2018年西門子杯中國智能制造挑戰(zhàn)賽

1、2018 年“西門子杯”中國智能制造挑戰(zhàn)賽（原全國大學(xué)生工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽）連續(xù)過程設(shè)計開發(fā)賽項 決賽競賽細(xì)則、總則1. 以公平、公正、公開為原則，以參賽隊現(xiàn)場實施效果為考核標(biāo)準(zhǔn)。2. 全國競賽組委會以甲方的身份發(fā)布工程項目招標(biāo)需求，各參賽隊以乙方的身份，根據(jù)甲方提出的 要求，進行項目方案設(shè)計，并以工程承包商的身份進入比賽現(xiàn)場實施。全國競賽組委會將組織專 家就項目方案設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)和現(xiàn)場實施等三個方面，對參賽隊的系統(tǒng)設(shè)計方案和實施效果進行 綜合考察。3. 項目方案設(shè)計內(nèi)容： （1）系統(tǒng)分析，包括需求分析、對象特性分析、安全分析等。（ 2）控制系統(tǒng)設(shè)計，包括開車順序、控制回路、控制PI&D

2、 圖、控制算法、安全聯(lián)鎖、人機界面等。（ 3）控制系統(tǒng)組成，包括控制器、 IO 卡件、通訊網(wǎng)絡(luò)等。 （4）系統(tǒng)實施說明，包括系統(tǒng)連接、系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)整定、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)投運等。 （5）經(jīng)濟效益分析，包括產(chǎn)能、耗能、安全、環(huán)保等。4. 項目方案實施內(nèi)容：（1 ） 在SIMATIC S7-400 PLC 上，完成硬件組態(tài)和控制程序開發(fā)；在 SIMATIC WINCC上，完成 監(jiān)控畫面組態(tài)與開發(fā)；建立PLC和WINCC之間的通訊連接。（ 2）系統(tǒng)調(diào)試，包括控制器參數(shù)整定、故障排除、系統(tǒng)投運等。（ 3）系統(tǒng)驗收，包括項目方案設(shè)計書、現(xiàn)場實施報告，接受甲方對系統(tǒng)性能的評估。5. 全國競賽組委會

3、和決賽組委會只保證比賽設(shè)備正?？捎茫荣惉F(xiàn)場不再對硬件組態(tài)、程序下載等 基礎(chǔ)問題作技術(shù)支持。參賽隊需要自行分析解決問題，全國競賽組委會將此作為比賽考核內(nèi)容之一。6. 參賽隊需要自行攜帶電腦，作為系統(tǒng)的上位機，并自己負(fù)責(zé)設(shè)備的連接。全國競賽組委會和決賽組委會不再提供備用機。7. 決賽環(huán)節(jié)由 “現(xiàn)場實施”與“方案答辯”兩部分組成。8. 正式比賽期間，指導(dǎo)教師不得進入比賽現(xiàn)場。如有不聽規(guī)勸者，將取消其所帶領(lǐng)參賽隊的比賽資 格。原則上不允許以任何原因離開賽場，如有特殊原因，需要邊裁或巡檢陪同。9. 在現(xiàn)場比賽過程中， 主裁宣讀完注意事項之后十五分鐘內(nèi)，指導(dǎo)教師可以通過手機通話的方式（只能通話，不能視頻

4、、拍照）與參賽隊員進行遠(yuǎn)程交流和指導(dǎo)，十五分鐘后，所有參賽隊員關(guān)閉手 機。、決賽規(guī)則1. 各參賽隊針對比賽題目自主構(gòu)思控制方案，完成系統(tǒng)設(shè)計、控制算法及程序開發(fā)，并于指定日期和地點參加決賽的現(xiàn)場比賽。2. 決賽環(huán)節(jié)由 “現(xiàn)場實施”與“方案答辯”兩部分組成（高職組只有上機，沒有答辯，滿分80分）。分值分配如下：項目分值現(xiàn)場實施80分方案答辯20分3. “現(xiàn)場實施”環(huán)節(jié)包括：接線、系統(tǒng)實現(xiàn)（含 WINCC畫面組態(tài)與方案的調(diào)試實施）等，其中接線分值5分、WINCC畫面組態(tài)分值5分、方案調(diào)試實施分值 70分（第一階段30分，第二階段40 分）。4. 決賽報到的參賽隊需在賽前參與抽簽，以決定現(xiàn)場比賽的組

