GZ016 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)賽項(xiàng)賽題（教師賽）-2023年全國職業(yè)院校技能大賽賽項(xiàng)賽題

競賽任務(wù)書賽題十賽項(xiàng)名稱： 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)英文名稱：IntelligentControlandMaintenanceofIndustrialNetworks賽項(xiàng)組別： 高等職業(yè)教育（教師賽）GZ016賽項(xiàng)編號(hào)：GZ016編寫PLC和IIMI程序（可在仿真程序的基礎(chǔ)上修改），通過操作HMI控制智能分揀單元完成手動(dòng)測試。在傳輸帶上放置料盒以此反應(yīng)傳輸帶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；按住“手動(dòng)左行”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶上的料盒左行，松開此按鈕料盒停止；按住“手動(dòng)右行”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶上的料盒右行，松開此按鈕料盒停止；按下“手動(dòng)回原點(diǎn)”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶自動(dòng)回到原點(diǎn)。2.自動(dòng)模式調(diào)試編寫PLC和HMI程序，完成設(shè)備“智能分揀單元”的自動(dòng)運(yùn)行；初始狀態(tài)推料氣缸、擋料氣缸處于縮回狀態(tài)。從“自動(dòng)模式”處填寫裝配配方，按下“智能分揀單元手動(dòng)測試”按鈕后，智能分揀單元中相對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的滾珠進(jìn)行裝盒；裝載完成后，將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端，等待下一單元搬運(yùn)。任務(wù)4:自動(dòng)供料單元和智能分揀單元的互聯(lián)互通編寫PLC和HMI程序，在HMI中下發(fā)訂單信息到PLC,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)單元和智能分揀單元的自動(dòng)運(yùn)行。訂單信息如下：序號(hào)下單模式配料1數(shù)量配料2數(shù)量倉位選擇1HMI23一具體流程要求如下：自動(dòng)運(yùn)行流程：訂單下發(fā)后，模型中料盒供料氣缸推出盒子到取料位，搬運(yùn)機(jī)械手到取料位置進(jìn)行取料；取料完成后，搬運(yùn)機(jī)械手將料盒搬運(yùn)到智能分揀單元；料盒到達(dá)后，智能分揀單元對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒被輸送到裝料位置裝料；裝載完成后，將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端，流程結(jié)束。任務(wù)5數(shù)據(jù)管理單元和智能分揀單元互聯(lián)互通任務(wù)4：系統(tǒng)方案可行性分析及評(píng)價(jià)要求：根據(jù)項(xiàng)目背景和上述元器件選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)方案，從項(xiàng)目的可行性、技術(shù)性等維度進(jìn)行分析，編寫技術(shù)論證報(bào)告，報(bào)告以文字、圖片的形式呈現(xiàn)，報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容，編寫格式規(guī)范：(1)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式簡要說明；(2)數(shù)據(jù)傳輸與可視化運(yùn)維方案；(3)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施性論證。任務(wù)5：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試1、模型仿真設(shè)計(jì)(1)完成自動(dòng)供料模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(2)完成智能分揀檢測模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(3)完成裝配模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(4)完成倉儲(chǔ)模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(5)完成仿真場景所需的外部變量配置與信號(hào)映射。2、虛擬仿真程序設(shè)計(jì)(1)完成虛擬仿真PLC程序編寫，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)供料模塊、分揀模塊、裝配模塊、倉儲(chǔ)模塊；(2)設(shè)計(jì)觸摸屏界面，編寫通信程序，實(shí)現(xiàn)觸摸屏可控制分揀檢測模塊的氣缸手動(dòng)測試；(3)觸摸屏界面可啟動(dòng)、停止虛擬仿真流程。3、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的虛擬調(diào)試(1)完成對控制單元中的PLC模塊的程序編寫；(2)完成對信息管理單元中的觸摸屏模塊的HMI程序編寫；(3)按照料塊供料、料芯裝配、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料塊分揀、工藝信息RFID寫入的工藝流程，將虛擬仿真模型配合PLC程序與HMI程序，實(shí)現(xiàn)3個(gè)料芯完整的工藝流程聯(lián)調(diào)運(yùn)行。任務(wù)6：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)安裝與組網(wǎng)(1)設(shè)備安裝根據(jù)設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果進(jìn)行部件或設(shè)備選型，如根據(jù)檢測物理量選擇相應(yīng)傳感器；根據(jù)要求的氣動(dòng)控制要求，選擇合適的氣動(dòng)執(zhí)行設(shè)備；要求運(yùn)動(dòng)控制要求，選擇合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，等等，并將這些設(shè)備安裝固定，要求符合相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(2)系統(tǒng)組網(wǎng)將相關(guān)設(shè)備采用對應(yīng)的通信接口和線纜進(jìn)行連接，完成系統(tǒng)組網(wǎng)，如工業(yè)以太網(wǎng)連接、現(xiàn)場總線設(shè)備連接、無線通信設(shè)備連接。安裝過程中，元部件、設(shè)備安裝，線纜表示和固定、線段壓線等均符合工業(yè)電氣相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)7：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置與測試需要完成相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，使系統(tǒng)能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊測試，要求：(1)溫濕度傳感器采用RS-485總線與PLC連接，使用Modbus協(xié)議通信(RTU),并填寫“RS485通訊參數(shù)設(shè)定表”表格；使用“USB轉(zhuǎn)RS485”將感知設(shè)備總線連接至計(jì)算機(jī)USB口。根據(jù)“通訊參數(shù)設(shè)定表”，使用串口調(diào)試工具檢測設(shè)備的連通完好性，并保存測試結(jié)果。⑵PLC與人機(jī)界面、伺服驅(qū)動(dòng)等設(shè)備部件之間采用ProfiNel的通訊方(3)PLC與金屬傳感器、顏色傳感器等檢測設(shè)備部件之間采用IO-Link協(xié)議的通訊方式；(4)設(shè)置智能網(wǎng)關(guān)的IP地址及參數(shù)；(5)設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器的IP地址及通信參數(shù)；PLC與RFID讀寫器之間采用ModbusTCP的通訊方式。模塊二：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)集成與調(diào)試任務(wù)1：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上電后，判定各設(shè)備指示器是否正常；(2)使用網(wǎng)線測試工具進(jìn)行信號(hào)聯(lián)通性測試；(3)通過三層交換機(jī)管理界面，將各三層交換機(jī)相關(guān)端口配置為組環(huán)網(wǎng)端口；(4)完成各三層交換機(jī)環(huán)網(wǎng)參數(shù)配置，使數(shù)據(jù)能夠在環(huán)網(wǎng)中傳輸任務(wù)2：物料轉(zhuǎn)運(yùn)模塊調(diào)試(1)電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。根據(jù)任務(wù)書所要求選擇傳輸模塊的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或變頻器驅(qū)動(dòng))。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過速度傳感器檢測輸轉(zhuǎn)盤運(yùn)行速度，并實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏中。(2)料井供料裝置手動(dòng)調(diào)試。可通過按下“料井推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。任務(wù)3：物料裝配模塊調(diào)試(1)料芯推料裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(2)料芯沖壓裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“沖壓氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(3)在自動(dòng)調(diào)試模式下，可配合物料運(yùn)轉(zhuǎn)完成料芯裝配任務(wù)。任務(wù)4：物料檢測模塊調(diào)試(1)編程實(shí)現(xiàn)物料重量檢測，可在觸摸屏顯示對于重量值；(2)編程實(shí)現(xiàn)物料信息RFID讀取，可手動(dòng)在觸摸屏進(jìn)行讀寫信息；(3)編程實(shí)現(xiàn)物料材質(zhì)、顏色等信息獲取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息；(4)編程實(shí)現(xiàn)掃碼器數(shù)據(jù)讀取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息。任務(wù)5：物料搬運(yùn)模塊調(diào)試(I)完成導(dǎo)軌伺服電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下手動(dòng)前進(jìn)按鈕時(shí)，正常向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)按下手動(dòng)后退按鈕時(shí)，正常向后運(yùn)動(dòng)。(2)機(jī)械手手動(dòng)調(diào)試?？煽刂茩C(jī)械手正常取料、放料。任務(wù)6：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與優(yōu)化(1)完成無線Lora通信程序編寫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制三色燈狀態(tài)功能程序；(2)完成初始化程序編寫，要求系統(tǒng)聯(lián)調(diào)下，按下“復(fù)位”按鈕，實(shí)現(xiàn)電機(jī)回原點(diǎn)、氣缸復(fù)位等初始化動(dòng)作；(3)完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)啟動(dòng)、停止等功能控制，要求按下“啟動(dòng)”按鈕，三色燈亮綠燈，按下停止按鈕，三色燈亮黃燈，觸碰安全光柵，生產(chǎn)線暫停，三色燈以1s周期頻率閃爍，離開安全光柵，生產(chǎn)線恢復(fù)正常。(4)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)按料塊供料、料芯裝配、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料塊分揀、工藝信息RFID讀取的工藝流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)的全功能集成調(diào)試。任務(wù)7：可視化系統(tǒng)調(diào)試(1)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含產(chǎn)品信息(材質(zhì)、顏色、RFID讀取數(shù)值)；(2)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)(產(chǎn)線溫度、濕度、氣壓表數(shù)值信息)；(3)完成MES系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程制定，生產(chǎn)訂單下發(fā)等任務(wù)；(4)根據(jù)網(wǎng)關(guān)采集的數(shù)據(jù)，在MES系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)配置，在可視化大屏設(shè)計(jì)繪制界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、合格率顯示。任務(wù)8：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)云端智能運(yùn)維管理使用提供的振動(dòng)傳感器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。要求對電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，判斷電機(jī)的各個(gè)部件是否有破損，并從振動(dòng)曲線角度提供證據(jù)，識(shí)別設(shè)備是否正常，確保設(shè)備啟動(dòng)后，正常運(yùn)行，并通過振動(dòng)曲線提供證據(jù)。1、正確配置振動(dòng)傳感器,其中IP設(shè)置為192.168.0.112,名稱為ME150-001。2、正確配置設(shè)備診斷軟件，確保振動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)能夠正常上傳，其中設(shè)備名稱設(shè)置為t-001,設(shè)備編號(hào)設(shè)置為1-0013、觀察振動(dòng)曲線，做好記錄。?貫穿整個(gè)賽項(xiàng)過程考核點(diǎn)：職業(yè)素養(yǎng)考查選手操作過程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與質(zhì)量控制意識(shí)、工程思維與工匠精神等，具體包括安全規(guī)范；設(shè)施設(shè)備、工具儀器使用情況；衛(wèi)生清潔情況；穿戴是否規(guī)范；工作紀(jì)律，文明禮貌等。在任務(wù)施工過程中能正確選擇設(shè)備，安全可靠地使用工具，設(shè)備安裝穩(wěn)固、部件均勻排布、行列對齊、間距相等、整齊美觀；布線合理、所有線都裝入線槽。施工完成后需對地板衛(wèi)生進(jìn)行打掃、對桌面進(jìn)行整理、對工具設(shè)備進(jìn)行還原等等。由現(xiàn)場裁判進(jìn)行過程記錄、現(xiàn)場評(píng)分、選手確認(rèn)。全國職業(yè)院校技能大賽

