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2024 年广西职业院校技能大赛高职组
“工业网络智能控制与维护”赛项
样题
选手须知:
1.任务书共 17 页,如出现任务书缺页、字迹不清等问题,请
及时向裁判申请更换任务书。
2.参赛队应在 5 小时内完成任务书规定内容。
3.竞赛过程配有两台编程计算机,参考资料(使用手册、使用
说明书、IO 变量表)以.pdf 格式放置在“E:\参考资料” 文件夹下。
4.选手在竞赛过程中创建的录屏文件、源程序、表格、图片等
文件必须存储到“E:\XS+赛位号\” 文件夹下,未存储到指定位置的
文件均不予给分。文件夹需要自己新建,例:赛位号:1 号,文件夹
名称为: XS01;评价时只评价对应文件夹下的文件。
5.选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息,
否则成绩无效。
6.每一个任务的初始状态和具体测试要求根据评判要求在开赛
时、任务评分前或任务评分时给定。
7.在完成任务过程中,请及时保存程序及数据。
竞赛场次:第 场 赛位号: 第 号
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基于工业网络控制的钢珠罐装生产线
一、平台概述
本比赛项目通过物理平台达成赛项考核目标, 该平台有多个部分构成: 工业
网络、控制、检测、执行和信息管理等单元, 每个单元均配有通信接口, 通过组
网能够实现对整个钢珠罐装生产线系统的工业网络智能控制与维护。
工业网络单元利用以太网通信接口实现整个生产线系统的网络通信, 能够实
现与其它单元的网络通信与数据传输。
控制单元包括 PLC、伺服控制器、远程 I/O 等电气部件, 用于接收来自检测
单元的传感数据, 发送控制指令, 实现执行单元的动作执行, 以及和信息管理单
元实现数据可视化、信息化管理等功能。
检测单元主要包括条码/二维码检测、称重检测等产品检测装置,以及对整
个生产线系统的设备状态、环境参数实时监测的各类传感装置, 包括温度、湿度、
电能、电量等动力环境监测。
执行单元包括机械手、传输带、气缸等执行元件, 能够实现整个生产线系统
的物料入库、物料组装、物料搬运等生产执行环节。
信息管理单元配置触摸屏(HMI)、显示屏等人机交互硬件, 同时也配置基
于工业网络仿真测试和生产管理系统(MES)等软件, 能够实现工业网络与生产
线系统的设计分析、仿真优化, 以及整个生产线系统生产状态、生产数据、工艺
工序的数字化、信息化管理等功能。
二、任务要求
总体任务是设计并利用现场物理平台, 组网完成对钢珠罐装生产线的智能控
制。分项任务如下:
1.采用工业网络控制架构设计软件实现对工业网络的设计规划;
2.采用工业网络各类通信接口、通信协议实现生产线系统的组网、联网;
3.采用工业网络控制仿真软件实现对生产线系统的调试仿真设计;
4.采用现场给定的传感器、可编程控制器、执行器, 通过操作、编程、调试
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等手段实现对生产线系统各功能单元、部件装置的全流程自动化控制, 实现对钢
珠罐装生产线的模拟;
5.采用生产管理系统(MES)软件实现对整个生产线系统各类生产信息、物
料状态、环境数据的实时监测及信息化管理。
具体要求如下:
1.参赛选手以操作人员身份(以下简称“操作人员” )启动整个系统,系统自
检以后,进入待命状态;
2.操作人员现场操作工业网络设计规划软件, 实现工业互联网络的规划与设
计;
3.根据任务书要求进行系统方案设计,完成系统主要电气元器件选型;
4.操作人员根据生产任务, 可以借助生产管理系统(MES)软件实现在线生
成订单、在线派发订单、订单跟踪管理等功能;
5.操作人员可以现场对控制单元进行操作、编程与调试, 完成整个装配生产
线系统的自动运行、自动监测和自动管理, 并经过工业网络单元与生产管理系统
(MES)软件实现数据互联互通及对生产过程的数字化和信息化管理功能;
6.物料在生产全流程过程中, 检测单元的各类传感器装置、检测装置能够实
现对物料生产全流程的数据采集与感知;
7.物料在生产全流程过程中所采集的传感数据、控制指令, 能够通过工业网
络单元传输至执行单元、信息管理单元等终端, 实现生产过程的网络化传输和信
息化管理;
8.整个装配生产线系统的生产数据、状态数据、环境数据, 均可以通过工业
网络单元实现与生产管理系统(MES)软件的信息交互, 所有数据信息能够显示
于大屏之上等。
三、 比赛内容
钢珠罐装生产线工艺流程参考系统工艺流程如图 1 所示。
通过生产管理系统(MES)软件, 完成订单下达;4 个瓶体随机顺序供料 A,
在 RFID 信息写入前读取瓶体条形码或二维码信息并显示在触摸屏(HMI)上;
装填大钢珠(每瓶装 3 颗) ;视觉检测瓶体颜色缺陷, “不合格”黄色标识瓶体分
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拣至“废料滑槽” ;“合格”瓶体(空瓶) 完成盒盖装配工序, 在称重平台称重并计
算装填大钢珠净重量(手动 4 次分别对 4 个瓶体(有盖)称重,计算瓶体(有盖)
重量平均值, 作为瓶体(有盖) 的标准重量,该值存入 DB 块相应变量) ,在触
摸屏(HMI)显示装填大钢珠净重量; RFID 信息写入(订单号、小钢珠数量(0)、
大钢珠数量(3)、仓位号、称重数据(装填大钢珠净重量)、生产设备号、操
作员、生产日期);再通过三轴线性搬移装置按照先 Y 轴、后 X
轴顺序,送入
指定仓位,按对角摆放,摆放顺序“EIA”或“ECG”。
图 1 系统工艺流程示意图(参考)
订单所需原料包括瓶体(无盖) 4 个, 且均带有条形码或二维码, 并带有未
写入信息的 RFID 芯片。其中, 3 个“合格”瓶体和 1 个“不合格”瓶体(黄色缺陷
标识),具体见瓶体标识,瓶盖 4 个;大钢珠 12 颗(每个瓶体装填 3 颗)。
模块一:工业网络智能控制与维护系统设计、仿真和
物理系统的安装、接线、组网与参数设置
※
提示:模块一建议完成时长
150
分钟。
任务一:工业网络智能控制与维护工业网络设计
1.系统方案设计
根据任务书要求设计系统方案, 补充并填写“系统主要电气元器件选型表(如
表 1 所示)” 的选用型号。 将填写的文件存储为 pdf 格式文件,文件名为“1 系
统主要电气元器件选型表.pdf”,文件存放在“E:\GZ016+XS+赛位号\” 文件夹内。
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