G制造大类现代电气控制系统安装与调试.docx

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G制造大类现代电气控制系统安装与调试

2014年全国职业院校技能大赛

比赛项目方案申报书

类别（国赛新项目）

申报项目：

现代电气控制系统安装与调试

申报单位：

全国机械职业教育教学指导委员会

自动化专业教学指导委员会

拟举办年份：

2014年

方案申报负责人：

汤晓华

电话：

手机：

邮件：

通讯地址：

天津市海河教育园区雅深路2号

邮政编码：

300350

申报时间：

2013年10月28日

一、赛项名称：

现代电气控制系统安装与调试

二、赛项组别：

高职组

三、所属产业类型：

现代装备制造业、工业自动化

四、在现行高职专业目录中的分类

自动化类：

电气自动化技术电气测控技术工业网络技术等

机电设备类：

电气设备应用与维护光机电应用技术等

机械设计制造类：

低压电器制造及应用等

电力技术类：

供用电技术农村电气化技术电力工程管理等

五、赛项方案设计团队构成

（包括行业、企业、职业院校的成员比例，成员姓名、单位、年龄、职称、职务、工作任务、联系方式等）：

行业、企业人员比例：

50%；院校人员比例：

50%

汤晓华

天津中德职业技术学院教务处副处长

副教授

41岁

赛项总体策划

陈传周

中国·亚龙科技集团总经理

工程师

45岁

竞赛赛项策划

体验中心策划

张同苏

中国·亚龙科技集团技术总监

高工

64岁

赛项技术策划

，

范骏

西门子（中国）有限公司SCE项目顾问、执行经理

工程师

32岁

赛项技术策划

赛项行业对接

体验中心实施

*557，

蔡建国

三菱电机自动化有限公司技术支援部高级经理

工程师

46岁

赛项技术策划

赛项行业对接

体验中心实施

，

周保廷

深圳市汇川技术有限公司总工程师

高级

工程师

54岁

竞赛赛项策划

体验中心实施

朱运利

北京电子科技职业学院自动化工程学院副院长

教授

45岁

竞赛过程策划

成绩评定策划

，

华祖银

北京昆仑通态自动化软件科技有限公司总经理

高级

工程师

36岁

竞赛赛项策划

体验中心策划

，

张文明

常州纺织职业技术学院教务处处长

教授

46岁

竞赛赛项策划

体验中心策划

竞赛具体实施

于海祥

天津中德职业技术学院教务处副处长

副教授

33岁

体验中心策划

竞赛具体实施

，

李军

北京交通职业技术学院系主任

教授

48岁

竞赛赛项策划

姚吉

天津中德职业技术学院电气与能源学院院长

教授

46岁

体验中心策划

六、赛项目的

本赛项适应现代产业升级需求，覆盖电气自动化技术、电气设备应用与维护、机电一体化技术、低压电器制造及应用、供用电技术、农村电气化技术、电气测控技术、工业网络技术、电气化铁道技术、光机电应用技术、建筑水电技术等众多专业的专项技术和专业核心技术技能，通过竞赛引领教育与产业、学校与企业、课程设置与职业岗位的深度衔接，引领全国职业院校机电大类、自动化大类专业建设、实训基地建设、师资队伍的提升、课程教学的改革和优化，培养有精湛现代电气控制系统安装与调试的实践能力、创新能力的高端技能型专门人才

通过此项比赛，考核选手电工基本技能、电机与电气控制、PLC应用技术、电工测量与仪表调试、电力电子技术、交直流调速、组态控制技术、工业现场网络等核心技术技能，同时可考核参赛选手工作效率、质量意识、安全意识、节能环保意识和规范操作等职业素养等。