競賽任務(wù)書賽題八賽項(xiàng)名稱： 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)英文名稱：IntelligentControlandMaintenanceofIndustrialNetworks賽項(xiàng)組別： 高等職業(yè)教育（教師賽）賽項(xiàng)編號(hào)：GZ0162023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)”賽項(xiàng)（教師賽）賽題八選手須知：.任務(wù)書共他頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判申請更換任務(wù)書。.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在6小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。.競賽過程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（使用手冊、使用說明書、IO變量表）以.pdf格式放置在“E:\參考資料”文件夾下。.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到“D:\賽位號(hào)”文件夾下，未存儲(chǔ)到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。.選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。.每一個(gè)任務(wù)的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評(píng)判要求在開賽時(shí)、任務(wù)評(píng)分前或任務(wù)評(píng)分時(shí)給定。7.在完成任務(wù)過程中，請及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。競賽場次：第場 賽位號(hào)：第號(hào)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制的變速箱部件裝配生產(chǎn)線一、平臺(tái)概述本比賽項(xiàng)目需通過物理平臺(tái)達(dá)成考察目標(biāo)，平臺(tái)為一條新能源汽車變速箱部件裝配生產(chǎn)線。整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、檢測單元、執(zhí)行單元和信息管理單元，每個(gè)單元均配有通信接口，通過組網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的互聯(lián)互通。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元利用以太網(wǎng)通信接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他單元的數(shù)據(jù)、指令的網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸?？刂茊卧≒LC、變頻器、伺服控制器、中間繼電器等電氣部件。用于接收來自檢測單元的傳感數(shù)據(jù)，發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的動(dòng)作執(zhí)行，以及和信息管理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化等信息化管理功能。檢測單元主要包括視覺檢測、材質(zhì)檢測、條碼/二維碼檢測、稱重檢測、速度檢測、RFID讀寫等產(chǎn)品檢測裝置，以及對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的各類傳感裝置，包括溫度、濕度、電能、電量、噪聲等環(huán)境監(jiān)測。執(zhí)行單元包括機(jī)械手、變頻電機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤、伺服導(dǎo)軌、氣動(dòng)元件等執(zhí)行部件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的物料出入庫、物料中轉(zhuǎn)、物料搬運(yùn)、裝配等生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)。信息管理單元配置了觸摸屏、顯示屏等人機(jī)交互部件，基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件和生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、仿真及整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工序工藝的數(shù)字化、信息化管理等功能。二、任務(wù)要求總體任務(wù)是設(shè)計(jì)并利用現(xiàn)場設(shè)備，組網(wǎng)完成對新能源汽車變速箱部件裝配生產(chǎn)線的智能控制。分項(xiàng)任務(wù)如下：1、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)規(guī)劃；2、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)各類通信接口、通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線系統(tǒng)的組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)；3、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制仿真軟件實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)的調(diào)試仿真設(shè)計(jì)；4、采用現(xiàn)場給定的傳感器、可編程控制器、執(zhí)行器，通過操作、編程、調(diào)試等手段實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)各功能單元、部件裝置的全流程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)對新能源汽車變速箱部件裝配生產(chǎn)線的模擬；5、采用生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)各類生產(chǎn)信息、物料狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及信息化管理。具體要求如下：(1)操作人員(現(xiàn)場員工)啟動(dòng)現(xiàn)場觸摸屏，通過掃碼槍或RFID電子芯片裝置能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員身份信息、工序工藝信息、物料狀態(tài)信息的自動(dòng)錄入，啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)自檢以后，進(jìn)入待命狀態(tài)；(2)操作人員現(xiàn)場操作工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)；.建立數(shù)據(jù)管理單元和自動(dòng)供料單元的通訊連接，采集自動(dòng)單元的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)管理單元中，并通過HMT界面顯示，數(shù)據(jù)為：當(dāng)前工作狀態(tài)、物料供給時(shí)序、底盒搬運(yùn)時(shí)序，自運(yùn)供料單元總時(shí)序、訂單號(hào)反饋、倉位有無料、推料到位信號(hào)等。.數(shù)據(jù)管理單元和自動(dòng)供料單元的手自動(dòng)旋鈕全部旋到自動(dòng)狀態(tài)，按下數(shù)據(jù)管理單元中的復(fù)位按鈕，實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)供料單元的一鍵復(fù)位。任務(wù)6工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的節(jié)拍優(yōu)化根據(jù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的工藝要求，完P(guān)LC程序和MES通訊編寫。通過MES進(jìn)行訂單下發(fā)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)訂單自動(dòng)生產(chǎn)。在訂單生產(chǎn)過程中，對各單元設(shè)備運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)工作流程的生產(chǎn)效率。自動(dòng)運(yùn)行流程：自動(dòng)供料單元：MES訂單下發(fā)后，模型中料盒供料氣缸推出盒子到取料位，搬運(yùn)機(jī)械手移動(dòng)到取料位置進(jìn)行取料，取料完成后再由搬運(yùn)機(jī)械手將料盒搬運(yùn)到智能分揀單元。智能分揀單元：料盒到達(dá)后，對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的配方進(jìn)行裝盒；裝載完成后將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端。裝配檢測單元：料盒到達(dá)后，取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重，1秒后稱重結(jié)束，稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝。智能倉儲(chǔ)單元：組裝完成后，搬運(yùn)機(jī)械手將物料搬運(yùn)至指定倉位，搬運(yùn)完成后，機(jī)械手移動(dòng)到home點(diǎn)，流程完成。任務(wù)7工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維1.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的報(bào)警優(yōu)化(3)根據(jù)任務(wù)書功能要求進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表，同時(shí)編寫技術(shù)論證報(bào)告，保存到“D:\賽位號(hào)”；(4)操作人員根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，可以借助生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)在線生成訂單、在線派發(fā)訂單、訂單跟蹤管理等功能；(5)操作人員可以現(xiàn)場對控制單元進(jìn)行操作、編程與調(diào)試，完成整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)監(jiān)測和自動(dòng)管理，并經(jīng)過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元與生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及對生產(chǎn)過程的數(shù)字化和信息化管理功能；(6)物料通過上下料裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，經(jīng)過步進(jìn)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)物料檢測篩選，配合移載伺服機(jī)械手實(shí)現(xiàn)裝配、檢測、分揀、倉儲(chǔ)、RFID溯源等功能；(7)物料在加工全流程過程中，檢測單元的各類傳感器裝置、檢測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對物料加工全流程的數(shù)據(jù)采集與感知；(8)物料在加工全流程過程中所采集的傳感數(shù)據(jù)、控制指令，能夠經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元傳輸至執(zhí)行單元、信息管理單元等終端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工過程的網(wǎng)絡(luò)化傳輸和信息化管理；(9)整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，均可以通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)與信息管理單元的生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件的信息交互，所有數(shù)據(jù)信息能夠顯示于大屏之上等等。三、比賽內(nèi)容模塊一：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)1：系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，填寫設(shè)計(jì)方案要素表，包括主要元件的選型、功能描述和位置布局，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表。表1系統(tǒng)元器件選型設(shè)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱選用型號(hào)功能描述位置布局任務(wù)2：繪制拓?fù)鋱D(1)采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪制，包括根據(jù)設(shè)計(jì)方案中確定的設(shè)備進(jìn)行選型、組網(wǎng)，完成虛擬系統(tǒng)的搭建。(2)使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D，完成智能生產(chǎn)系統(tǒng)的邊緣層，包括設(shè)備層、控制層、數(shù)據(jù)接入層)，應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層的繪制。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中標(biāo)注各設(shè)備之間所采用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線，不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線采用不同顏色線條標(biāo)注。并將繪制的文件保存。