5、別和順序。5. 參賽隊員須經(jīng)大賽志愿者檢錄后進入賽場。如發(fā)現(xiàn)有冒名頂替者，將取消該參賽隊的比賽資格。【現(xiàn)場實施】6. 參賽隊員全部入場后，主裁宣讀比賽注意事項，并分發(fā)具體任務(wù)要求（賽題與競賽規(guī)則）。主裁宣讀比賽注意事項期間，參賽隊員不得進行任何操作。7. “現(xiàn)場實施”環(huán)節(jié)總的時間為4小時（240分鐘）。8. 主裁宣讀完注意事項之后十五分鐘內(nèi)，參賽隊員可以通過手機尋求場外指導(dǎo)教師的幫助，十五分鐘后，統(tǒng)一關(guān)閉手機。9. 接來下是接線環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)總共40分鐘，要求將 PCS 7遠(yuǎn)程10中的AI模塊與SMPT-1000的儀表測量輸出模塊進行接線， 并確保通訊正常（至少確保一路 TI1101能夠接入到P

6、CS 7遠(yuǎn)程10中）。10. 參賽隊員接線完畢并完成硬件組態(tài)后，示意邊裁，邊裁要求工程師（接線裁判）對線路連接進行檢查，通過檢查后，進行下一步。如不通過，隊員繼續(xù)接線或配置。如果沒有通過檢查擅自進行 下一步，或者在比賽現(xiàn)場高聲喧嘩、嬉戲、串位、故意損害公物等不文明行為，扣除本環(huán)節(jié)全部 分?jǐn)?shù)。如引起設(shè)備損壞要按照設(shè)備價格進行賠償，出現(xiàn)安全事故問題，取消比賽資格。11. 參賽隊員啟動 WINCC畫面，為TI1101設(shè)置觀測點，邊裁啟動SMPT-1000，確保SMPT-1000中TI1101的數(shù)據(jù)能夠發(fā)送到 WINCC畫面上。12. 如果 WINCC 畫面能夠正確顯示 TI1101 的數(shù)據(jù)，工程師打

7、分，工程師、隊員簽字確認(rèn)后，參賽隊 可進入下一環(huán)節(jié)。13. 如果 40 分鐘內(nèi)還有隊伍未能完成接線， 也要進入下一環(huán)節(jié)。 如果參賽隊員認(rèn)為自己無法完成接線， 可放棄這一環(huán)節(jié)，直接進入下一環(huán)節(jié)。工程師根據(jù)所有隊伍具體接線情況進行打分。分?jǐn)?shù)記錄在 現(xiàn)場記分表上，工程師與參賽隊員簽字確認(rèn)。14. 硬件接線完畢后，進入系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)節(jié)。15. 系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)節(jié)包括現(xiàn)場調(diào)試以及評分等。16. 比賽時會有兩份工程文件， “練習(xí)工程”和“比賽工程” 。練習(xí)工程與比賽工程內(nèi)容一致。練習(xí)工 程供調(diào)試練習(xí)時使用（練習(xí)時也可隨時查看分?jǐn)?shù)） ；比賽工程供比賽評分時使用。17. 調(diào)試過程中，邊裁在 SMPT-1000 軟件系統(tǒng)

8、中為參賽隊員打開對應(yīng)的練習(xí)工程。參賽隊員可多次使 用練習(xí)工程進行調(diào)試，并可任意中斷該調(diào)試過程重新開始。18. 參賽隊在完成項目實施和調(diào)試后，即可申請進行評分。19. 建議參賽選手重新下載 SFC程序； 并在硬件組態(tài)里的“ Monitor ”監(jiān)視所有的DO、AO狀態(tài)是否 為 0，若不為 0，通過硬件組態(tài)里的“ Modify ”強制為 0，無法強制的在 CFC 程序中強制為 0。20. 申請評分之前，參賽選手需要先進行項目移交，即對甲方的工作人員（邊裁）進行培訓(xùn)，說明當(dāng) 前 WINCC 畫面的各項功能以及操作方法。評分過程中所有的操作均由邊裁執(zhí)行。21. 提出評分申請并完成項目移交后，邊裁在 SM