七、赛项意义与设计原则

1.赛项意义

（1）赛项覆盖专业面广，普适性强，为经济建设的转型和产业升级换代，提供技术支持和人才保障

在现代工业自动化领域，现代化农业、现代化物流业，现代化制造服务业，甚至无论什么行业，都离不开电气控制技术，而且都在随着电气自动化的发展而发展。

培养电气控制技术人才，对经济发展，有重大的意义。

掌握电气控制系统安装与调试能力的高技能人才，为经济转型、企业产品升级换代提供技术支持和人才贡献，是职业教育义不容辞的责任。

（2）紧贴工业生产实际，引领专业服务产业能力提升和教学改革。

行业企业对电气控制技术的应用程度，是体现现代制造业产业发展水平的重要标志，是产业结构调整、技术升级换代与经济社会发展的基础。

改造提升制造业、培育发展战略性新兴产业是国家“十二五”规划纲要明确提出的一项重要任务。

2010年以来，制造业转型升级的步伐明显加快，工业化与信息化的深度结合持续推进，节能减排、精细化控制等理念深入人心。

这些因素大幅拓展了我国市场对电气自动化技术和服务的需求。

（3）以实际工作任务为载体，模块化设计，中高职有效衔接，提升技术应用水平。

竞赛装置采用中国·亚龙科技集团YL-158GA现代电气控制系统实训考核装置，以实际工作任务为载体，中高职有效衔接，该装置向下完全兼容2011年全国职业院校技能大赛中职组“电气安装与维修”竞赛项目。

分为如下模块化挂板。

1）主令电气及仪表单元挂板是YL－158GA中的控制信号和显示（指示）单元，在整个电气控制系统中，起着向系统中的其他单元提供控制信号的作用。

主要组成：

包括进线电源控制与保护、主令电气控制元件、指示灯、触摸屏、显示仪表、紧急停止按钮等器件。

PLC控制单元挂板是亚龙YL-158GA中电气系统程序控制的主要控制单元，在整个系统中，起着对输入信号处理和电气控制信号输出等重要作用。

主要组成：

包括PLC、模拟量模块、扩展模块，0~20mA标准恒流源、0~10V标准恒压源、数字式显示仪表、变频器、伺服驱动器、步进驱动器等器件。

继电控制单元挂板是亚龙YL-158GA中实现基本的电机拖动控制的一个单元，在整个电气自动控制系统中，起着对PLC控制信号放大和执行的作用。

同时可实现独立的继电拖动功能。

主要组成：

包括断路器、熔断器、接触器、中间继电器、热保护继电器、行程开关、时间继电器等。

同时还安装由伺服、步进电机驱动的（可相互转换）小车运动装置，并且安装有传感器、微动开关、滚珠丝杠、增量型编码器等。

电力电子单元挂板为一个相对独立的三相晶闸管全控桥整流的直流调速系统和测功、测矩、测速数字显示仪表，通过外部电路可实现对其的转速控制和启动停止控制、能实现开环控制、单闭环控制（电流环）、双闭环控制（电流环及速度环）功能，同时还可以进行故障设置，通过使用万用表和示波器等仪器对故障现象分析，并用电脑进行故障排除。

主要组成：

包括三相晶闸管全波整流的直流调速系统（电流环及速度环）、测功仪（含测功、测矩、测速）、三相整流变压器和同步变压器、磁盘电位器负载、直流电机机组、故障设置单元、励磁电源等组成。

典型机床电路智能考核单元挂板，该单元通过对典型机床电路故障现象的分析和判断，测量和检查故障点，使用电脑只能考核软件排除故障，完成机床电路的故障检查和排除。

（4）强化实践能力，注重团队合作精神培养，突出职业素养展示。

“电气控制系统安装调试与组态”项目以2人组成项目团队，在规定的时间内按照任务书的要求进行比赛。

完成系统分解出的若干项目任务，通过使用、训练和培训，能充分锻炼选手的团队协作能力、计划组织能力、自动化生产线安装与调试能力、工程实施能力、职业素养、交流沟通能力、效率、成本和安全意识。

2.赛项设计原则

（1）赛项设计紧扣产业发展方向

竞赛平台的选择与研制是关键的第一步,高职专业必须跟着市场走，产业结构调整、升级换代，高职必须要跟上。

通过产业的引领组织大赛，大赛再引领专业的建设、教学的改革。

对以后加强专业建设、跟上市场对人才发展的需求十分有利。

技能大赛紧密围绕我国产业发展的实际设置竞赛项目，以实际的行动服务和支撑产业发展，为行业企业提供生产第一线急需技能型人力资源。

（2）竞赛内容、竞赛过程、评价标准与电气技术类职业岗位深度对接的原则。

设定的组态电气控制系统，应是生产实际中存在的电气控制系统，完成组态比赛的过程，就是电气控制系统安装与调试的过程，评价内容和标准，是国家电气系统安装与调试验收规范和标准。