任務(wù)3：配置IP地址表根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對遠(yuǎn)程服務(wù)器，工作站運(yùn)維計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中主控PLC、觸摸屏，生產(chǎn)線PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、掃碼器和搬移機(jī)械裝置等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址進(jìn)行規(guī)劃和分配。表2系統(tǒng)IP地址分配表序號(hào)設(shè)備名稱IP地址12345678910任務(wù)4：系統(tǒng)方案可行性分析及評(píng)價(jià)要求：根據(jù)項(xiàng)目背景和上述元器件選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)方案，從項(xiàng)目的可行性、技術(shù)性等維度進(jìn)行分析，編寫技術(shù)論證報(bào)告，報(bào)告以文字、圖片的形式呈現(xiàn)，報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容，編寫格式規(guī)范：(1)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式簡要說明；(2)數(shù)據(jù)傳輸與可視化運(yùn)維方案；(3)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施性論證。任務(wù)5：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試1、模型仿真設(shè)計(jì)(1)完成自動(dòng)供料模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(2)完成智能分揀檢測模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(3)完成裝配模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(4)完成倉儲(chǔ)模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(5)完成仿真場景所需的外部變量配置與信號(hào)映射。2、虛擬仿真程序設(shè)計(jì)(1)完成虛擬仿真PLC程序編寫，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)供料模塊、分揀模塊、裝配模塊、倉儲(chǔ)模塊；(2)設(shè)計(jì)觸摸屏界面，編寫通信程序，實(shí)現(xiàn)觸摸屏可控制分揀檢測模塊的氣缸手動(dòng)測試；(3)觸摸屏界面可啟動(dòng)、停止虛擬仿真流程。3、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的虛擬調(diào)試(1)完成對控制單元中的PLC模塊的程序編寫；(2)完成對信息管理單元中的觸摸屏模塊的HMI程序編寫；(3)按照料塊供料、工藝信息RFID讀取、料芯裝配、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料塊分揀的工藝流程，將虛擬仿真模型配合PLC程序與HM1程序，實(shí)現(xiàn)3個(gè)料芯完整的工藝流程聯(lián)調(diào)運(yùn)行。任務(wù)6：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)安裝與組網(wǎng)(1)設(shè)備安裝根據(jù)設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果進(jìn)行部件或設(shè)備選型，如根據(jù)檢測物理量選擇相應(yīng)傳感器；根據(jù)要求的氣動(dòng)控制要求，選擇合適的氣動(dòng)執(zhí)行設(shè)備；要求運(yùn)動(dòng)控制要求，選擇合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，等等，并將這些設(shè)備安裝固定，要求符合相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(2)系統(tǒng)組網(wǎng)將相關(guān)設(shè)備采用對應(yīng)的通信接口和線纜進(jìn)行連接，完成系統(tǒng)組網(wǎng)，如工業(yè)以太網(wǎng)連接、現(xiàn)場總線設(shè)備連接、無線通信設(shè)備連接。安裝過程中，元部件、設(shè)備安裝，線纜表示和固定、線段壓線等均符合工業(yè)電氣相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)7：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置與測試需要完成相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，使系統(tǒng)能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊測試，要求：(1)噪聲傳感器表采用RS-485總線與PLC連接，使用Modbus協(xié)議通信(RTU),并填寫“RS485通訊參數(shù)設(shè)定表”表格；使用“USB轉(zhuǎn)RS485”將感知設(shè)備總線連接至計(jì)算機(jī)USB口。根據(jù)“通訊參數(shù)設(shè)定表”，使用串口調(diào)試工具檢測設(shè)備的連通完好性，并保存測試結(jié)果。(2)PLC與人機(jī)界面、伺服驅(qū)動(dòng)等設(shè)備部件之間采用ProfiNet的通訊方式；(3)PLC與金屬傳感器、顏色傳感器等檢測設(shè)備部件之間采用lO-Link協(xié)議的通訊方式；(4)設(shè)置智能網(wǎng)關(guān)的IP地址及參數(shù)；(5)設(shè)置服務(wù)器的參數(shù)配置；(6)PLC與RFID讀寫器之間采用ModbusTCP的通訊方式。模塊二：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)集成與調(diào)試任務(wù)1：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上電后，判定各設(shè)備指示器是否正常；(2)使用網(wǎng)線測試工具進(jìn)行信號(hào)聯(lián)通性測試；(3)通過三層交換機(jī)管理界面，將各三層交換機(jī)相關(guān)端口配置為組環(huán)網(wǎng)端口；(4)完成各三層交換機(jī)環(huán)網(wǎng)參數(shù)配置，使數(shù)據(jù)能夠在環(huán)網(wǎng)中傳輸任務(wù)2：物料轉(zhuǎn)運(yùn)模塊調(diào)試(1)電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。根據(jù)任務(wù)書所要求選擇傳輸模塊的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或變頻器驅(qū)動(dòng))。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過速度傳感器檢測輸轉(zhuǎn)盤運(yùn)行速度，并實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏中。(2)料井供料裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“料井推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。任務(wù)3：物料裝配模塊調(diào)試(1)料芯推料裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(2)料芯沖壓裝置手動(dòng)調(diào)試。可通過按下“沖壓氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(3)在自動(dòng)調(diào)試模式下，可配合物料運(yùn)轉(zhuǎn)完成料芯裝配任務(wù)。任務(wù)4:物料檢測模塊調(diào)試(1)編程實(shí)現(xiàn)物料重量檢測，可在觸摸屏顯示對于重量值；(2)編程實(shí)現(xiàn)物料信息RFID讀取，可手動(dòng)在觸摸屏進(jìn)行讀寫信息；(3)編程實(shí)現(xiàn)物料材質(zhì)、顏色等信息獲取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息；(4)編程實(shí)現(xiàn)掃碼器數(shù)據(jù)讀取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息。任務(wù)5:物料搬運(yùn)模塊調(diào)試(1)完成導(dǎo)軌伺服電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下手動(dòng)前進(jìn)按鈕時(shí)，正常向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)按下手動(dòng)后退按鈕時(shí)，正常向后運(yùn)動(dòng)。(2)機(jī)械手手動(dòng)調(diào)試?？煽刂茩C(jī)械手正常取料、放料。任務(wù)6:系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及優(yōu)化(1)完成無線Lora通信程序編寫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制三色燈狀態(tài)功能程序；(2)完成初始化程序編寫，要求系統(tǒng)聯(lián)調(diào)下，按下“復(fù)位”按鈕，實(shí)現(xiàn)電機(jī)回原點(diǎn)、氣缸復(fù)位等初始化動(dòng)作；(3)完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)啟動(dòng)、停止等功能控制，要求按下“啟動(dòng)”按鈕，三色燈亮綠燈，按下停止按鈕，三色燈亮黃燈，觸碰安全光柵，生產(chǎn)線暫停，三色燈以2s周期頻率閃爍，離開安全光柵，生產(chǎn)線恢復(fù)正常。(4)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)料塊供料、工藝信息RFID讀取、料芯裝配、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料塊分揀的工藝流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)的全功能集成調(diào)試。任務(wù)7:可視化系統(tǒng)調(diào)試(1)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含產(chǎn)品信息(材質(zhì)、重量、RF1D讀取數(shù)值)；(2)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)(產(chǎn)線電壓、電流、噪聲數(shù)值信息)；(3)完成MES系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程制定，生產(chǎn)訂單下發(fā)等任務(wù)；(4)根據(jù)網(wǎng)關(guān)采集的數(shù)據(jù)，在MES系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)配置，在可視化大屏設(shè)計(jì)繪制界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、合格率顯示。任務(wù)8：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)云端智能運(yùn)維管理使用提供的振動(dòng)傳感器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。要求對電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，判斷電機(jī)的各個(gè)部件是否有破損，并從振動(dòng)曲線角度提供證據(jù)，識(shí)別設(shè)備是否正常，確保設(shè)備啟動(dòng)后，正常運(yùn)行，并通過振動(dòng)曲線提供證據(jù)。1、正確配置振動(dòng)傳感器,其中IP設(shè)置為192.168.0.113,名稱為ME150-001。2、正確配置設(shè)備診斷軟件，確保振動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)能夠正常上傳，其中設(shè)備名稱設(shè)置為t-002,設(shè)備編號(hào)設(shè)置為1-0023、觀察振動(dòng)曲線，做好記錄。?貫穿整個(gè)賽項(xiàng)過程考核點(diǎn)：職業(yè)素養(yǎng)考查選手操作過程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與質(zhì)量控制意識(shí)、工程思維與工匠精神等，具體包括安全規(guī)范；設(shè)施設(shè)備、工具儀器使用情況；衛(wèi)生清潔情況；穿戴是否規(guī)范；工作紀(jì)律，文明禮貌等。在任務(wù)施工過程中能正確選擇設(shè)備，安全可靠地使用工具，設(shè)備安裝穩(wěn)固、部件均勻排布、行列對齊、間距相等、整齊美觀；布線合理、所有線都裝入線槽。施工完成后需對地板衛(wèi)生進(jìn)行打掃、對桌面進(jìn)行整理、對工具設(shè)備進(jìn)行還原等等。由現(xiàn)場裁判進(jìn)行過程記錄、現(xiàn)場評(píng)分、選手確認(rèn)。全國職業(yè)院校技能大賽

