GZ016 工业网络智能控制与维护赛项正式赛卷（教师赛）（高职组[含素材]）.zip

2023 年全国职业院校技能大赛高职组年全国职业院校技能大赛高职组“工业网络智能控制与维护工业网络智能控制与维护”赛项（教师赛赛项（教师赛）赛题赛题 A评评分分表表1/15工业网络智能控制与维护评分注意事项工业网络智能控制与维护评分注意事项1、开始评分时，不得再进行程序或触摸屏的下载、不允许再接线或设置参数等。2、选手只能按照裁判发出的指令操作触摸屏、按钮、转换开关等，裁判未发出指令不得操作设备的任何部件。允许选手不执行裁判的指令，但需要提前说明、且该步骤不得分，继续按评分表的顺序往下测试、但不允许有其他操作。3、评分表中的任何分数的改动，必须有裁判签字，并报裁判长认定。4、违规扣分：选手有下列情形，需从比赛成绩中扣分：竞赛过程中，参赛选手认定竞赛设备的器件有故障，可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，不予补时。（需在赛场记录表上记录）在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，造成不重要器件损坏、影响其他选手比赛、影响比赛秩序、不尊重裁判等，扣 5 分。严重影响他人比赛、严重影响比赛秩序、严重故意损坏器件等，报赛项执委会批准，由裁判长宣布终止该参赛队的比赛，竞赛成绩以0 分计算。接通电源后，因设计或接线问题导致设备主要器件（PLC、变频器、伺服等）烧坏，本次竞赛成绩计 0 分。竞赛过程中，选手用计算机安装录屏软件，全程录制视频。因选手原因造成无视频文件或视频文件不全者，取消竞赛成绩。2/15表表 1：工业网络智能控制与维护系统工业网络设计评分表（：工业网络智能控制与维护系统工业网络设计评分表（10 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛项目项目评分点评分点评分标准评分标准配分配分得分得分工业工业网络网络智能智能控制控制与维与维护系护系统工统工业网业网络设络设计评计评分表分表（10分）分）系统方系统方案设计案设计（2 分分）选手根据不同厂家设备填写选用型号，功能描述内容仅供参考，未提交“1系统主要电气元器件选型表系统主要电气元器件选型表.pdf”文件得 0 分，提交该文件的以标准答案为依据，每错一处扣 0.2 分，扣完为止设备名称设备名称选用型号选用型号功能描述（参考）功能描述（参考）主站主站PLC采集设备端传感器数据，上传数据至云平台、下发数据至执行设备2从站从站PLC#1采集设备端传感器数据；接收主站信息；控制执行器动作从站从站PLC#2从站从站PLC#3防火墙防火墙（FW）配置不同端口，设置安全策略，安全拦截三层交换机三层交换机#1(SW1)组建环网，划分 VLAN 网段，实现不同网段互通三层交换机三层交换机#2(SW2)三层交换机三层交换机#3(SW3)无线无线AP实现有线设备和无线设备的数据交换；连接外部网络边缘网关边缘网关采集边缘端数据，协议转换，上传至云端智能电表智能电表用于采集设备用电信息变频器变频器控制交流三相异步电动机的动作RFID#1写入订单信息RFID#2写入合格品信息视觉传感器视觉传感器颜色检测，缺陷检测，大小检测绘制拓绘制拓扑图扑图（3分）分）未提交“2 网络架构拓扑图网络架构拓扑图.pdf”文件得 0 分，提交文件的以标准拓扑图为依据进行评分网络架构拓扑图中应标注：设备名称、地址、通讯方式、组网结构。拓扑图应包含使用 Profinet（绿色）通讯协议的所有元件，Profibus-DP（紫色）通讯协议的远程 I/O 元件、Modbus-RTU（蓝色）通讯协议的环境数据检测元件、Modbus-TCP（红色）通讯协议的 RFID 元件、TCP/IP（黑色）通讯协议的视觉传感器元件，其它未选用元件无需绘制。各元件之间所采用的各类工业网络通讯协议用不同颜色线条标注：Profinet（绿色）、Profibus-DP（紫色）、Modbus-RTU（蓝色）、Modbus-TCP（红色）、TCP/IP（黑色）。元件缺失和未按要求进行标注的，每缺少一处扣 0.1 分，分项总分扣完为止。