（3）赛项设计与专业建设相结合

项目开发的载体选择是基于工业现场真实电气控制系统的典型提炼设备，符合教育部专业指导目录中的高职机电类专业培养目标，并且将该类专业的核心技术技能进行了综合；该赛项为高职院校校内生产性实训基地建设提供了新选择，为教学团队培养学生专业技术综合应用能力提供了新平台，为基于工作过程的课程开发、行动导向教学实施找到了新载体。

竞赛内容所涉及的技术应用范围，符合《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录（试行）》制造类（58）中的大多数专业的电气类专项技能培养要求。

（4）赛项设计紧扣职业资格要求

“现代电气控制系统安装与调试”竞赛项目通过完成典型电气控制系统的安装、调试与组态任务,涵盖了电工基本技能、电机与电气控制、PLC应用技术、电工测量与仪表调试、电力电子技术、交直流调速、组态控制、工业现场网络等专项核心技术技能，赛项内容包含了国家职业资格证书“维修电工”的标准要求。

（5）赛项设计紧抓职业素养培养

大赛赛项设计的目的还在于使技能大赛能检验高职学生的团队协作能力、计划组织能力、交流沟通能力等能力，并将团队学习、团队训练、团队精神融入整体竞赛过程中。

“现代电气控制系统安装与调试”竞赛既要考技能、也要考素养，坚持过程评测、工艺评测和功能评测相结合，以社会需求为导向设计竞赛、学习方式，这些都是代表着高职教育的方向。

赛项考评设计检验高职学生的机电设备安装调试能力、工程实施能力、团队协作能力、计划组织能力，检验高职学生的职业素养、交流沟通以及效率、成本和安全意识，指明了高职院校机电类专业教学的改革发展方向，促进了工学结合人才培养模式改革与创新，有利于培养可持续发展的满足企业需求的高端技能人才。

八、赛项方案的特色与创新点

1.典型的电气控制系统安装与调试覆盖面广,促进中高职有效衔接。

电气控制系统通常采用触摸屏→PLC→D/A→变频器+旋转编码器→A/D→PLC→触摸屏→开、闭环位置控制方式，可通过系统不同要求进行参数调整，实现控制系统完成所需功能要求。

系统涉及常规的继电控制技术、PLC及通讯技术、触摸屏组态控制技术、PWM控制技术、直流调速控制技术、传感器技术、编码器、异步电动机、特种电机、数控装置等设备，以实现组成不同的控制量与被控制量的开环和闭环控制。

以各种电机为最终控制对象。

本赛项兼容覆盖2011年全国职业院校技能大赛中职组“电气安装与维修”竞赛项目,使得中高职衔接有了有效的途径。

2．坚持技能竞赛与行业用人、岗位要求、技术进步以及教学改革相结合,引导高职机电大类专业专项实训教学的设计与实施，系统化培养高端技能型人才。

3．坚持个人能力展示与团队协作相结合,强化过程考核、工艺考核、功能考核、素养考核，在真实工作任务下实施工作团队的职业能力素养的综合评价。

4．坚持现场竞赛与技术体验相结合，使电气自动化系统装与调试赛项成为软硬结合、场内与场外互动、国内与国外交流，融技能竞赛、创新体验和文化传承于一体的自动化技术盛会。

成功吸引国际知名企业全面参与了赛项设计、提供技术和相应展示体验条件的保障。

将工厂企业电气自动化技术应用的主流设备全面引入竞赛装置，实现了学生与今后就业岗位技术设备要求对接。

5．经过连续三年（2010年、2011年、2012年）教育行政部门、教育学会、教指委连同行业、企业在山东、江苏、浙江等省市共同开展的高职院校“现代电气控制系统安装与调试”赛项，特别是2011年12月在常州举办首届“亚龙杯”全国高职院校“现代电气控制系统安装与调试”技能大赛；全国相当数量的高职院校已经开展了“现代电气控制系统安装与调试”的专项实训教学，具备了相当的基础。