競賽任務(wù)書賽題九賽項(xiàng)名稱： 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)英文名稱：IntelligentControlandMaintenanceofIndustrialNetworks賽項(xiàng)組別： 高等職業(yè)教育（教師賽）賽項(xiàng)編號(hào)：GZ0162023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)”賽項(xiàng)（教師賽）賽題九選手須知：.任務(wù)書共坨頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判示意，并進(jìn)行任務(wù)書的更換。.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在。小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。.任務(wù)書中只得填寫競賽相關(guān)信息，不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息或與競賽過程無關(guān)的內(nèi)容，否則成績無效。.選手在競賽過程中利用電腦創(chuàng)建的軟件程序文件必須存儲(chǔ)到“D:\技能競賽”文件夾中，其中PLC文件的命名格式為“PLC+場次號(hào)+工位號(hào)”，觸摸屏文件的命名格式為“HMI+場次號(hào)+工位號(hào)”。未按要求保存的文件不予以評(píng)分。計(jì)算機(jī)編輯文件請實(shí)時(shí)存盤，建議10?15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，酌情補(bǔ)時(shí)不超過十五分鐘。.由于參賽選手人為原因?qū)е赂傎愒O(shè)備損壞，以致無法正常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊(duì)競賽資格。根據(jù)生產(chǎn)工藝對供料單元、分揀單元的時(shí)效要求，設(shè)置各單元“運(yùn)行時(shí)間預(yù)設(shè)值”；將各單元統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間預(yù)設(shè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生運(yùn)行超時(shí)報(bào)警信息并在云平臺(tái)的web顯示；通過優(yōu)化各單元電機(jī)參數(shù)，使設(shè)備在下次運(yùn)行時(shí)規(guī)避掉該異常報(bào)警。2.設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)和分析通過數(shù)據(jù)管理單元采集設(shè)備的“能耗數(shù)據(jù)”，將當(dāng)前電壓、當(dāng)前電流、總電能、功率因數(shù)、溫度值、濕度值數(shù)據(jù)展示到云平臺(tái)的web界面上。競賽場次：第場 賽位號(hào)：第一號(hào)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)部件裝配生產(chǎn)線一、平臺(tái)概述本比賽項(xiàng)目需通過物理平臺(tái)達(dá)成考察目標(biāo)，平臺(tái)為一條新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件裝配生產(chǎn)線。整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、檢測單元、執(zhí)行單元和信息管理單元，每個(gè)單元均配有通信接口，通過組網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的互聯(lián)互通。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元利用以太網(wǎng)通信接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他單元的數(shù)據(jù)、指令的網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸。控制單元包括PLC、變頻器、伺服控制器、中間繼電器等電氣部件。用于接收來自檢測單元的傳感數(shù)據(jù)，發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的動(dòng)作執(zhí)行，以及和信息管理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化等信息化管理功能。檢測單元主要包括視覺檢測、材質(zhì)檢測、條碼/二維碼檢測、稱重檢測、速度檢測、RFID讀寫等產(chǎn)品檢測裝置，以及對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的各類傳感裝置，包括溫度、濕度、電能、電量、噪聲等環(huán)境監(jiān)測。執(zhí)行單元包括機(jī)械手、變頻電機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤、伺服導(dǎo)軌、氣動(dòng)元件等執(zhí)行部件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的物料出入庫、物料中轉(zhuǎn)、物料搬運(yùn)、裝配等生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)。信息管理單元配置了觸摸屏、顯示屏等人機(jī)交互部件，基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件和生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、仿真及整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工序工藝的數(shù)字化、信息化管理等功能。二、任務(wù)要求總體任務(wù)是設(shè)計(jì)并利用現(xiàn)場設(shè)備，組網(wǎng)完成對新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件裝配生產(chǎn)線的智能控制。分項(xiàng)任務(wù)如下：1、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)規(guī)劃；2、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)各類通信接口、通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線系統(tǒng)的組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)；3、采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制仿真軟件實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)的調(diào)試仿真設(shè)計(jì)；4、采用現(xiàn)場給定的傳感器、可編程控制器、執(zhí)行器，通過操作、編程、調(diào)試等手段實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)各功能單元、部件裝置的全流程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)對新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件裝配生產(chǎn)線的模擬；5、采用生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)各類生產(chǎn)信息、物料狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及信息化管理。具體要求如下：(1)操作人員(現(xiàn)場員工)啟動(dòng)現(xiàn)場觸摸屏，通過掃碼槍或RFID電子芯片裝置能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員身份信息、工序工藝信息、物料狀態(tài)信息的自動(dòng)錄入，啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)自檢以后，進(jìn)入待命狀態(tài)；(2)操作人員現(xiàn)場操作工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)；(3)根據(jù)任務(wù)書功能要求進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表，同時(shí)編寫技術(shù)論證報(bào)告，保存到“D:\賽位號(hào)”；(4)操作人員根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，可以借助生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)在線生成訂單、在線派發(fā)訂單、訂單跟蹤管理等功能；(5)操作人員可以現(xiàn)場對控制單元進(jìn)行操作、編程與調(diào)試，完成整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)監(jiān)測和自動(dòng)管理，并經(jīng)過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元與生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及對生產(chǎn)過程的數(shù)字化和信息化管理功能；(6)物料通過上下料裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，經(jīng)過步進(jìn)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)物料檢測篩選，配合移載伺服機(jī)械手實(shí)現(xiàn)裝配、檢測、分揀、倉儲(chǔ)、RFID溯源等功能；(7)物料在加工全流程過程中，檢測單元的各類傳感器裝置、檢測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對物料加工全流程的數(shù)據(jù)采集與感知；(8)物料在加工全流程過程中所采集的傳感數(shù)據(jù)、控制指令，能夠經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元傳輸至執(zhí)行單元、信息管理單元等終端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工過程的網(wǎng)絡(luò)化傳輸和信息化管理；(9)整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，均可以通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)與信息管理單元的生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件的信息交互，所有數(shù)據(jù)信息能夠顯示于大屏之上等等。三、比賽內(nèi)容模塊一：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)1：系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，填寫設(shè)計(jì)方案要素表，包括主要元件的選型、功能描述和位置布局，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表。表1系統(tǒng)元器件選型設(shè)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱選用型號(hào)功能描述位置布局任務(wù)2：繪制拓?fù)鋱D(1)采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪制，包括根據(jù)設(shè)計(jì)方案中確定的設(shè)備進(jìn)行選型、組網(wǎng)，完成虛擬系統(tǒng)的搭建。(2)使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D，完成智能生產(chǎn)系統(tǒng)的邊緣層，包括設(shè)備層、控制層、數(shù)據(jù)接入層)，應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層的繪制。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中標(biāo)注各設(shè)備之間所采用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線，不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線采用不同顏色線條標(biāo)注。并將繪制的文件保存。任務(wù)3：配置IP地址表根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對遠(yuǎn)程服務(wù)器，工作站運(yùn)維計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中主控PLC、觸摸屏，生產(chǎn)線PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、掃碼器和搬移機(jī)械裝置等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址進(jìn)行規(guī)劃和分配。表2系統(tǒng)1P地址分配表序號(hào)設(shè)備名稱IP地址12345678910任務(wù)4:系統(tǒng)方案可行性分析及評(píng)價(jià)要求：根據(jù)項(xiàng)目背景和上述元器件選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)方案，從項(xiàng)目的可行性、技術(shù)性等維度進(jìn)行分析，編寫技術(shù)論證報(bào)告，報(bào)告以文字、圖片的形式呈現(xiàn)，報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容，編寫格式規(guī)范：(1)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式簡要說明；(2)數(shù)據(jù)傳輸與可視化運(yùn)維方案；(3)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施性論證。任務(wù)5:工業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試1、模型仿真設(shè)計(jì)(1)完成自動(dòng)供料模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(2)完成智能分揀檢測模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(3)完成裝配模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(4)完成倉儲(chǔ)模塊模型的機(jī)械/電氣行為定義；(5)完成仿真場景所需的外部變量配置與信號(hào)映射。2、虛擬仿真程序設(shè)計(jì)(1)完成虛擬仿真PLC程序編寫，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)供料模塊、分揀模塊、裝配模塊、倉儲(chǔ)模塊；(2)設(shè)計(jì)觸摸屏界面，編寫通信程序，實(shí)現(xiàn)觸摸屏可控制分揀檢測模塊的氣缸手動(dòng)測試；(3)觸摸屏界面可啟動(dòng)、停止虛擬仿真流程。3、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的虛擬調(diào)試(1)完成對控制單元中的PLC模塊的程序編寫；(2)完成對信息管理單元中的觸摸屏模塊的HMI程序編寫；(3)按照料塊供料、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料芯裝配、料塊分揀、工藝信息RFID寫入的工藝流程，將虛擬仿真模型配合PLC程序與HMI程序，實(shí)現(xiàn)3個(gè)料芯完整的工藝流程聯(lián)調(diào)運(yùn)行。任務(wù)6:工業(yè)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)安裝與組網(wǎng)(1)設(shè)備安裝根據(jù)設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果進(jìn)行部件或設(shè)備選型，如根據(jù)檢測物理量選擇相應(yīng)傳感器；根據(jù)要求的氣動(dòng)控制要求，選擇合適的氣動(dòng)執(zhí)行設(shè)備；要求運(yùn)動(dòng)控制要求，選擇合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，等等，并將這些設(shè)備安裝固定，要求符合相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(2)系統(tǒng)組網(wǎng)將相關(guān)設(shè)備采用對應(yīng)的通信接口和線纜進(jìn)行連接，完成系統(tǒng)組網(wǎng)，如工業(yè)以太網(wǎng)連接、現(xiàn)場總線設(shè)備連接、無線通信設(shè)備連接。