制造数字技术应用）

职工组/学生组

实操题

（样题）

河南省选拔赛组委会技术组

2021年9月

重要说明

1.比赛时间150分钟，100分钟后，选手可以弃赛，但不可提前离

开赛位场地，需要在赛位指定位置，与比赛设备隔离。

2.比赛共包括3个任务及职业素养，总分100分，见表1。

表1：比赛任务及配分

序号名称配分说明

1任务1：互联网设备安装与调试30不限评判顺序

2任务2：工业互联数字孪生场景搭建35不限评判顺序

3任务3：数字技术综合应用25不限评判顺序

4职业素养10全程比赛监督

合计100

3.除有说明外，限制各任务评判顺序，但不限制任务中各项的

先后顺序，选手在实际比赛过程中要根据赛题情况进行操作。

4.请务必阅读各任务的重要提示。

5.比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比

赛，将取消其参赛资格。

6.比赛所需要的资料及软件都以电子版的形式保存在工位计算

机里指定位置D:\ZL\。平台程序包括PLC程序、触摸屏程序、机器人

程序子程序已给定。

7.竞赛平台系统中主要模块的IP地址分配见下表2。

表2：IP地址分配表

备

序号名称IP地址分配和预设

注

1主控系统PLC192.168.8.10

2主控HMI触摸屏192.168.8.11

3工业机器人192.168.8.103

4数控加工中心192.168.8.16

2

5MCD仿真计算机192.168.8.99

6编程及开发平台计算机192.168.8.98

8.选手对比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待

裁判人员前来处理。

9.参赛选手在竞赛过程中，不得使用U盘。

10.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如

有违反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值。

11.选手在比赛开始前，认真对照工具清单检查工位设备，并确

认后开始比赛；选手完成任务后的检具、仪表和部件，现场需统一

收回再提供给其他选手使用。

12.赛题中要求的备份和保存在电脑中的文件，需选手在计算机

指定文件夹D:\2021QZ2\中命名对应文件夹（赛位号+MCD，赛位号

+NodeRed），赛位号为1位数字+2个字母+2位数字，如1DS01。赛题

中所要求备份的文件请备份到对应到文件夹下，即使选手没有任何

备份文件也要求建立文件夹。

13.需要裁判验收的各项任务，任务完成后裁判只验收1次，请

根据赛题说明，确认完成后再提请裁判验收。

14.选手严禁携带任何通讯、存储设备及技术资料，如有发现将

取消其竞赛资格。选手擅自离开本参赛队赛位或者与其他赛位的选

手交流或者在赛场大声喧哗，严重影响赛场秩序，如有发生，将取

消其竞赛资格。

15.选手必须认真填写各类文档，竞赛完成后所有文档按页码顺

序一并上交。

3

16.选手必须及时保存自己编写的程序及材料，防止意外断电及

其它情况造成程序或资料的丢失。

17.赛场提供的任何物品，不得带离赛场。

一、竞赛项目任务书

任务1：互联网设备安装与调试

根据任务书给定的任务要求，完成网线的制作、关键设备网络

配置，打通网络数据流，结合“数字孪生”技术，实现现场设备与

网络的虚拟化、可视化。

1.通讯网线的制作与测试

任务描述：选手对实物平台进行观察分析，对实物平台中需要

网络连接的部分进行网线的现场制作，并通过网络测试工具对网线

进行测试，确认网线连接到设备上能够正常使用。

（1）观察实物设备的网络连接，找到缺少连接的部分，并估算

网线的长度并制作；

（2）通过网络测试工具测试网线是否正常；

完成任务1：中“1”后，举手示意裁判进行评判！

行评判！

2.工业互联网络的连接

任务描述：将制作好的网线连接至实物中。

（1）正确连接网线至实物中；

（2）确保布线规范，整洁。

完成任务1：中“2”后，举手示意裁判进行评判！

3.关评键判设！备网络设定

任务描述：选手根据比赛现场硬件设备，对设备的IP及参数进

4

行配置，完成组网的操作。

（1）以S7-1500型PLC的IP地址为：192.168.8.10,定义其

他相关设备的合理IP