9、PT-1000 軟件系統(tǒng)中為參賽隊打開對應(yīng)的比賽工程， 隊員需要確認(rèn)閥門類型、受控方式、儀表上下限等。確認(rèn)無誤后， 邊裁點擊 SMPT-1000 軟件系統(tǒng) 中的開始按鈕， 邊裁啟動 PCS 7 自動控制程序 （請嚴(yán)格按照此順序先后進行） ，自動評分正式開始。22. 自動評分分為兩個階段，時間一共為60分鐘。第一階段為 40分鐘， 40 分鐘過后，系統(tǒng)提示“決賽第一階段評分完畢！ ”，邊裁點擊確認(rèn)按鈕。然后，根據(jù)題目的擾動要求添加擾動（由邊裁進行操作 ，手動或自動，如果無法加入擾動，則該隊伍第二階段扣除規(guī)定的分?jǐn)?shù)） ，進入第二階段， 20 分鐘。23. 比賽自動評分只進行一次，評分過程由計算機自

10、動進行。評分過程須是連續(xù)的、完整的，評分期 間不允許中斷，否則按 0 分計。完成一次完整的評分過程后，得到成績視為有效成績。自動評分 過程開始的時間點不得晚于上機比賽開始后 180 分鐘，否則視為放棄評分，按 0分計。24. 在自動評分過程中，正在被測試評分的控制程序不允許任何形式的修改，自動評分操作由邊裁執(zhí) 行，參賽隊員不得干擾邊裁操作。25. 比賽時間到后，SMPT-1000軟件系統(tǒng)會提示評分完畢，邊裁停止SMPT-1000軟件。26. 邊裁點擊評分按鈕，在彈出的界面中點擊顯示評分結(jié)果按鈕，輸入?yún)①愱牼幪?，請參賽隊員記錄 比賽成績。邊裁點擊輸出到 EXCEL 按鈕，將比賽成績保存到 EXC

11、EL 文檔。保存 SMPT-1000 工程。27. 主裁根據(jù)參賽隊員的 WINCC 組態(tài)畫面的完成情況（需要完成： WINCC 畫面運行；反應(yīng)器溫度、 壓力正確指示；自動開車按鈕；反應(yīng)器溫度、壓力曲線正確顯示。 此過程的展示需要邊裁進行操 作，如果邊裁不能正確操作或說明，則不能得分 ），在現(xiàn)場記分表上進行打分，并記錄自動評分成 績。28. 現(xiàn)場比賽結(jié)束后，參賽隊員需要與主裁、邊裁共同在現(xiàn)場記分表上簽字確認(rèn)比賽成績。未進行成 績簽字確認(rèn)的參賽隊，其成績視為放棄，按 0 分計。29. 參賽隊員確認(rèn)成績后，保存歸檔自己的控制程序（即 PCS 7 工程），提交邊裁，以備大賽組委會抽 樣審核與查重。30

12、. 邊裁回收賽題與競賽細(xì)則，并交歸主裁。31. 在邊裁確認(rèn)現(xiàn)場記分表上的內(nèi)容都完成無誤、賽題回收完畢而且參賽隊員已提交自己的控制程序 后，參賽隊員方可離開比賽現(xiàn)場。未經(jīng)同意擅自離開賽場的，一切責(zé)任及風(fēng)險由其自己承擔(dān)。32. 邊裁將保存的比賽工程文件 （包括 SMPT-1000 工程，后綴名為 .smpt 和 PCS 7 程序，后綴名為 .zip ）， 評分結(jié)果 EXCEL 表以及簽字確認(rèn)的現(xiàn)場記分表交給巡檢裁判，并由巡檢裁判提交給計分裁判。33. 在完成比賽工程文件備份后，由邊裁重新啟動 SMPT-1000 工控機，重啟 PCS 7 CPU 。若用到備用 機的話，還須重啟備用機，恢復(fù)系統(tǒng)初始狀

13、態(tài)。34. 計分裁判打印所有參賽隊伍的自動評分結(jié)果，并按照簽字確認(rèn)的現(xiàn)場記分表將成績錄入到網(wǎng)站。35. 每一組成績匯總完畢，賽場外張貼比賽成績。36. 比賽過程中遇到任何問題，參賽隊員舉手示意邊裁，邊裁通知主裁、巡檢裁判和現(xiàn)場技術(shù)支持人 員進行處理。37. 如果由于設(shè)備原因?qū)е卤荣悷o法繼續(xù)，經(jīng)主裁與現(xiàn)場技術(shù)人員確認(rèn)后，安排參賽隊員在所有參賽 隊伍正式比賽之后進行補試。主裁或巡檢裁判將事情經(jīng)過記入突發(fā)事件記錄表。38. 所有參賽隊員應(yīng)嚴(yán)格按照本規(guī)則執(zhí)行，服從裁判工作。任何違規(guī)行為由巡檢裁判或主裁記入違章 記錄表，并參照違規(guī)處罰措施進行處理。39. 所有參賽隊完成現(xiàn)場實施比賽之后，主裁、巡檢裁判與