九、比赛内容与规则

（一）比赛内容

组态电气控制系统安装与调试时间为240min（4小时）。

在规定的时间内完成：

1.器件的选型

参赛选手根据工作任务书给定的组态电气控制系统的工作要求，选择正确的元器件并将这些元器件的型号、规格和选择这些元器件的依据填写在安装与调试记录表中。

2.设计并绘制部分电路

按任务书给定的组态电气控制系统的工作要求设计、绘制组态电气控制系统中的部分电路的控制原理图、接线图、元件表等。

3.连接电路

按工作任务书给定的组态电气控制系统的施工图和你所绘制的电器原理图、接线图，安装选择的电器元件，完成组态电气控制系统的道路连接。

4.参数设置与程序

按任务书给定的组态电气控制系统的功能要求完成功能组态、设置、整定相关参数，完成通讯网络建立并填写安装与调试记录

5.系统调试

完成调试及运行，达到工作任务书运行要求和技术标准并填写安装与调试记录；

（二）比赛规则

（1）参赛选手在规定的时间到达赛场，抽取工位号。

超过规定时间十五分钟（15min），不能抽签并进入赛场。

（2）选手在抽取得工位上就坐，赛场主持人宣布比赛开始时，才能进行相关的操作。

（3）选手中途离场或未完成工作任务退出比赛，应在赛场记录表的相关栏目填写离场原因和离场时间，裁判长同意签字和选手签写工位号确认后，方可离场。

（4）比赛过程中选手确认元件损坏，可要求更换。

从请求更换元件开始到元件更换完成所用的时间，为补时时间。

由更换元件的工作人员在赛场记录表的原件更换栏中填写更换元件名称、更换原因、更换用时，然后工作人员签字、选手签写工位号确认。

（5）选手应遵守赛场纪律，爱护赛场设备，节约器材，保持工位整洁。

有违反赛场纪律、扰乱赛场秩序、损坏赛场设备、浪费器材、污染赛场等行为，视情节轻重，经首席评委批准，适当处理。

（6）违反安全操作规程，经裁判指出两次拒不改正的选手，经首席评委同意后，可取消比赛资格。

（7）参赛选手的成绩评定从职业素养与安全意识、工艺及排除故障、调试记录与绘图、实现控制功能等方面评定成绩。

组态电气控制系统安装与调试的总成绩为100分。

其中：

①职业素养与安全意识占比10%：

根据完成工作任务过程中表现的安全意识、成本意识、环境保护意识等进行评分。

②元器件选择与安装、电路连接与工艺，占比40%：

根据元器件及导线连接尺寸的准确性和工艺进行评分。

③功能占比50%：

根据任务书的要求进行参数设置以及功的实现情况进行评分。

（8）选手有下列情形，需从比赛成绩中扣分：

①违反比赛规定,提前进行操作或比赛终止仍继续操作的,由现场评委负责记录并酌情扣1-5分。

②在竞赛过程中，违反赛场纪律，由评委现场记录参赛选手违纪情节，依据情节扣1-5分。

③在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，未造成设备损坏或影响其他选手比赛的，扣5-10分；造成设备损坏或影响他人比赛情节严重的，报竞赛执委会批准，由首席评委宣布终止该选手的比赛，竞赛成绩以0分计算。

④损坏赛场提供的设备，浪费材料，污染赛场环境，工具遗忘在赛场等不符合职业规范的行为，视情节扣5-10分。

十、赛项简介（中、英文对照）

“现代电气控制系统安装与调试”赛项为团体赛，在赛场提供的装备中，完成电气控制系统电气元器件的选择与安装、部分控制电路设计和电路连接，完成功能组态、参数设置和通信功能设置，实现组态控制系统的功能。

"Modernelectriccontrolsysteminstallationanddebugging"disciplinesfortheteam,inthefieldtoprovideequipmentandcompleteelectriccontrolsystemofselectionandinstallationofelectricalcomponents,partofthecontrolcircuitdesignandcircuitconnection,completefunctionconfiguration,parametersettingandcommunication,realizingthefunctionoftheconfigurationcontrolsystem.