33/15评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：配置配置 IP地址表地址表（3 分分）根据任务书要求，至少分为 6 个个网段。每个网段至少给出一个设备的名称及 IP 地址，未提交“3 系统系统 IP 地址分配地址分配表表.pdf”文件得 0 分分，提交文件以提供的 IP 地址分配表为参考进行评分，每错一处扣 0.3 分分，扣完为止。3方案的方案的可行性可行性分析与分析与评价评价（2分）分）未提交“4 方案的可行性分析与评价报告方案的可行性分析与评价报告.pdf”文件得 0 分分；提交该文件的参考以下 4 个方面，不限于以上方面产线生产工艺、工序的合理性0.5各工序所采用的传感器、执行部件的可行性0.5网络搭建的合理性与安全性0.5整个系统的经济性0.5合计合计104/15表表 2：工业网络智能控制系统虚拟仿真与调试评分表（：工业网络智能控制系统虚拟仿真与调试评分表（20 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛项目项目评分点评分点评分标准评分标准配分配分得分得分工业工业网络网络智能智能控制控制虚拟虚拟仿真仿真与调与调试评试评分表分表（20分）分）单元模型单元模型装配装配（5 分）分）以竞赛平台实物布局为准，评判各模型装配效果。搭建的元件之间无机械碰撞且元件之间贴合紧密，孔轴对齐；裁判员指令选手打开软件查看对应机电对象的属性、信号供料 A 单元模型的装配位置与实物布局相符且对象属性定义、信号设置正确1.25高度检测机构模型的装配位置与实物布局相符且对象属性定义、信号设置正确1.25输送带变频电动机模型的装配位置与实物布局相符且对象属性定义、信号设置正确1.25称重搬运单元模型的装配位置与实物布局相符且对象属性定义、信号设置正确1.25部件虚拟部件虚拟点动测试点动测试（5 分）分）采取点动方式实现挡料 1、挡料 2、称重气缸顶升、料瓶 A 推出、盒盖B 推出动作的虚拟点动测试，选手需断开仿真中所有外部连接采取点动方式实现挡料 1 的虚拟动作1采取点动方式实现挡料 2 的虚拟动作1采取点动方式实现称重气缸顶升的虚拟动作1采取点动方式实现供料 A 推出的虚拟动作1采取点动方式实现供料 B 推出的虚拟动作1机构虚拟机构虚拟手动调试手动调试（5 分）分）通过操作虚拟 HMI 完成挡停料、三轴线性搬运水平控制机构的虚拟手动调试工作挡停料机构：挡停料机构：点击“挡料 1”按钮，小钢珠挡料机构伸出，对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分）分）点击“挡料 1”按钮，小钢珠挡料机构缩回，对应到位“原点”信号指示灯点亮（0.5 分）分）点击“挡料 2”按钮，大钢珠挡料机构伸出，对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分）分）点击“挡料 2”按钮，大钢珠挡料机构缩回，对应“原点”信号指示灯点亮（0.5 分）分）2加盖机构：加盖机构：点击“供料 B”按钮，推料气缸推出，对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分分）点击“供料 B”按钮，推料气缸缩回，对应“原点”信号指示灯点亮（0.5 分分）1三轴线性搬运水平控制机构：三轴线性搬运水平控制机构：点击“X 轴正”按钮，X 轴正方向运动，位置数25/15评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：据实时变化，松开按钮停止运动，位置数据不再实时变化（0.5 分）分）点击“X 轴负”按钮，X 轴负方向运动，位置数据实时变化，松开按钮停止运动，位置数据不再实时变化（0.5 分）分）点击“Y 轴正”按钮，Y 轴正方向运动，位置数据实时变化，松开按钮停止运动，位置数据不再实时变化（0.5 分）分）点击“Y 轴负”按钮，Y 轴负方向运动，位置数据实时变化，松开按钮停止运动，位置数据不再实时变化（0.5 分）分）单元仿真单元仿真自动运行自动运行（5 分）分）对系统的单元模型进行单站虚拟调试，使其按照任务书要求仿真自动运行，每错一处扣 1 