（2）在计算机上通过命令提示符CMDping主要设备的IP地址，包

括PLC；HMI；数控加工中心；机器人；IP地址设定参照IP地址分配表。

（3）设置计算机之间网络文件共享。

4.MCD数字孪生仿真通讯验证

任务描述：选手根据完成的组网，完成MCD数字孪生仿真的基础

验证。

（1）利用MCD数字孪生仿真软件，添加机器人模型，创建运动

关系，调整参数及信号关联。

（2）通过机器人示教器，单轴操作机器人，并与MCD通讯，运

动轨迹一一对应。

完成任务1:“1—4”后，举手示意裁判进行评判！

任务2：工业互联数字孪生场景搭建

任务描述：根据任务书给定的任务要求，创建生产加工场景，

完成数控系统数据采集，工业机器人位置示教及完成平台设备逻辑

控制的仿真搭建。完成数字孪生虚拟仿真的数据采集及应用。

1.根据提供的模型搭建MCD数字孪生平台

（1）在数字孪生仿真电脑D盘资料文件夹中；将数字仿真平台

的设备模型添加至MCD中，平台需搭建模型及工件位置如下图所示：

5

6

工件如图所示：

（1）关节底座（2）电机（3）输出法兰

2.完成数控单元模块数据采集及MCD仿真调试

（1）采集数控加工中心数据，并创建运动关系，调整参数及信

号关联，并在MCD中可以显示机床实时数据。

（2）对数控加工中心进行操作验证，完成仿真平台三个轴运动

与实际设备对应；

3.完成机器人单元模块数据采集及仿真调试

（1）采集机器人单元模块数据，包括机器人（含7轴变位

机），皮带，夹具。并创建运动关系，调整参数及信号关联；

（2）机器人除本身的运动关系外，还需创建机器人手抓，机器

人快换对应的关系。实现快换主盘与子盘的结合与分离，机器人手

抓的张开与闭合。

（3）皮带能够完成正向旋转，工件到皮带末端时有输出信号传

输至机器人。

（4）夹具能够完成张开闭合的动作，当工件放置到夹具上时夹

具闭合，当工件被拾取时，夹具张开。

4.完成仿真平台工业机器人示教编程

（1）对机器人手抓取放程序进行示教，完成子程序的运行。

7

（2）对机器人机床上料程序进行示教，完成子程序的运行。

（3）对机器人机床下料程序进行示教，完成子程序的运行。

（4）对机器人装配程序进行示教，完成子程序的运行。

（5）对机器人入库程序进行示教，完成子程序的运行。

完成任务2中“1—4”后，举手示意裁判进行评分

任务3：数字技术综合应用

任务描述：根据任务书给定的任务要求，基于数字化技术应用场

景完成机床上下料加工及装配的工作任务。并根据前序任务的数据采

集，利用Node-Red开发平台，进行工业APP相应的开发，调试工作。实

现现场关键设备的生产及管控设备的可视化显示。

1.完成系统综合流程调试

任务描述：创建机器人主程序，完成仿真平台上下料装配任务。

（1）在机器人自动状态下，按触摸屏启动按键，机器人开始运

行。

（2）机器人抓取对应的手抓，从立体仓库上抓取电机零件，放

置到机床内。

（3）启动加工中心运行。

（4）机器人从立体仓库上抓取电机底座零件，放置到变位机

上，并将变位机上夹紧气缸夹紧，面向机器人旋转30度。

（5）待机床加工完成，机器人从加工中心取料放置到变位机上

电机底座内。

（6）推料气缸推出，将法兰推至传送带上，并触发传送带正

8

转，当法兰到达传送带末端时传送带停止，机器人更换对应手抓，

将法兰放入电机底座中。

（7）机器人更换对应手抓，将变位机旋转至0度，将夹具松

开，机器人将装配完成的零件放回仓库中。

（8）机器人将手抓放回至手抓放置位置，并回到原点。

完成任务3中“1”后，举手示意裁判进行评分判！

2.完成数据采集及可视化界面设计

（1）利用Node-Red开发平台采集数据，并正确的显示数据变

化。

（2）采集机器人关节数据，并通过节点显示机器人各个轴的位

置变化。

（3）采集加工中心的机械坐标，并通过节点显示机床当前轴位

置变化。

完成任务3中“2”后，举手示意裁判进行评分判！

9

二、本项目提供的文档和资料

（一）数字孪生仿真模型：

提供MCD平台仿真模型。

（二）平台程序程序：

PLC，HMI原始程序，机器人运行子程序

（三）文件目录：

竞赛过程和结束后选手将结果文件保存在相应的文件夹内。路

径如下：D:\2021QZ2\比赛结束保存全部比赛结果文件。