安裝過程中，元部件、設(shè)備安裝，線纜表示和固定、線段壓線等均符合工業(yè)電氣相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)7:工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置與測試需要完成相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，使系統(tǒng)能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊測試，要求：(1)智能電量采集表采用RS-485總線與PLC連接，使用Modbus協(xié)議通信(RTU),并填寫“RS485通訊參數(shù)設(shè)定表”表格；使用“USB轉(zhuǎn)RS485”將感知設(shè)備總線連接至計(jì)算機(jī)USB口。根據(jù)“通訊參數(shù)設(shè)定表”，使用串口調(diào)試工具檢測設(shè)備的連通完好性，并保存測試結(jié)果。⑵PLC與人機(jī)界面、伺服驅(qū)動(dòng)等設(shè)備部件之間采用ProfiNel的通訊方(3)PLC與金屬傳感器、顏色傳感器等檢測設(shè)備部件之間采用IO-Link協(xié)議的通訊方式；(4)設(shè)置智能網(wǎng)關(guān)的IP地址及參數(shù)；(5)設(shè)置電腦工作站的通信參數(shù)；(6)PLC與RFID讀寫器之間采用ModbusTCP的通訊方式。模塊二：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)集成與調(diào)試任務(wù)1：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上電后，判定各設(shè)備指示器是否正常；(2)使用網(wǎng)線測試工具進(jìn)行信號(hào)聯(lián)通性測試；(3)通過三層交換機(jī)管理界面，將各三層交換機(jī)相關(guān)端口配置為組環(huán)網(wǎng)端口；(4)完成各三層交換機(jī)環(huán)網(wǎng)參數(shù)配置，使數(shù)據(jù)能夠在環(huán)網(wǎng)中傳輸。任務(wù)2：物料轉(zhuǎn)運(yùn)模塊調(diào)試(1)電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。根據(jù)任務(wù)書所要求選擇傳輸模塊的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或變頻器驅(qū)動(dòng))。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下轉(zhuǎn)盤手動(dòng)反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，轉(zhuǎn)盤正常反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過速度傳感器檢測輸轉(zhuǎn)盤運(yùn)行速度，并實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏中。(2)料井供料裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“料井推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。任務(wù)3：物料裝配模塊調(diào)試(1)料芯推料裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“推料氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(2)料芯沖壓裝置手動(dòng)調(diào)試?？赏ㄟ^按下“沖壓氣缸”按鈕控制氣缸伸出與縮回，并在觸摸屏中用指示燈顯示對應(yīng)氣缸限位位置。(3)在自動(dòng)調(diào)試模式下，可配合物料運(yùn)轉(zhuǎn)完成料芯裝配任務(wù)。任務(wù)4：物料檢測模塊調(diào)試(1)編程實(shí)現(xiàn)物料重量檢測，可在觸摸屏顯示對于重量值；(2)編程實(shí)現(xiàn)物料信息RFID讀取，可手動(dòng)在觸摸屏進(jìn)行讀寫信息；(3)編程實(shí)現(xiàn)物料材質(zhì)、顏色等信息獲取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息；(4)編程實(shí)現(xiàn)掃碼器數(shù)據(jù)讀取，可在觸摸屏顯示對應(yīng)信息。任務(wù)5:物料搬運(yùn)模塊調(diào)試(1)完成導(dǎo)軌伺服電機(jī)手動(dòng)調(diào)試。在觸摸屏中電機(jī)運(yùn)行參數(shù)模塊中，輸入轉(zhuǎn)盤電機(jī)的速度、加速度、減速度參數(shù)；當(dāng)按下手動(dòng)前進(jìn)按鈕時(shí)，正常向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)按下手動(dòng)后退按鈕時(shí)，正常向后運(yùn)動(dòng)。(2)機(jī)械手手動(dòng)調(diào)試。可控制機(jī)械手正常取料、放料。任務(wù)6：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及優(yōu)化(1)完成無線反質(zhì)通信程序編寫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制三色燈狀態(tài)功能程序；(2)完成初始化程序編寫，要求系統(tǒng)聯(lián)調(diào)下，按下“復(fù)位”按鈕，實(shí)現(xiàn)電機(jī)回原點(diǎn)、氣缸復(fù)位等初始化動(dòng)作；(3)完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)啟動(dòng)、停止等功能控制，要求按下“啟動(dòng)”按鈕，三色燈亮綠燈，按下停止按鈕，三色燈亮黃燈，觸碰安全光柵，生產(chǎn)線暫停，三色燈以1s周期頻率閃爍，離開安全光柵，生產(chǎn)線恢復(fù)正常。(4)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)料塊供料、料塊在轉(zhuǎn)盤上各工位檢測、料芯裝配、料塊分揀、工藝信息RFID寫入的工藝流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)的全功能集成調(diào)試。任務(wù)7:可視化系統(tǒng)調(diào)試(1)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含產(chǎn)品信息(材質(zhì)、重量、RFID讀取數(shù)值)；(2)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)，采集控制系統(tǒng)的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)(產(chǎn)線電壓、電流、氣壓表數(shù)值信息)；0)完成MES系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程制定，生產(chǎn)訂單下發(fā)等任務(wù)；(4)根據(jù)網(wǎng)關(guān)采集的數(shù)據(jù)，在MES系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)配置，在可視化大屏設(shè)計(jì)繪制界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、合格率顯示。任務(wù)8：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)云端智能運(yùn)維管理使用提供的振動(dòng)傳感器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。要求對電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，判斷電機(jī)的各個(gè)部件是否有破損，并從振動(dòng)曲線角度提供證據(jù)，識(shí)別設(shè)備是否正常，確保設(shè)備啟動(dòng)后，正常運(yùn)行，并通過振動(dòng)曲線提供證據(jù)。1、正確配置振動(dòng)傳感器,其中IP設(shè)置為192.168.0.114,名稱為ME150-001。2、正確配置設(shè)備診斷軟件，確保振動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)能夠正常上傳，其中設(shè)備名稱設(shè)置為t-003,設(shè)備編號(hào)設(shè)置為t-0033、觀察振動(dòng)曲線，做好記錄。?貫穿整個(gè)賽項(xiàng)過程考核點(diǎn):職業(yè)素養(yǎng)考查選手操作過程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與質(zhì)量控制意識(shí)、工程思維與工匠精神等，具體包括安全規(guī)范；設(shè)施設(shè)備、工具儀器使用情況；衛(wèi)生清潔情況；穿戴是否規(guī)范；工作紀(jì)律，文明禮貌等。在任務(wù)施工過程中能正確選擇設(shè)備，安全可靠地使用工具，設(shè)備安裝穩(wěn)固、部件均勻排布、行列對齊、間距相等、整齊美觀；布線合理、所有線都裝入線槽。施工完成后需對地板衛(wèi)生進(jìn)行打掃、對桌面進(jìn)行整理、對工具設(shè)備進(jìn)行還原等等。由現(xiàn)場裁判進(jìn)行過程記錄、現(xiàn)場評(píng)分、選手確認(rèn)。綜合任務(wù)：職業(yè)素養(yǎng)考查選手操作過程中的安全規(guī)范，設(shè)施設(shè)備、工具儀器使用情況，衛(wèi)生清潔情況，穿戴規(guī)范，工作紀(jì)律，文明禮貌等，由現(xiàn)場裁判進(jìn)行過程記錄、現(xiàn)場評(píng)分、選手確認(rèn)。在任務(wù)施工過程中正確選擇設(shè)備，安全可靠的使用工具，設(shè)備安裝穩(wěn)固、部件均勻排布、行列對齊、間距相等、整齊美觀、布線合理、所有線都裝入線槽；施工完成后需對地板衛(wèi)生進(jìn)行打掃、對桌面進(jìn)行整理、對工具設(shè)備進(jìn)行還原。.賽位區(qū)域地板、桌面等處衛(wèi)生打掃。.使用的工具還原規(guī)整、設(shè)備擺放工整、設(shè)備手提箱的規(guī)整等。.工位設(shè)備安裝整齊、設(shè)備部件均勻排布、布線合理美觀等。.操作的安全規(guī)范。.現(xiàn)場工作紀(jì)律。全國職業(yè)院校技能大賽

競賽任務(wù)書賽題一賽項(xiàng)名稱： 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)英文名稱：IntelligentControlandMaintenanceofIndustrialNetworks賽項(xiàng)組別： 高等職業(yè)教育（教師賽）賽項(xiàng)編號(hào)：GZ0162023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)”賽項(xiàng)（教師賽）賽題一選手須知：.任務(wù)書共JL頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判申請更換任務(wù)書。.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在6小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。.競賽過程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（使用手冊、使用說明書、10變量表）以.pdf格式放置在“E:\參考資料”文件夾下。.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到"D:\賽位號(hào)”文件夾下，未存儲(chǔ)到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。.選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。.每一個(gè)任務(wù)的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評(píng)判要求在開賽時(shí)、任務(wù)評(píng)分前或任務(wù)評(píng)分時(shí)給定。.在完成任務(wù)過程中，請及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。競賽場次：第場 賽位號(hào)：第一號(hào)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制的軸承用滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線一、平臺(tái)概述本比賽項(xiàng)目需通過物理平臺(tái)達(dá)成考察目標(biāo)，平臺(tái)為一條軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線。整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、檢測單元、執(zhí)行單元和信息管理單元，每個(gè)單元均配有通信接口，通過組網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的互聯(lián)互通。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元利用以太網(wǎng)通信接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他單元的數(shù)據(jù)、指令的網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸?？刂茊卧≒LC、伺服控制器、中間繼電器等電氣部件。用于接收來自檢測單元的傳感數(shù)據(jù)，發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的動(dòng)作執(zhí)行，以及和信息管理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化等信息化管理功能。檢測單元主要包括條碼/二維碼檢測、稱重檢測等產(chǎn)品檢測裝置，以及對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的各類傳感裝置，包括溫度、濕度、電能、電量等環(huán)境監(jiān)測。執(zhí)行單元包括機(jī)械手、伺服電動(dòng)轉(zhuǎn)盤、伺服傳輸帶、氣動(dòng)元件等執(zhí)行部件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的物料出入庫、物料中轉(zhuǎn)、物料搬運(yùn)、包裝等生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)。信息管理單元配置了觸摸屏、顯示屏等人機(jī)交互部件，基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件和生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、仿真及整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工序工藝的數(shù)字化、信息化管理等功能。