分分通过操作虚拟HMI完成供料A单元模型仿真自动运行动作1通过操作虚拟HMI完成高度检测单元模型仿真自动运行动作1通过操作虚拟HMI完成称重搬运单元模型仿真自动运行动作2通过操作虚拟HMI完成仓储单元模型仿真自动运行动作1合计合计206/15表表 3：工业网络组网搭建与测试评分表（：工业网络组网搭建与测试评分表（15 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：项目项目评分点评分点评分标准评分标准配分配分得分得分工业工业网络网络组网组网搭建搭建与测与测试试（15分）分）设备安设备安装装、气路气路连接与连接与电气接电气接线线（2 分分）高度检测机构的气缸安装紧固，无松动；气路连接正确，动作正常，不漏气；电气接线正确1机器视觉机构部件安装紧固，无松动；电气接线正确；参数调节正确1网线制网线制作与连作与连接接（3 分分）能够正确利用网线钳完成网线制作，用测线仪测试正确连通（按照 T568B 的标准制作网线，排线顺序为：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕）若在现场启用备用网线，该技能点得 0 分2正确完成服务器到防火墙 GE3 口的有线连接0.5正确完成 SW2 对应端口到计算机#2（PC2）的有线连接0.5网络层网络层设置与设置与测试（测试（3分分）未提交“8 网络测试网络测试.jpg”图片得 0 分分，提交该图片的需使用现场提供的工业网络测试软件查看网络连通性测试结果在网络测试软件中修改边缘网关的 IP 地址，点击测试，连接边缘网关到 SW1 的指示线由绿变红，恢复后，指示线由红变绿1在网络测试软件中修改防火墙（FW）GE3 口的 IP 地址，点击测试，连接防火墙（FW）GE3 口的指示线由绿变红，恢复后，指示线由红变绿1在网络测试软件中修改无线 AP 的 IP 地址，点击测试后，连接无线 AP 的指示线由绿变红，恢复后，指示线由红变绿1边缘层边缘层网络组网络组态态（4 分分）未提交“9 系统组态系统组态.jpg”图片得 0 分分，提交该图片的使用软件组态后在线查看，未连接每处扣 1 分完成 PLC 与人机界面的 ProfiNet 通讯连接1完成 PLC 与远程 I/O 之间的 ProfiNet 通讯连接1完成 PLC 与伺服驱动器之间的 ProfiNet 通讯连接1完成 PLC 与其它 PLC 之间的 ProfiNet 通讯连接1环网冗环网冗余测试余测试（3 分）分）使 用 连 续 ping 命 令，ping 通“产 线 网 络 网关”192.168.40.1；拔掉 SW1、SW2、SW3 的任意一个环网 7、8 端口网线，仍然能 ping 通“产线网络网关”192.168.40.11.5使 用 连 续 ping 命 令，ping 通“产 线 网 络 网关”192.168.40.1；拔掉同一个三层交换机的另外一个环 网 端 口 网 线，不 能 ping 通“产 线 网 络 网关”192.168.40.11.5合计合计157/15表表 4：工业网络智能控制系统调试评分表（：工业网络智能控制系统调试评分表（40 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛说明说明：1、由于两家设备运行方式差异由于两家设备运行方式差异，选手根据裁判要求完成结果演示选手根据裁判要求完成结果演示，评分表中没有具评分表中没有具体气缸或电机动作要求的，按照设备实际能运行流程运行，最终选手呈现的运行结果要与体气缸或电机动作要求的，按照设备实际能运行流程运行，最终选手呈现的运行结果要与任务书、评分表一致。任务书、评分表一致。2、自动运行过程选手禁止用手辅助系统运行自动运行过程选手禁止用手辅助系统运行，出现卡料导致系统不能继续往下运行的出现卡料导致系统不能继续往下运行的，每每队有一次重新启动系统运行的机会，一次机会用完后若再次出现卡料等情况终止评分。队有一次重新启动系统运行的机会，一次机会用完后若再次出现卡料等情况终止评分。