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附件1：

物联网安装调试员（智能制造数字技术应用）

评分标准

评分标准

赛项目满分为100分。互联网设备安装与调试30分、工业互联

数字孪生场景搭建35分、数字技术综合应用25分。安全与职业素养

10分，具体评分细则如表1、表2所示。现场违规操作采用扣分机

制，扣分表如表3。

表1评分细则

比赛内容分值评分方法审核方法公布方法

参赛选手、现

互联网设备安装与大赛执委会

30现场根据评分表评分场评分裁判、

调试公布

监督签字

参赛选手、现

工业互联数字孪生大赛执委会

35现场根据评分表评分场评分裁判、

场景搭建公布

监督签字

参赛选手、现

大赛执委会

数字技术综合应用25现场根据评分表评分场评分裁判、

公布

监督签字

参赛选手、现

大赛执委会

职业素养10现场根据评分表评分场评分裁判、

公布

监督签字

表2评分细则

具体评分项

竟赛内容评分要求

评分内容配分

1.通讯网线制作与1.用网线测试仪测试网线是否正常（4分）；

6

任务一测试2.网线制作美观，无线外露（2分）；

互联网设2.工业互联网络连1.正确连接网线至设备中（4分）；

备安装与接62.布线美观（2分）；

调试

3.关键设备网络设1.在计算机上能够ping通PLC（2分）；

10

定2.在计算机上能够ping通HMI（2分）；

21

3.在计算机上能够ping通机器人（2分）；

4.在计算机上能够ping通加工中心（2分）；

5.在计算机上能够ping通HMI设备（2分）；

1.在MCD中添加机器人模型（2分）；

4.MCD数字孪生仿

82.操作机器人可以实现MCD中机器人6个轴的运

真通讯验证

行（6分）；

1.在MCD中添加桌面模型（1分）；

2.在MCD中添加变位机模型（1分）；

3.在MCD中添加皮带运输机模型（1分）；

1.根据提供的模型

4.在MCD中添加推料气缸模型（1分）

搭建MCD数字孪生平

105.在MCD中添加仓库模型（1分）；

台

6.在MCD中添加手抓快换平台模型（1分）；

7.在MCD中添加数控加工中心模型（1分）；

8.在MCD中完成整体平台搭建（3分）；

1.在MCD中可以实时显示X轴机械坐标（1分）；

2.完成数控单元模2.在MCD中可以实时显示Y轴机械坐标（1分）；

块数据采集及MCD仿63.在MCD中可以实时显示Z轴机械坐标（1分）；

真调试4.操作加工中心可以实现MCD中机床3个轴的运

行（3分）

1.操作机器人示教器可以实现快换手抓的抓取

（1分）；

2.操作机器人示教器可以实现机器人手抓的张

任务二开闭合（1分）；

工业互联3.操作机器人示教器可以实现变位机的旋转（1

数字孪生3.完成机器人单元分）；

场景搭建模块数据采集及仿84.操作机器人示教器可以推料气缸的推出与缩

真调试回（1分）；

5.操作机器人示教器可以实现皮带机的运转与

停止（1分）；

6.控制皮带机运行，皮带机上工件到达传送带

末端时可以输出一个信号给机器人示教器（3

分）；

1.操作机器人手抓取放子程序，完成机器人取

放手抓动作的连贯运行（3分）；

2.操作机器人上料子程序，完成电机的机器人

上料动作（2分）；

4.完成仿真平台工3.操作机器人下料子程序，完成机器人下料程

业机器人示教编程11序，将加工完成的电机放入底座中（2分）；

4.操作机器人装配子程序，完成机器人法兰的

上料运输及装配至底座中（2分）；

5.操作机器人入库子程序，完成机器人抓取成

品入库（2分）；

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1.按触摸屏启动按钮，可以启动机器人运行（2

分）；

2.机器人自动模式，完成机床上料、机床下

1.完成系统综合

16料、法兰运输、法兰装配、成品入库流程。流

流程调试程运行过程当中有零件未抓取或发生碰撞飞件

任务三操作，每次扣0.5分（12分）；

数字技术综3.入库完成放置手抓并回至原点（2分）；

合应用1.Node-Red开发平台可以观察数据变化（3

分）；

2.完成数据采集及2.Node-Red开发平台可以实时显示机器人6个轴

9

可视化界面设计位置（3分）；

3.Node-Red开发平台可以实时显示机床三个轴