十一、比赛样题

见附件一

十二、比赛方式（含组队要求、是否邀请境外代表队参赛）

1.二人为一个工作组，共同完成任务书指定的工作任务。

2.以省、直辖市、自治区、计划单列市和新疆建设兵团为单位组队，每队不超过2个工作组。

同一代表队的2个工作组，不能为同一学校的学生。

3.参赛选手必须为高职院校在册、在校学生。

4.暂不邀请境外代表队参赛。

十三、比赛时间安排与流程

时间安排：

完成本赛项工作任务的规定时间为4小时。

比赛流程：

参赛队报到——组织参赛选手赛前熟悉场地、介绍比赛规程——举办开幕式——正式比赛（期间组织观摩、交流活动）——比赛结束（参赛队上交比赛成果）——专家评委进行评定——举办颁奖仪式、闭幕式——召开竞赛执行委员会总结会议。

★准备阶段

（1）参赛队领队（赛项联络员）负责本参赛队的参赛组织和与大赛的联络工作；

（2）参赛选手和指导教师必须认真填写报名表格各项内容，提供个人真实身份证明，凡弄虚作假者，取消比赛资格；

（3）参赛队按照比赛日程安排和具体时间前往指定地点，参赛选手凭借大赛颁发的参赛证和有效身份证明参加比赛及相关活动；

（4）参赛选手统一着装，服装由赛项统一制作；

（5）遵守赛场各项规则，服从赛场工作人员管理，尊重领队、尊重裁判，尊重对手。

★比赛阶段

（1）佩戴大赛组委会颁发的胸卡，在规定时间及指定地点，向检录工作人员提供选手证（参赛证）、本人学生证、身份证证件或公安机关提供的户籍证明，通过检录进入赛场。

（2）参赛选手比赛前15分钟进入工位，在现场工作人员引导下，进行赛前准备，检查并确认设备、工具清单等，并签字确认；

（3）比赛期间除竞赛技术文件规定的自备工具可以带进比赛场地外，不得携带手机、无线上网卡、资料、书籍等物品进入赛场。

（4）裁判长宣布比赛开始，参赛选手方可进行操作，比赛开始计时；参赛选手须将比赛文档存储在比赛工位计算机的规定文件夹内。

（5）竞赛过程中，各参赛队选手之间不得交谈、示意。

（6）竞赛过程中出现设备故障时，参赛选手应提请现场技术支持到比赛工位处确认原因，对于确因设备自身故障而耽误的时间，由大赛裁判组将该参赛队的比赛时间酌情增补，补时时间最多不超过5分钟；如非设备自身故障，则不予考虑，并扣除该部分功能分。

（7）比赛结束前10分钟，裁判长提醒比赛即将结束，各参赛队应准备停止操作，着手进行现场清理工作。

★结束阶段

（1）参赛队完成任务并决定结束比赛时，应提请现场技术支持人员到比赛工位处确认，并提交比赛结果，参赛选手签字确认。

（2）参赛队完成比赛结果提交后，大赛技术支持人员将到达现场清点工具、设备等，由参赛选手签字确认；损坏的物件必须有实物在，丢失的要照价赔偿。

（3）参赛队完成比赛后，应对比赛工位进行清理，但不得进行其他活动，现场技术支持人员检查后，参赛选手方能离开赛场。

（4）参赛选手在竞赛期间未经执委会的批准，不得接受其他单位和个人进行的与竞赛内容相关的采访，不得将竞赛的相关情况及资料私自公开。

（5）参赛选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作，服从裁判安排，如果对竞赛的裁决有异议，由领队以书面形式向仲裁工作组提出申诉。

（6）本项目竞赛的最终解释权在大赛赛项筹委会。

十四、评分标准制订原则、评分方法、评分细则

（一）评分标准制订原则

1.本赛项竞赛内容中元器件选择、安装，电路连接等评分内容及标准按《建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303—2002）》和《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254—96）》制订。