项目项目评分点评分点评分标准评分标准配分配分得分得分工业工业网络网络智能智能控制控制系统系统调试调试（40分）分）手动调手动调试（试（13分）分）在手动调试模式下，通过点击触摸屏（HMI）调试总界面的“手动调试”按钮完成手动调试工作供料供料 A：按下触摸屏（HMI）“供料 A”按钮，供料 A 推料气缸推出，触摸屏对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分）分）再次按下触摸屏（HMI）“供料 A”按钮，供料 A 推料气缸缩回，触摸屏对应“原点”信号指示灯点亮（0.5 分）分）1RFID 读写：读写：在触摸屏上输入框中写入待写数据，按下“RFID 写入”按钮，将数据写入到 RFID 芯片中。待写数据内容从“订单号”文本框至“生产日期”文本框，依次输入“1、2、3、4、5、6、7、8”（0.5 分分）在触摸屏上按下“RFID 读取”按钮，触摸屏上显示读取数据。读取数据内容从“订单号”文本框至“生产日期”文本框，依次显示“1、2、3、4、5、6、7、8”（0.5 分）分）1高度检测：高度检测：按下触摸屏（HMI）“伸出或夹紧”按钮，“伸出或夹紧”气缸动作，触摸屏对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分分）再次按下触摸屏（HMI）“伸出或夹紧”按钮，“伸出或夹紧”气缸复位，触摸屏对应“原点”信号指示灯点亮（0.5分分）按下触摸屏（HMI）“升降”按钮，升降气缸动作，触摸屏对应“到位”信号指示灯点亮（0.5 分分）再次按下触摸屏（HMI）“升降”按钮，升降气缸复位，触摸屏对应“原点”信号指示灯点亮（0.5 分分）2大大钢珠装配：钢珠装配：按下触摸屏（HMI）“挡料 2”按钮，大钢珠挡料机构伸出，触摸屏对应“到位”指示灯点亮（0.5 分）分）再次按下触摸屏（HMI）“挡料 2”按钮，大钢珠挡料机构缩回，触摸屏对应“原点”指示灯点亮（0.5 分）分）按下触摸屏（HMI）“大钢珠推料”按钮，大钢珠推料气缸推出，触摸屏对应“到位”指示灯点亮（0.5 分）分）再次按下触摸屏（HMI）“大钢珠推料”按钮，大钢珠推料气缸缩回，触摸屏对应“原点”指示灯点亮（0.5 分分）2视觉检测视觉检测：测试时，选手将瓶体放置到视觉识别区，再点击“拍照测试 1”按钮；由裁判指定瓶体放入的先后顺序。点击触摸屏“拍照测试 1”按钮，视觉判断瓶体有无缺陷，无黄色28/15缺陷瓶体，在触摸屏（HMI）上显示“合格”；有黄色缺陷瓶体在触摸屏（HMI）上显示“不合格”变频电动机皮带机构：变频电动机皮带机构：变频电动机皮带机构手动调试前，首先在触摸屏（HMI）“变频器设定频率（Hz）”文本框中输入频率值，再按住“正转”或“反转”按钮，实现变频电动机皮带机构的正转或反转运动控制，并能实时显示皮带当前速度值（单位 mm/s）。松开按钮，皮带停止2入库前称重检测：入库前称重检测：点击触摸屏“顶升”按钮，顶升气缸抬升，触摸屏对应“到位”指示灯点亮（0.5 分分）再次点击触摸屏“顶升”按钮，顶升气缸下降，触摸屏对应“原点”指示灯点亮（0.5 分）分）1合格品搬移入库合格品搬移入库:点击触摸屏“X 轴正”按钮，X 轴正方向运动，触摸屏位置数据实时增加，松开按钮 X 轴停止运动。（0.5 分）分）点击触摸屏“X 轴负”按钮，X 轴负方向运动，触摸屏位置数据实时减小，松开按钮 X 轴停止运动。（0.5 分）分）点击触摸屏“Y 轴正”按钮，Y 轴正方向运动，触摸屏位置数据实时增加，松开按钮 Y 轴停止运动。（0.5 分）分）点击触摸屏“Y 轴负”按钮，Y 轴负方向运动，触摸屏位置数据实时减小，松开按钮 Y 轴停止运动。（0.5 分）分）2自动调自动调试（试（7分）分）在自动调试模式下，通过点击触摸屏（HMI）调试总界面的“自动调试”按钮完成自动调试供料供料 A：流程开始，点击触摸屏（HMI）“供料 A 自动运行”按钮，供料 A 气缸将瓶体从料仓中推出，瓶体到位1高度检测：高度检测：点击触摸屏（HMI）上的“高度检测”按钮，相应气缸依次动作，完成高度检测，在触摸屏上显示高度检测数值，3秒后，相应气缸依次复位2盒盖装配：盒盖装配：流程开始，在称重平台上放置瓶体（无盖），点击触摸屏（HMI）“盒盖装配自动运行”按钮，推料气缸将盒盖推出，盒盖装配机构完成瓶体装盖，盒盖装配机构回到初始位，流程结束2入库前称重检测：入库前称重检测：流程开始，在称重平台上放置瓶体（有盖），点击触摸屏“称重自动运行”按钮，顶升气缸抬升，触摸屏显示称重数据（g），3 