二、任務(wù)要求總體任務(wù)是設(shè)計(jì)并利用現(xiàn)場設(shè)備，組網(wǎng)完成對軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線的智能控制。分項(xiàng)任務(wù)如下：.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)規(guī)劃；.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)各類通信接口、通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線系統(tǒng)的組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)；.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制仿真軟件實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)的調(diào)試仿真設(shè)計(jì)；.采用現(xiàn)場給定的傳感器、可編程控制器、執(zhí)行器，通過操作、編程、調(diào)試等手段實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)各功能單元、部件裝置的全流程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)對軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線的模擬；.采用生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)各類生產(chǎn)信息、物料狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及信息化管理。具體要求如下：(1)操作人員(現(xiàn)場員工)啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)自檢以后，進(jìn)入待命狀態(tài)；(2)操作人員現(xiàn)場操作工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)；(3)根據(jù)任務(wù)書功能要求進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表，同時(shí)編寫技術(shù)論證報(bào)告，保存到“D:\賽位號(hào)”；(4)操作人員根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，可以借助生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)在線生成訂單、在線派發(fā)訂單、訂單跟蹤管理等功能；(5)操作人員可以現(xiàn)場對控制單元進(jìn)行操作、編程與調(diào)試，完成整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)監(jiān)測和自動(dòng)管理，并經(jīng)過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元與生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及對生產(chǎn)過程的數(shù)字化和信息化管理功能；(6)物料在生產(chǎn)全流程過程中，檢測單元的各類傳感器裝置、檢測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對物料生產(chǎn)全流程的數(shù)據(jù)采集與感知；(7)物料在生產(chǎn)全流程過程中所采集的傳感數(shù)據(jù)、控制指令，能夠經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元傳輸至執(zhí)行單元、信息管理單元等終端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的網(wǎng)絡(luò)化傳輸和信息化管理；(8)整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，均可以通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)與信息管理單元的MES系統(tǒng)軟件的信息交互，所有數(shù)據(jù)信息能夠顯示于大屏之上等。三、比賽內(nèi)容模塊一：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和物理系統(tǒng)的安裝、組網(wǎng)與參數(shù)設(shè)置任務(wù)1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，填寫設(shè)計(jì)方案要素表，包括主要元件的選型、功能描述和位置布局，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表。表1系統(tǒng)元器件選型設(shè)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱選用型號(hào)功能描述位置布局任務(wù)2繪制拓?fù)鋱D.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪制，包括根據(jù)設(shè)計(jì)方案中確定的設(shè)備進(jìn)行選型、組網(wǎng)，完成虛擬系統(tǒng)的搭建。.使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D，完成智能生產(chǎn)系統(tǒng)的邊緣層（包括設(shè)備層、控制層、數(shù)據(jù)接入層），應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層的繪制。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中標(biāo)注各設(shè)備之間所采用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線，不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線采用不同顏色線條標(biāo)注。并將繪制的文件保存。任務(wù)3配置IP地址表根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對服務(wù)器，工作站運(yùn)維計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中主控PLC、觸摸屏，生產(chǎn)線PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、掃碼器和搬移機(jī)械裝置等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址進(jìn)行規(guī)劃和分配。表2系統(tǒng)IP地址分配表序號(hào)設(shè)備名稱IP地址1234567891()任務(wù)4系統(tǒng)方案可行性分析及評(píng)價(jià)2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)”賽項(xiàng)（教師賽）賽題十選手須知：.任務(wù)書共頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判申請更換任務(wù)書。.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在6小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。.競賽過程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（使用手冊、使用說明書、IO變量表）以.pdf格式放置在“E:\參考資料”文件夾下。.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到"D:\賽位號(hào)”文件夾下，未存儲(chǔ)到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。.選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。.每一個(gè)任務(wù)的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評(píng)判要求在開賽時(shí)、任務(wù)評(píng)分前或任務(wù)評(píng)分時(shí)給定。.在完成任務(wù)過程中，請及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。要求：根據(jù)項(xiàng)目背景和上述元器件選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)方案，從項(xiàng)目的可行性、技術(shù)性等維度進(jìn)行分析，編寫技術(shù)論證報(bào)告，報(bào)告以文字、圖片的形式呈現(xiàn)，報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容，編寫格式規(guī)范：.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式簡要說明；.數(shù)據(jù)傳輸與可視化運(yùn)維方案；.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施性論證。任務(wù)5工業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試.虛擬系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)采用虛擬仿真編程軟件，并對各個(gè)模塊進(jìn)行編程，其中包括根據(jù)功能進(jìn)行對象、信號(hào)定義，并將信號(hào)映射到PLC中；編寫PLC程序?qū)⑿盘?hào)映射到仿真軟件中，完成相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行；編寫PLC和HMI程序，實(shí)現(xiàn)在HMI中下發(fā)數(shù)據(jù)到PLC,實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備模擬自動(dòng)運(yùn)行等。要求：(1)根據(jù)競賽平臺(tái)中實(shí)物布局完成各模塊的設(shè)計(jì)和組裝。(2)模型中各模塊與實(shí)物布局一一對應(yīng)，根據(jù)競賽平臺(tái)中模塊擺放位置調(diào)整模型中模塊布局，使其與競賽平臺(tái)中的位置保持一致。.編程與調(diào)試(1)根據(jù)競賽平臺(tái)中實(shí)物布局完成瓶體搬運(yùn)模塊、盒蓋供料模塊、盒蓋搬運(yùn)模塊、稱重模塊、掃碼器模塊的設(shè)計(jì)與組裝(2)基于裝配結(jié)構(gòu)，定義機(jī)電對象、信號(hào)，并將信號(hào)映射到PLC中，制作HMI畫面，通過操作HMI控制智能分揀單元模型完成手動(dòng)測試功能。(3)編寫PLC程序，并將信號(hào)映射到仿真軟件中來完成設(shè)備“智能分揀單元”的自動(dòng)運(yùn)行。(4)基于裝配結(jié)構(gòu)，定義機(jī)電對象、信號(hào)，并將信號(hào)映射到PLC中，制作HMI畫面，通過操作HMI控制智能分揀單元模型完成手動(dòng)測試。(5)編寫PLC程序，并將信號(hào)映射到仿真軟件中來完成設(shè)備“裝配檢測單元”的自動(dòng)運(yùn)行。(6)編寫PLC和HMI程序，在HMI中下發(fā)訂單信息到PLC,實(shí)現(xiàn)模型中智能分揀單元和裝配檢測單元的自動(dòng)運(yùn)行。流程為：將空料盒放置到智能分揀單元傳輸帶左側(cè)，訂單下發(fā)后，模型中智能分揀單元對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的鋼珠進(jìn)行裝盒；裝載完成后，將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端，料盒到達(dá)后，模型中裝配檢測單元，取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重，1秒后稱重結(jié)束稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝，流程完成。(7)編寫PLC和HMI程序，在HMI中下發(fā)訂單信息到PLC,在模型中實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。自動(dòng)運(yùn)行流程：自動(dòng)供料單元：訂單下發(fā)后，模型中料盒供料氣缸推出盒子到取料位，搬運(yùn)機(jī)械手移動(dòng)到取料位置進(jìn)行取料，取料完成后再由搬運(yùn)機(jī)械手將料盒搬運(yùn)到智能分揀單元。智能分揀單元：料盒到達(dá)后，對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的配方進(jìn)行裝盒；裝載完成后將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端。裝配檢測單元：料盒到達(dá)后，取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重后稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝。智能倉儲(chǔ)單元：組裝完成后，搬用機(jī)械手將物料搬運(yùn)至指定倉位，搬運(yùn)流程完成。任務(wù)6工業(yè)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)安裝與組網(wǎng).設(shè)備安裝根據(jù)設(shè)計(jì)方案和仿真結(jié)果進(jìn)行部件或設(shè)備選型，如根據(jù)檢測物理量選擇相應(yīng)傳感器；根據(jù)要求的氣動(dòng)控制要求，選擇合適的氣動(dòng)執(zhí)行設(shè)備；根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制要求，選擇合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，等等。要求設(shè)備安裝位置與布局圖一致并將這些設(shè)備安裝固定，要求符合相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。.系統(tǒng)組網(wǎng)將相關(guān)設(shè)備采用對應(yīng)的通信接口和線纜進(jìn)行連接，完成系統(tǒng)組網(wǎng)，如工業(yè)以太網(wǎng)連接、現(xiàn)場總線設(shè)備連接、無線通信設(shè)備連接。安裝過程中，元部件、設(shè)備安裝，線纜標(biāo)識(shí)和固定、線段壓線等均符合工業(yè)電氣相關(guān)電氣施工規(guī)范的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)7工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置與測試需要完成相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，使系統(tǒng)能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊測試，要求：L智能電量采集表采用RS-485總線與PLC連接，使用Modbus協(xié)議通信(RTU),并填寫“RS485通訊參數(shù)設(shè)定表”表格；使用“USB轉(zhuǎn)RS485”將感知設(shè)備總線連接至計(jì)算機(jī)USB口。