2.功能评分内容及标准，参考维修电工高级和部分技师等级的应知、应会，参考鉴定世界技能大赛的评分内容和标准制订。

3.职业素养评分根据职业岗位要求制订。

（二）评分方法

1.结合组态电气控制系统安装与调试结果和组态电气控制系统安装与调试过程评分。

2.按照评分表进行各评价项目和评价点进行评分。

3.选手与裁判共同对功能部分的评价项目进行评分。

（三）评分细则（评分指标）

具体的评分细则由专家组成员依据工作任务书制定，满分为100分，各工作任务的配分是：

评分项目

项目配分

评分内容

器件的选型。

参赛选手根据工作任务书的要求，选择正确的器件

10分

器件选择数量合理、参数范围符合任务书工作任务要求、可靠

设计、绘制部分二次继电保护电气控制原理图、接线图、元件表等

20分

图形符号规范，字迹清楚、整洁、美观，图纸正确。

元件选择正确、合理，电路连接规范，元件参数设置符合要求，调试后能实现要求的系统功能。

能实现工作任务书要求的各项功能

按所绘制的电器原理图、接线图、任务书所提供的施工图要求装配一定数量的电器元件，配电线路、通信回路、控制回路等

10分

部件安装位置安全、合理、正确，尺寸符合工作任务书要求，线路连接规范、牢固、美观、可靠

按任务书要求的功能组态、设置、整定参数、工业网络建立、并完成调试及运行。

参赛选手根据任务书的要求，并达到工作任务书要求

40分

能按任务书要求的功能系统组态、设置、整定等元件参数，通讯网络建立正确、可实现基本的调度控制功能，并完成调试及运行，达到工作任务书要求

继电控制电路的故障排除。

10分

根据工作任务书要求的设置的故障，检测工具选用正确，检测方法规范，故障判断准确，排除故障后系统可正常工作

职业与安全意识

10分

完成工作任务的所有操作符合安全操作规程、职业岗位要求；遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员；爱惜赛场设备及器材，工位整洁。

若违反，从总分中扣除，最多扣10分。

（四）选手名次排列

按竞赛成绩从高到低排列参赛选手的名次。

竞赛成绩相同，完成工作任务所用时间少的名次在前；竞赛成绩和完成工作任务用时相同，名次并列。

十五、奖项设置

赛项只设团体奖，其中一等奖10%，二等奖20%，三等奖30%，优秀奖若干，比赛设置奖品。

获奖团队每位选手和指导教师均获得证书。

奖项数量根据各组的参赛人数按比例确定。

十六、技术规范

高职电气自动化技术、电气设备应用与维护、机电一体化技术、低压电器制造及应用、供用电技术、农村电气化技术、电气测控技术、工业网络技术、电气化铁道技术、光机电应用技术、建筑水电技术等相关专业所规定的教学内容中涉及到继电控制技术、PLC及通讯技术、触摸屏组态控制技术、PWM控制技术、直流调速控制技术、传感器技术、编码器、异步电动机、特种电机、数控装置等方面的知识和技能要求。

赛项所涉及专业的岗位面向包括电气控制系统安装与调试与维护岗位，所针对的职业工种为维修电工。

《建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303—2002）》

《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254—96）》

《维修电工（6-07-06-05）职业技术等鉴定》

十七、安全保障

1.赛场由裁判员监督完成电气控制系统通电前的检查全过程，对出现的操作隐患及时提醒和制止。

2.比赛过程中，参赛选手应严格遵守安全操作规程，遇有紧急情况，应立即切断电源，在工作人员安排下有序退场。

3.每台竞赛设备使用独立的电源，保障安全。

使用选手在进行计算机编程时要及时存盘，避免突然停电造成数据丢失。

4.赛场提供应急医疗措施和消防措施，并制定突发事件预案。

十八、企业合作意向

为了办好本次技能大赛，浙江亚龙教育装备股份有限公司具体合作意向如下：

（一）竞赛设备按照竞赛组委会的要求，