秒后，顶升气缸下降，流程结束测试时，选手将准备好瓶体（有盖）放置在称重平台上1合格品搬移入库合格品搬移入库:流程开始，在称重平台放置瓶体（有盖），在触摸屏上选择入库仓位，点击触摸屏上“入库自动运行”按钮，三轴机械手抓取瓶体，并将瓶体放置到指定的九宫格库位中，三轴机械手回到初始位，流程结束1在系统联调模式下，通过点击触摸屏（HMI）调试总界面的“系统联调”按钮完成系统联调；若调试过程中未按赛题要求进行自动运行，则该对应9/15评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：系统联系统联调调（12分）分）分项目不得分通过 RFID 读写器向瓶体芯片写入初始订单数据，包括订单号、订单内容和入库仓位。（1 分）分）瓶体由供料 A 推出后，开始下一工序（1 分分）利用伺服搬运机械手将瓶体搬运至下一工序（1 分）分）进行瓶体高度检测；标识高度“不合格”的瓶体经高度检测判定为“不合格”，然后将“不合格”瓶体由传送系统运送至废料滑槽；标识高度“合格”的瓶体经高度检测判定为“合格”，然后将“合格”瓶体由传输系统运送至下一工序（1 分分）输送带将瓶体运送到视觉检测位置，视觉系统检测瓶体有无缺陷；标识有缺陷“不合格”瓶体送至废料滑槽；标识无缺陷“合格”瓶体送至送到称重位置（1 分）分）输送带将瓶体运送到视觉检测位置，视觉系统检测瓶体内彩珠大小、颜色；在触摸屏上显示结果为“彩珠大小、颜色”，称重搬运机构将瓶体运送到称重位置（1 分）分）“合格”瓶体到达称重位置后，供料 B 将盒盖推出，装配机构完成盒盖与瓶体的装配；然后进行成品称重后；由三轴线性搬移装置抓取成品移动至 RFID 读写位置；先读取芯片数据信息，再将瓶体 RFID 信息更新（2 分）分）更新完成后，三轴线性搬移装置将成品放置到指定的九宫格仓库位中。流程结束（1 分）分）9系统联调过程中，若触发安全光栅，系统暂停运行并进行声光报警1系统联调过程中，虚拟模型与真实设备动作全部一致2系统优系统优化（化（3分分）未提交“12 第一次平稳完成一个生产周期的运行时第一次平稳完成一个生产周期的运行时间间.jpg”（以 PLC 的 DB 块数据为准）、“13 优化后平稳优化后平稳完成一个生产周期的运行时完成一个生产周期的运行时.jpg”（以 PLC 的 DB 块数据为准）两文件的得 0 分分；提交图片的通过比较两次生产周期的运行时间，生产效率提高10%以上得3分分；未提高10%以上得 0 分分3MES 应应用（用（5分）分）实现 PLC 控制程序与 MES 系统通讯，在 MES 系统创建订单并下发 4 条订单，下单后系统自动运行，下单后系统能自动运行整个生产周期，每少一条订单扣 1 分，扣完为止。3显示运行时间、订单信息，显示生产状态、库位信息记录，共 4 处，每缺失一处扣 0.5 分2合计合计4010/15表表 5：工业网络智能控制与维护系统智能运维评分表（：工业网络智能控制与维护系统智能运维评分表（7 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：项目项目评分点评分点评分标准评分标准配分配分得分得分工业工业网络网络智能智能控制控制与维与维护系护系统智统智能运能运维维（7分）分）系统数系统数据采集据采集与分析与分析（4 分分）评分标准：评分标准：能在云平台的 web 界面上正确显示“能耗数据”、“环境数据”和“生产过程数据”；拔掉边缘网关上的网线，云平台的 web 界面上以上数据不能变化能耗数据包括能耗数据包括：当前电压、当前电流、总电能、功率因数共 4 处，处，每处 0.2 分分0.8环境数据包括环境数据包括：CO2、大气压力、噪声、温度值、湿度值数据共 5 处，处，每处 0.1 分分0.5生产过程数据包括：生产过程数据包括：高度检测饼状图、视觉检测柱状图、变频电动机传输带速度速度时间连续图，共 3 处，每处 0.5 分分搬运机械手位置、速度数据、X 轴实时位置；物料 RFID数据；二维码/条形码检测值和称重检测重量数据，共 6处，每处 0.2 分2.7系统的系统的报警优报警优化（化（3分分）评分标准评分标准：系统自动运行时，云端远程设置温度温度、湿度湿度、CO2传感器阈值。