根據(jù)“通訊參數(shù)設(shè)定表”，使用串口調(diào)試工具檢測設(shè)備的連通完好性，并保存測試結(jié)果。.PLC之間通信可采用ProfiNet智能輸入輸出方式，根據(jù)設(shè)計(jì)中的要求對相關(guān)設(shè)備設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，并填寫“ProfiNet通訊參數(shù)設(shè)定表”，使用相關(guān)通用性軟件（設(shè)備廠商提供）將ProfiNet組態(tài)界面的“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面和“操作模式-智能設(shè)備通信”界面保存。.PLC與伺服驅(qū)動(dòng)等設(shè)備部件之間采用ProfiNet的通訊方式；.PLC與人機(jī)界面采用TCP/IP的通訊方式；.PLC與稱重傳感器等檢測設(shè)備部件之間采用ModbusRTU協(xié)議的通訊方式；.PLC與掃碼器之間采用ModbusTCP的通訊方式。模塊二：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)調(diào)試與智能運(yùn)維務(wù)1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上電后，判定各設(shè)備指示器是否正常；.使用網(wǎng)線測試工具進(jìn)行信號(hào)聯(lián)通性測試；.通過三層交換機(jī)管理界面，將各三層交換機(jī)相關(guān)端口配置為組環(huán)網(wǎng)端口；.完成各三層交換機(jī)環(huán)網(wǎng)參數(shù)配置，使數(shù)據(jù)能夠在環(huán)網(wǎng)中傳輸任務(wù)2智能分揀單元調(diào)試.手動(dòng)模式調(diào)試編寫PLC和HMI程序（可在仿真程序的基礎(chǔ)上修改），通過操作HMI控制智能分揀單元完成手動(dòng)測試。在傳輸帶上放置料盒以此反應(yīng)傳輸帶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；按住“手動(dòng)左行”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶上的料盒左行，松開此按鈕料盒停止；按住“手動(dòng)右行”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶上的料盒右行，松開此按鈕料盒停止;按下“手動(dòng)回原點(diǎn)”按鈕后，智能分揀單元中傳輸帶自動(dòng)回到原點(diǎn)。2.自動(dòng)模式調(diào)試編寫PLC和HMI程序，完成設(shè)備“智能分揀單元”的自動(dòng)運(yùn)行。初始狀態(tài)推料氣缸、擋料氣缸處于縮回狀態(tài)。從“自動(dòng)模式”處填寫裝配配方，按下“智能分揀單元手動(dòng)測試”按鈕后，智能分揀單元中相對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的滾珠進(jìn)行裝盒；裝載完成后，將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端，等待下一單元搬運(yùn)。任務(wù)3裝配檢測單元調(diào)試.手動(dòng)模式調(diào)試編寫PLC和HMI程序（可在仿真程序的基礎(chǔ)上修改），通過操作HMI控制智能分揀單元完成手動(dòng)測試。按下“取盒底伸縮控制''按鈕后，裝配檢測單元中取盒底伸縮氣缸伸出，再次按下此按鈕取盒底伸縮氣缸縮回。按下“滑臺(tái)控制”按鈕后，裝配檢測單元中滑臺(tái)氣缸右行，再次按下此按鈕滑臺(tái)氣缸左行；按下“夾爪控制”按鈕后，裝配檢測單元中夾爪夾緊，再次按下此按鈕夾爪松開；按下“稱重抬升控制”按鈕后，裝配檢測單元中稱重氣缸上升，再次按下此按鈕稱重氣缸下降；按下“推盒蓋控制”按鈕后，裝配檢測單元中推盒蓋氣缸伸出，再次按下此按鈕推盒蓋氣缸縮回；按下“搬運(yùn)伸縮控制”按鈕后，裝配檢測單元中搬運(yùn)伸縮氣缸伸出，再次按下此按鈕搬運(yùn)伸縮氣缸縮回；按下“搬運(yùn)升降控制”按鈕后，裝配檢測單元中搬運(yùn)升降氣缸下降，再次按下此按鈕搬運(yùn)升降氣缸上升；按下“盒蓋吸取控制”按鈕后，裝配檢測單元中盒蓋被吸附到真空吸盤上，升降氣缸升起物料隨之上升，再次按下按鈕盒蓋隨重力掉落。.自動(dòng)模式調(diào)試編寫PLC和HMI程序，完成設(shè)備“裝配檢測單元”的自動(dòng)運(yùn)行。初始狀態(tài)滑臺(tái)氣缸處于左側(cè)位置，其余氣缸全部處于縮回位置。按下HM1“裝配檢測手動(dòng)測試”按鈕后，裝配檢測單元中取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重，1秒后稱重結(jié)束稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝。任務(wù)4智能分揀單元和裝配檢測單元的互聯(lián)互通編寫PLC和HMI程序，在HMI中下發(fā)訂單信息到PLC,實(shí)現(xiàn)智能分揀單元和裝配檢測單元的自動(dòng)運(yùn)行。具體流程要求如下：自動(dòng)運(yùn)行流程：將空料盒放置到智能分揀單元傳輸帶左側(cè)，訂單下發(fā)后，智能分揀單元對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的配方進(jìn)行裝盒；裝載完成后，將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端，料盒到達(dá)后，配檢測單元，取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重，1秒后稱重結(jié)束稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝，流程完成。任務(wù)5數(shù)據(jù)管理單元和智能分揀單元互聯(lián)互通.建立數(shù)據(jù)管理單元和智能分揀單元的通訊連接，采集智能分揀單元的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)管理單元中，并通過HMI界面顯示，數(shù)據(jù)為：當(dāng)前工作狀態(tài)、物料供給步驟號(hào)、底盒傳輸步驟號(hào)、分揀單元總步驟號(hào)、訂單號(hào)反饋、伺服當(dāng)前位置、伺服當(dāng)前速度、伺服當(dāng)前狀態(tài)、驅(qū)動(dòng)器過載報(bào)警、驅(qū)動(dòng)器超限報(bào)警。.數(shù)據(jù)管理單元和智能分揀單元的手自動(dòng)旋鈕全部旋到自動(dòng)狀態(tài)，按下數(shù)據(jù)管理單元中的復(fù)位按鈕，實(shí)現(xiàn)對智能分揀單元的一鍵復(fù)位。任務(wù)6工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的節(jié)拍優(yōu)化根據(jù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的工藝要求，完P(guān)LC程序和MES通訊編寫；通過MES進(jìn)行訂單下發(fā)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)訂單自動(dòng)生產(chǎn)。在訂單生產(chǎn)過程中，對各單元設(shè)備運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)工作流程的生產(chǎn)效率。自動(dòng)運(yùn)行流程：自動(dòng)供料單元：MES訂單下發(fā)后，模型中料盒供料氣缸推出盒子到取料位，搬運(yùn)機(jī)械手移動(dòng)到取料位置進(jìn)行取料，取料完成后再由搬運(yùn)機(jī)械手將料盒搬運(yùn)到智能分揀單元。智能分揀單元：料盒到達(dá)后，對應(yīng)的擋料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，料盒隨皮帶移動(dòng)到裝料位置，由推料氣缸把掉落的配方進(jìn)行裝盒；裝載完成后將底盒移動(dòng)到掃碼位置，延時(shí)2s后再次移動(dòng)到末端。裝配檢測單元：料盒到達(dá)后，取底盒機(jī)構(gòu)伸出取底盒，同時(shí)稱重氣缸上升，取料完成后，滑臺(tái)氣缸右移，將底盒搬運(yùn)到稱重位置進(jìn)行稱重，1秒后稱重結(jié)束，稱重氣缸復(fù)位，盒蓋供給裝置將盒蓋推出，由搬運(yùn)盒蓋裝置進(jìn)行搬運(yùn)并完成組裝。智能倉儲(chǔ)單元：組裝完成后，搬運(yùn)機(jī)械手將物料搬運(yùn)至指定倉位，搬運(yùn)完成后，搬運(yùn)機(jī)械手移動(dòng)到HOME點(diǎn)，流程完成。任務(wù)7工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的報(bào)警優(yōu)化，根據(jù)生產(chǎn)工藝對供料單元、分揀單元的時(shí)效要求，設(shè)置各單元“運(yùn)行時(shí)間預(yù)設(shè)值”；將各單元統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間預(yù)設(shè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生運(yùn)行超時(shí)報(bào)警信息并在云平臺(tái)的web上顯示。通過優(yōu)化各單元電機(jī)參數(shù)，使設(shè)備在下次運(yùn)行時(shí)規(guī)避掉該異常報(bào)警。.設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)和分析通過數(shù)據(jù)管理單元采集設(shè)備的“能耗數(shù)據(jù)”，將當(dāng)前電壓、當(dāng)前電流、總電能、功率因數(shù)、溫度值、濕度值數(shù)據(jù)展示到云平臺(tái)的web界面上。綜合任務(wù)：職業(yè)素養(yǎng)考查選手操作過程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與質(zhì)量控制意識(shí)、工程思維與工匠精神等，具體包括安全規(guī)范；設(shè)施設(shè)備、工具儀器使用情況；衛(wèi)生清潔情況；穿戴是否規(guī)范；工作紀(jì)律，文明禮貌等。在任務(wù)施工過程中能正確選擇設(shè)備，安全可靠地使用工具，設(shè)備安裝穩(wěn)固、部件均勻排布、行列對齊、間距相等、整齊美觀；布線合理、所有線都裝入線槽。施工完成后需對地板衛(wèi)生進(jìn)行打掃、對桌面進(jìn)行整理、對工具設(shè)備進(jìn)行還原等等。由現(xiàn)場裁判進(jìn)行過程記錄、現(xiàn)場評(píng)分、選手確認(rèn)。全國職業(yè)院校技能大賽

競賽任務(wù)書賽題二賽項(xiàng)名稱： 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)英文名稱：IntelligentControlandMaintenanceofIndustrialNetworks賽項(xiàng)組別： 高等職業(yè)教育（教師賽）賽項(xiàng)編號(hào)：GZ0162023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)”賽項(xiàng)（教師賽）賽題二選手須知：.任務(wù)書共」幺頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判申請更換任務(wù)書。.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在2小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。.競賽過程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（使用手冊、使用說明書、10變量表）以.pdf格式放置在“E:\參考資料”文件夾下。.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到"D:\賽位號(hào)”文件夾下，未存儲(chǔ)到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。.選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。.每一個(gè)任務(wù)的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評(píng)判要求在開賽時(shí)、任務(wù)評(píng)分前或任務(wù)評(píng)分時(shí)給定。7.在完成任務(wù)過程中，請及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。賽位號(hào)：第號(hào)競賽場次：第一場賽位號(hào)：第號(hào)一、平臺(tái)概述L平臺(tái)建設(shè)背景隨計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)智能控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域正受到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的沖擊，傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)已經(jīng)逐漸地被工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)所替代。智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化特征明顯，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制拓展了工業(yè)控制的發(fā)展空間，帶來新的發(fā)展機(jī)遇。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)平臺(tái)，面向裝備制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域，支撐智能制造網(wǎng)絡(luò)搭建與維護(hù)、智能制造控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護(hù)維修、智能制造工程技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成、智能制造單元集成應(yīng)用等崗位的核心技術(shù)技能的人才培養(yǎng)和能工巧匠的選拔。.平臺(tái)主要組成平臺(tái)主要包含工業(yè)防火墻、環(huán)網(wǎng)三層交換機(jī)、環(huán)網(wǎng)二層交換機(jī)、工業(yè)交換機(jī)、無線客戶端及接入點(diǎn)、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、工業(yè)云平臺(tái)、無線移動(dòng)客戶端、多種類型工業(yè)傳感器、伺服控制器、機(jī)械手臂、PLC、觸摸屏、虛擬仿真軟件等組成。.