14、計分裁判共同確定本賽項各參賽隊的現(xiàn)場 實施成績，按照成績由高到低，進行排名。若出現(xiàn)兩支及兩支以上的參賽隊伍（下面簡稱“待定 隊”）成績相同，“待定隊”依次按照“現(xiàn)場實施”中的自動評分成績、 WINCC 組態(tài)成績、接線成 績進行比較； 如果成績相同， 則依次比較自動評分成績中的產(chǎn)物 D 的累積量得分、 控制回路得分、 穩(wěn)定與安全指標(biāo)得分、反應(yīng)器冷卻水消耗量得分、原料循環(huán)利用量得分、產(chǎn)物 D 累積量、反應(yīng)器 冷卻水消耗量、原料循環(huán)利用量等，如果依然相同則并列?！痉桨复疝q】40. “現(xiàn)場實施”環(huán)節(jié)完成后，根據(jù)各隊的“現(xiàn)場實施”的成績排名，從高到低選取一部分優(yōu)秀的隊 伍（前 8 名）進入“方案答辯”環(huán)

15、節(jié)。在答辯之前，參賽隊伍須統(tǒng)一提交最終的工程設(shè)計方案文檔、答辯演示文檔（PPT）等材料，并到答辯現(xiàn)場闡述設(shè)計方案，接受評審專家提問。41. 對于每支參賽隊，答辯共計20分鐘。其中隊員陳述 10分鐘，評審專家提問10分鐘。42. 評審專家依據(jù)方案設(shè)計與答辯現(xiàn)場陳述情況對參賽隊進行評判，結(jié)合現(xiàn)場實施成績，最終確定特等獎獲獎隊伍。其余隊伍按照39條所確定的排名，確定其余獎項。43. 鼓勵選手方案中體現(xiàn)“智能性”，如采用智能控制、先進控制算法等，并將其作為評審專家評分依據(jù)之一。如可根據(jù)過程對象特性（如非線性、耦合性等）及生產(chǎn)工況的變化（如負(fù)荷變化、產(chǎn)品 濃度變化等），智能調(diào)整算法結(jié)構(gòu)和算法參數(shù)，或調(diào)整

16、為基于模型的控制算法，使控制算法具有適 應(yīng)性；控制回路參數(shù)整定具有智能化或自整定功能，即可根據(jù)控制回路特性或控制回路特性變化,智能選擇或智能調(diào)整控制參數(shù)，使控制回路性能最優(yōu)；開車步驟設(shè)計設(shè)計成具有智能化功能，即 可根據(jù)工況變化情況，智能調(diào)整開車步驟，實現(xiàn)開車過程最優(yōu)化等等。44. 所有參賽隊伍在比賽期間確保電話暢通。45. 其他未盡事宜，由主裁、仲裁與巡檢裁判、計分裁判共同協(xié)商后現(xiàn)場給出解決措施。三、注意事項1. 比賽過程中不允許以任何方式泄露參賽隊員的身份。參賽隊提交的任何參賽文檔（如設(shè)計方案或答辯文檔）中，不得出現(xiàn)相關(guān)學(xué)校名稱或LOGO、學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師、參賽隊名稱等信息。2. 大賽秉承公平、公正、民主、公開的原則，為了弘揚和培養(yǎng)正直、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ處熎返?，凡屬于?用不正當(dāng)手段以提高自身分?jǐn)?shù)的行為，或弄虛作假的行為均屬于違規(guī)范疇，視情節(jié)輕重予以從扣 分到除名的懲罰。大賽將安排具有專業(yè)技術(shù)能力的裁判員對違規(guī)行為進行判罰。下表列舉部分違 規(guī)行為和處罰措施。違規(guī)條款處罰措施冒名頂替參賽取消該隊伍參賽資格指導(dǎo)教師不聽規(guī)勸，進入比賽現(xiàn)場進行上手指導(dǎo)或操作控制方案主要由教師或他人完成，參賽隊員僅完成部分工作未經(jīng)裁判許可對上位機進行操作，且不聽裁判規(guī)勸的損壞比賽設(shè)備其它作弊行為控制程序存在抄襲雷同的行為取消雙方的參賽資格向?qū)＜彝嘎秾W(xué)校名稱、標(biāo)志或指導(dǎo)教師姓名等參賽隊伍信息扣10