当超过阈值时，云平台能够让系统报警，并通过云平台进行处理，解除报警，恢复正常。实现温度温度值范围设定（0.3 分分）超过设定温度温度值系统报警（0.4 分分）恢复温度温度值范围之内报警消除（0.3 分分）1实现湿度湿度值范围设定（0.3 分分）超过设定湿度湿度值系统报警（0.4 分分）恢复湿度湿度值范围之内报警消除（0.3 分分）1实现 CO2值范围设定（0.3 分分）超过设定 CO2值系统报警（0.4 分分）恢复 CO2值范围之内报警消除（0.3 分分）1合计合计711/15表表 6：职业素养评分表（：职业素养评分表（8 分）分）赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛现场裁判：现场裁判：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：项目项目评分评分点点配配分分评分标准评分标准扣分扣分得分得分职业职业素养素养（8分）分）安全意识3带电操作（设备通电中自行拆装相关电气元器件），扣1 分。未按照要求佩戴安全帽、穿工作服和绝缘鞋，每缺一项扣 1 分。其他危险用电情况，根据现场进行扣 1-3 分；扣完为止。操作规范3操作过程中工具使用不合理，扣 0.5 分。操作过程中设备、工具、耗材乱放，脚踩等，扣 1 分；比赛结束后，卫生没有清扫或清扫不干净，扣 0.5 分。赛场纪律2不听从裁判安排，提前进行操作，扣 1 分。不听从裁判安排，比赛中止时仍然继续操作，扣 1 分。团队协作不合理，在比赛中大声喧哗，影响他人比赛的，扣 1 分。情节严重且经劝阻不改的，按照特殊情况处理。特殊特殊情况情况1、竞赛过程中，参赛选手认定竞赛设备的器件有故障，可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，不予补时。（需在赛场记录表上记录）2、在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，造成部分器件损坏、影响其他选手比赛、影响比赛秩序、不尊重裁判等，酌情扣 3-5 分。（需在赛场记录表上记录）3、严重影响他人比赛、严重影响比赛秩序、严重故意损坏器件等，报竞赛执委会批准，由裁判长宣布终止该选手的比赛，竞赛成绩以0 分计算。4、接通电源后，因设计或接线问题导致设备主要器件（PLC、变频器、伺服等）烧坏，本次竞赛成绩计 0 分。5、损坏赛场提供的其它设备，污染赛场环境等不符合职业规范的行为，视情节扣 3-5 分。合计合计12/15评分汇总表评分汇总表赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛评分裁判签字：评分裁判签字：日期：日期：序号序号项目名称项目名称配分配分得分得分1工业网络智能控制与维护系统工业网络设计评分表工业网络智能控制与维护系统工业网络设计评分表102工业网络智能控制系统虚拟仿真与调试评分表工业网络智能控制系统虚拟仿真与调试评分表203工业网络组网搭建与测试评分表工业网络组网搭建与测试评分表154工业网络智能控制系统调试评分表工业网络智能控制系统调试评分表405工业网络智能控制与维护系统智能运维评分表工业网络智能控制与维护系统智能运维评分表76职业素养评分表职业素养评分表8合合计计10013/15教师组选手提交文件检查表教师组选手提交文件检查表赛位号赛位号组别组别：教师赛教师赛序号序号文件名称文件名称检查结果检查结果备注备注1选手选手1比赛过程的完整视频文件比赛过程的完整视频文件2选手选手 2 比赛过程的完整视频文件比赛过程的完整视频文件3“1 系统主要电气元器件选型表系统主要电气元器件选型表”.pdf4“2 网络架构拓扑图网络架构拓扑图”.pdf5“3 系统系统 IP 地址分配表地址分配表”.pdf6“4 方案的可行性分析与评价报告方案的可行性分析与评价报告”.pdf7“5 仿真模型仿真模型”8“6 虚拟虚拟 PLC 调试程序调试程序”9“7 虚拟虚拟 HMI 调试程序调试程序”10“8 网络测试网络测试”.jpg11“9 系统组态系统组态”.jpg12“10 PLC 调试程序调试程序”13“11 触摸屏（触摸屏（HMI）虚实调试程序）虚实调试程序”14“12 第一次平稳完成一个生产周期的运行时间第一次平稳完成一个生产周期的运行时间”.jpg15“13 优化后平稳完成一个生产周期的运行时间优化后平稳完成一个生产周期的运行时间”.jpg说明：说明：检查结果“”表示已提交，“”表示未提交，其它原因请填写在备注中。