平臺(tái)功能(1)多種形式的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、搭建與驗(yàn)證(2)基于虛擬仿真軟件的仿真測試、虛實(shí)結(jié)合、效率優(yōu)化(3)智能化產(chǎn)線的供料、裝配、檢測、分揀、搬移、倉儲(chǔ)等工作任務(wù)流程執(zhí)行、數(shù)據(jù)采集及可視化(4)基于工業(yè)云平臺(tái)的遠(yuǎn)程智能運(yùn)維二、功能要求競賽場次：第場 賽位號(hào)：第一號(hào)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制的軸承用滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線一、平臺(tái)概述本比賽項(xiàng)目需通過物理平臺(tái)達(dá)成考察目標(biāo)，平臺(tái)為一條軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線。整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、檢測單元、執(zhí)行單元和信息管理單元，每個(gè)單元均配有通信接口，通過組網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的互聯(lián)互通。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元利用以太網(wǎng)通信接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他單元的數(shù)據(jù)、指令的網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸?？刂茊卧≒LC、伺服控制器、中間繼電器等電氣部件。用于接收來自檢測單元的傳感數(shù)據(jù)，發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的動(dòng)作執(zhí)行，以及和信息管理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化等信息化管理功能。檢測單元主要包括條碼/二維碼檢測、稱重檢測等產(chǎn)品檢測裝置，以及對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的各類傳感裝置，包括溫度、濕度、電能、電量等環(huán)境監(jiān)測。執(zhí)行單元包括機(jī)械手、伺服電動(dòng)轉(zhuǎn)盤、伺服傳輸帶、氣動(dòng)元件等執(zhí)行部件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的物料出入庫、物料中轉(zhuǎn)、物料搬運(yùn)、包裝等生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)。信息管理單元配置了觸摸屏、顯示屏等人機(jī)交互部件，基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件和生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、仿真及整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工序工藝的數(shù)字化、信息化管理等功能。二、任務(wù)要求總體任務(wù)是設(shè)計(jì)并利用現(xiàn)場設(shè)備，組網(wǎng)完成對軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線的智能控制。分項(xiàng)任務(wù)如下：.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)規(guī)劃；.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)各類通信接口、通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線系統(tǒng)的組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)；.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制仿真軟件實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)的調(diào)試仿真設(shè)計(jì)；.采用現(xiàn)場給定的傳感器、可編程控制器、執(zhí)行器，通過操作、編程、調(diào)試等手段實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線系統(tǒng)各功能單元、部件裝置的全流程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)對軸承滾珠智能分揀包裝生產(chǎn)線的模擬；.采用MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)各類生產(chǎn)信息、物料狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及信息化管理。具體要求如下：(1)操作人員(現(xiàn)場員工)啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)自檢以后，進(jìn)入待命狀態(tài)；(2)操作人員現(xiàn)場操作工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)；(3)根據(jù)任務(wù)書功能要求進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表，同時(shí)編寫技術(shù)論證報(bào)告，保存到“D:\賽位號(hào)”；(4)操作人員根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，可以借助MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)在線生成訂單、在線派發(fā)訂單、訂單跟蹤管理等功能；(5)操作人員可以現(xiàn)場對控制單元進(jìn)行操作、編程與調(diào)試，完成整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)監(jiān)測和自動(dòng)管理，并經(jīng)過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元與生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及對生產(chǎn)過程的數(shù)字化和信息化管理功能；(6)物料在生產(chǎn)全流程過程中，檢測單元的各類傳感器裝置、檢測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對物料加工全流程的數(shù)據(jù)采集與感知；(7)物料在生產(chǎn)全流程過程中所采集的傳感數(shù)據(jù)、控制指令，能夠經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元傳輸至執(zhí)行單元、信息管理單元等終端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工過程的網(wǎng)絡(luò)化傳輸和信息化管理；(8)整個(gè)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，均可以通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)與信息管理單元的生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)軟件的信息交互，所有數(shù)據(jù)信息能夠顯示于大屏之上；(9)編寫《競賽總結(jié)》，保存到“D:\賽位號(hào)”等等。三、比賽內(nèi)容模塊一：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和物理系統(tǒng)的安裝、組網(wǎng)與參數(shù)設(shè)置任務(wù)1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，填寫設(shè)計(jì)方案要素表，包括主要元件的選型、功能描述和位置布局，完成后填寫設(shè)備選型設(shè)計(jì)表。表1系統(tǒng)元器件選型設(shè)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱選用型號(hào)功能描述位置布局任務(wù)2繪制拓?fù)鋱D.采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪制，包括根據(jù)設(shè)計(jì)方案中確定的設(shè)備進(jìn)行選型、組網(wǎng)，完成虛擬系統(tǒng)的搭建。.使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D，完成智能生產(chǎn)系統(tǒng)的邊緣層（包括設(shè)備層、控制層、數(shù)據(jù)接入層），應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層的繪制。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中標(biāo)注各設(shè)備之間所采用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線，不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊總線采用不同顏色線條標(biāo)注。并將繪制的文件保存。任務(wù)3配置IP地址表根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對服務(wù)器，工作站運(yùn)維計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中主控PLC、觸摸屏，生產(chǎn)線PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、掃碼器和搬移機(jī)械裝置等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址進(jìn)行規(guī)劃和分配。表2系統(tǒng)IP地址分配表序號(hào)設(shè)備名稱IP地址1234567891()任務(wù)4系統(tǒng)方案可行性分析及評(píng)價(jià)要求：根據(jù)項(xiàng)目背景和上述元器件選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)方案，從項(xiàng)目的可行性、技術(shù)性等維度進(jìn)行分析，編寫技術(shù)論證報(bào)告，報(bào)告以文字、圖片的形式呈現(xiàn)，報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容，編寫格式規(guī)范：.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式簡要說明；.數(shù)據(jù)傳輸與可視化運(yùn)維方案；.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施性論證。任務(wù)5工業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試.虛擬系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)采用虛擬仿真編程軟件，并對各個(gè)模塊進(jìn)行編程，其中包括根據(jù)功能進(jìn)行對象、信號(hào)定義，并將信號(hào)映射到PLC中；編寫PLC程序?qū)⑿盘?hào)映射到仿真軟件中，完成相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行；編寫PLC和HMI程序，實(shí)現(xiàn)在HMI中下發(fā)數(shù)據(jù)到PLC,實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備模擬自動(dòng)運(yùn)行，等等。.自動(dòng)供料單元仿真設(shè)計(jì)(1)根據(jù)競賽平臺(tái)中實(shí)物布局完成供料模塊、機(jī)械手搬運(yùn)模塊、掃碼器模塊的設(shè)計(jì)和組裝。(2)模型中各模塊與實(shí)物布局一一對應(yīng)，根據(jù)競賽平臺(tái)中模塊擺放位置調(diào)整模型中模塊布局，使其與競賽平臺(tái)中的位置保持一致(要求尺寸與實(shí)際尺寸偏差小于5mm)o.裝配檢測單元仿真設(shè)計(jì)(1)根據(jù)競賽平臺(tái)中實(shí)物布局完成瓶體搬運(yùn)模塊、盒蓋供料模塊、盒蓋搬運(yùn)模塊、稱重模塊、掃碼器模塊的設(shè)計(jì)和安裝。(2)模型中各模塊與實(shí)物布局一一對應(yīng)，根據(jù)競賽平臺(tái)中模塊擺放位置調(diào)整模型中模塊布局，使其與競賽平臺(tái)中的位置保持一致(要求尺寸與實(shí)際尺寸偏差小于5mm)o.自動(dòng)供料單元模型手動(dòng)模式程序編程和調(diào)試基于裝配結(jié)構(gòu)，定義機(jī)電對象、信號(hào)，并將信號(hào)映射到PLC中，制作HMI畫面，通過操作HMI控制自動(dòng)供料單元模型完成手動(dòng)測試功能。(1)按下“推盒蓋控制”按鈕后，模型中盒蓋供料氣缸伸出，再次按下此按鈕供料氣缸縮回；按下“升降控制”按鈕后，模型中升降氣缸伸出，再次按下此按鈕升降氣缸縮回；按住“手動(dòng)左行”按鈕后，模型中搬運(yùn)機(jī)械手左行，松開此按鈕搬運(yùn)機(jī)械手停止；按住“手動(dòng)右行”按鈕后，模型中搬運(yùn)機(jī)械手右行，松開此按鈕搬運(yùn)機(jī)械手停止；按下“手動(dòng)回原點(diǎn)”按鈕，模型中機(jī)械手自動(dòng)回到原點(diǎn)。(2)操作HMI按鈕使模型中真空吸盤接觸料盒，按下“吸盤控制”按鈕后，物料被吸附到真空吸盤上，升降氣缸升起物料隨之上升，再次按下按鈕物料隨重力掉落。.裝配檢測單元模型手動(dòng)模式程序編程和調(diào)試基于裝配結(jié)構(gòu)，定義機(jī)電對象、信號(hào)，并將信號(hào)映射到PLC中，制作HMI畫面，通過操作HMI控制智能分揀單元模型完成手動(dòng)測試。(1)按下HMI上“取盒底伸縮控制”按鈕后，模型中取盒底伸縮氣缸伸出，再次按下此按鈕取盒底伸縮氣缸縮回；按下“滑臺(tái)控制”按鈕后，模型中滑臺(tái)氣缸右行，再次按下此按鈕滑臺(tái)氣缸左行；按下“夾爪控制”按鈕后，模型中夾爪夾緊，再次按下此按鈕夾爪松開；按下“稱重抬升控制”按鈕后，模型中稱重氣缸上升，再次按下此按鈕稱重氣缸下降；按下“推盒蓋控制”按鈕后，模型中推盒蓋氣缸伸出，再次按下此按鈕推盒蓋氣缸縮回；按下“搬運(yùn)伸縮控制”按鈕后，模型中搬運(yùn)伸縮氣缸伸出，再次按下此按鈕搬運(yùn)伸縮氣缸縮回；按下“搬運(yùn)升降控制”按鈕后，模型中搬運(yùn)升降氣缸下降，再次按下此按鈕搬運(yùn)升降氣缸上升。(2)操作HMI按鈕使模型中真空吸盤接觸盒蓋，按下"盒蓋吸取控制”按鈕后，模型中盒蓋被吸附到真空吸盤上，升降氣缸升起物料隨之上升，再次按下按鈕盒蓋隨重力掉落。.自動(dòng)供料單元模型自動(dòng)模式程序編程和調(diào)試編寫PLC程序，并將信號(hào)映射到仿真軟件中來完成設(shè)備“自動(dòng)供料單元”的自動(dòng)運(yùn)行。初始狀態(tài)供料氣缸伸出、升降氣缸處于抬升狀態(tài)。按下“自動(dòng)供料手動(dòng)測試“按鈕后，模型中料盒供料氣缸推出盒子到取料位，搬運(yùn)機(jī)械手移動(dòng)到取料位置進(jìn)行取料，取料完成后再由搬運(yùn)機(jī)械手將料盒搬運(yùn)到下一個(gè)單元。.裝配檢測單元模型自動(dòng)模式程序編程和調(diào)試編寫PLC程序，并將信號(hào)映射到仿真軟件中來完成設(shè)備“