评分裁判签字：评分裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：14/15竞赛现场情况记录表竞赛现场情况记录表赛赛位号位号组别组别：教师赛教师赛其它情况记录：其它情况记录：现场裁判签字：现场裁判签字：选手确认赛位：选手确认赛位：日期：日期：提示：未完成网线制作需启用备用网线的，该技能点不得分，备用网线启用时间为自比赛开始 2 小时后2 小时后是否启用备用网线启用时间 1/17 2023 年全国职业院校技能大赛高职组年全国职业院校技能大赛高职组“工业网络智能控制与维护工业网络智能控制与维护”赛项（赛项（教师教师赛）赛）赛题赛题 A 选手须知：选手须知：1.任务书共 16 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 6 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录屏文件、源程序、表格、图片等文件必须存储到“E:GZ016+JS+赛位号赛位号”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：GZ016JS01；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。竞赛竞赛场场次次：第第 场场 赛赛位位号：号：第第 号号 2/17 基于工业网络控制的钢珠罐装生产线基于工业网络控制的钢珠罐装生产线 一、平台概述一、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 3/17 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，瓶体需要写入 RFID 信息，RFID 信息写入在瓶体推送前、后均可；随后完成瓶体材质检测、瓶体高度检测、瓶体视觉缺陷检测，检测顺序根据采用系统而定；4/17 “不合格”瓶体通过分拣机构送至“废品滑槽”（在影响其它机构运行时可从“废品滑槽”中手动取出“不合格”瓶体）；“合格”瓶体称重并加盖后，通过 RFID 信息写入（订单号、大钢珠数量（0）、小钢珠数量（0）、仓位号、称重数据、生产设备号、操作员、生产日期），送至仓位，仓位放置顺序为 H、B。图图 1 系统工艺流程示意图（参考）系统工艺流程示意图（参考）订单所需原料包括瓶体 4 个，均带有未写入信息的 RFID 芯片，包括 2 个“合格”瓶体（金属材质、塑料材质各 1 个）、1 个瓶体（空瓶）高度“不合格”瓶体，1 个瓶体缺陷“不合格”瓶体，瓶盖 4 个。模块一：工业网络智能控制与维护系统设计、仿真和模块一：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、组物理系统的安装、接线、组网与参数设置网与参数设置 提示：模块一建议完成时长提示：模块一建议完成时长180分钟。分钟。任务一：工业网络智能控制与维护工业网络设计任务一：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（表1）”的选用型号。将填写的文件存储为 pdf 格式文件，文件名为“1 系统主要电系统主要电气元器件选型表气元器件选型表.pdf”，文件存放在“E:GZ016+JS+赛位号”文件夹内。表表 1 系统主要电气元器件选型表系统主要电气元器件选型表 序号序号 设备名称设备名称 选用型号选用型号 功能描述（参考）功能描述（参考）1 主站 PLC 采集设备端传感器数据，上传数据至云平台、下发数据至执行设备 5/17 2 从站 PLC#1 采集设备端传感器数据；接收主站信息；控制执行器动作 从站 PLC#2 从站 PLC#3 3 防火墙（FW）配置不同端口，设置安全策略，安全拦截 4 三层交换机#1(SW1)组建环网，划分 VLAN 网段，实现不同网段互通 三层交换机#2(SW2)三层交换机#3(SW3)5 无线 AP 实现有线设备和无线设备的数据交换；连接外部网络 6 边缘网关 采集边缘端数据，协议转换，上传至云端 7 智能电表 用于采集设备用电信息 8 变频器 控制交流三相异步电机的动作 9 RFID#1 写入订单信息 RFID#2 写入合格品信息 10 视觉传感器 颜色检测，缺陷检测，大小检测 2.绘制工业网络系统拓扑图绘制工业网络系统拓扑图 根据图 2 所示的工业网络系统结构，绘制拓扑图。该拓扑图采用环形组网结构，通过三层交换机（SW1、SW2、SW3）和防火墙（FW）进行子网划分与隔离，将云服务器、计算机#1（PC1）、计算机#2（PC2）、主站 PLC、无线 AP、边缘网关分别配置在不同网段，具体工业网络系统结构示意图如图 2 所示。防火墙（FW）服务器设计网络（PC1）边缘网络（边缘计算网关）数据管理网络（S7-1500PLC）产线网络（S7-1200PLC）维护网络（PC2）三层交换机（SW1）三层交换机（SW3）三层交换机（SW2）环网冗余无线AP 图图 2 工业网络系统结构示意图工业网络系统结构示意图 使用赛位提供软件设计并绘制系统网络架构拓扑图，完成钢珠罐装生产 6/17 线系统边缘层、网络层、应用层的划分。在网络架构拓扑图中应标注：设备名称、地址、通讯方式、组网结构。拓扑图应包含使用 Profinet（绿色）通讯协议的所有元件，Profibus-DP（紫色）通讯协议的远程 I/O 元件、Modbus-RTU（蓝色）通讯协议的环境数据检测元件、Modbus-TCP（红色）通讯协议的 RFID元件、TCP/IP（黑色）通讯协议的视觉传感器元件，其它未选用元件无需绘制，各元件之间所采用的各类工业网络通讯协议用不同颜色线条标注。将绘制的文件存储为.pdf 格式文件，文件名为“2 网络架构拓扑图网络架构拓扑图.pdf”，文件存放在“E:GZ016+JS+赛位号”文件夹内。3.配置配置 IP 地址表地址表 对系统进行网络规划（VLAN 划分），VLAN 划分及网关 IP 地址分配表如表 2 所示。结合表 2 内容，完成网络单元设备的 IP 地址分配，填写系统 IP地址分配表，如表 3 所示。将填写的文件存储为.pdf 格式文件，文件名为“3系统系统 IP 地址分配表地址分配表.pdf”，文件存放在“E:GZ016+JS+赛位号”文件夹内。表表 2 VLAN 划分及网关划分及网关 IP 地址分配表地址分配表 设备名称设备名称（符号）（符号）VLAN 网络单元网络单元 名称名称 网关网关 端口号端口号 名称名称 IP 地址地址 三层交换机#1（SW1）主干网络 192.168.0.201/24 7，8 环网（结果填入表（结果填入表 3）设计网络 192.168.2.1/24 自定义 计算机#1(PC1)边缘网络 192.168.20.1/24 自定义 边缘计算网关 数据管理网络 192.168.30.1/24 自定义 主站 PLC 三层交换机#2（SW2）主干网络 192.168.0.202/24 7，8 环网 维护网络 192.168.10.1/24 自定义 计算机#2(PC2)三层交换机#3（SW3）主干网络 192.168.0.203/24 7，8 环网 产线网络 192.168.40.1/24 自定义 产线 无线 AP 192.168.50.1/24 自定义 防火墙（FW）内网 192.168.0.254/24 GE2 SW1 服务网络 192.168.200.254/24 GE3 服务器 7/17 提示：服务器相关信息：提示：服务器相关信息：设备型号设备型号 IP 地址地址 计算机名计算机名 用户名用户名 密码密码 YL-15A 192.168.200.100 DESKTOP-4FUHS4S yalong yalong DLDS-532 192.168.200.100 WIN-D73HHC9H3AF Administrator Aa1 表表 3 系统系统 IP 地址分配表地址分配表 序号序号 设备设备/元器