第四屆全國智能制造應用技術技能大賽河南省選拔賽樣題-物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員

2021年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應用技術技能大賽

河南省選拔賽

物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員

（智能制造數(shù)字技術應用）

職工組/學生組

實操題

（樣題）

河南省選拔賽組委會技術組

2021年9月

重要說明

1.比賽時間150分鐘，100分鐘后，選手可以棄賽，但不可提前離

開賽位場地，需要在賽位指定位置，與比賽設備隔離。

2.比賽共包括3個任務及職業(yè)素養(yǎng)，總分100分，見表1。

表1：比賽任務及配分

序號名稱配分說明

1任務1：互聯(lián)網(wǎng)設備安裝與調(diào)試30不限評判順序

2任務2：工業(yè)互聯(lián)數(shù)字孿生場景搭建35不限評判順序

3任務3：數(shù)字技術綜合應用25不限評判順序

4職業(yè)素養(yǎng)10全程比賽監(jiān)督

合計100

3.除有說明外，限制各任務評判順序，但不限制任務中各項的

先后順序，選手在實際比賽過程中要根據(jù)賽題情況進行操作。

4.請務必閱讀各任務的重要提示。

5.比賽過程中，若發(fā)生危及設備或人身安全事故，立即停止比

賽，將取消其參賽資格。

6.比賽所需要的資料及軟件都以電子版的形式保存在工位計算

機里指定位置D:\ZL\。平臺程序包括PLC程序、觸摸屏程序、機器人

程序子程序已給定。

7.競賽平臺系統(tǒng)中主要模塊的IP地址分配見下表2。

表2：IP地址分配表

備

序號名稱IP地址分配和預設

注

1主控系統(tǒng)PLC192.168.8.10

2主控HMI觸摸屏192.168.8.11

3工業(yè)機器人192.168.8.103

4數(shù)控加工中心192.168.8.16

2

5MCD仿真計算機192.168.8.99

6編程及開發(fā)平臺計算機192.168.8.98

8.選手對比賽過程中需裁判確認部分，應當先舉手示意，等待

裁判人員前來處理。

9.參賽選手在競賽過程中，不得使用U盤。

10.選手在競賽過程中應該遵守相關的規(guī)章制度和安全守則，如

有違反，則按照相關規(guī)定在競賽的總成績中扣除相應分值。

11.選手在比賽開始前，認真對照工具清單檢查工位設備，并確

認后開始比賽；選手完成任務后的檢具、儀表和部件，現(xiàn)場需統(tǒng)一

收回再提供給其他選手使用。

12.賽題中要求的備份和保存在電腦中的文件，需選手在計算機

指定文件夾D:\2021QZ2\中命名對應文件夾（賽位號+MCD，賽位號

+NodeRed），賽位號為1位數(shù)字+2個字母+2位數(shù)字，如1DS01。賽題

中所要求備份的文件請備份到對應到文件夾下，即使選手沒有任何

備份文件也要求建立文件夾。

13.需要裁判驗收的各項任務，任務完成后裁判只驗收1次，請

根據(jù)賽題說明，確認完成后再提請裁判驗收。

14.選手嚴禁攜帶任何通訊、存儲設備及技術資料，如有發(fā)現(xiàn)將

取消其競賽資格。選手擅自離開本參賽隊賽位或者與其他賽位的選

手交流或者在賽場大聲喧嘩，嚴重影響賽場秩序，如有發(fā)生，將取

消其競賽資格。

15.選手必須認真填寫各類文檔，競賽完成后所有文檔按頁碼順

序一并上交。

3

16.選手必須及時保存自己編寫的程序及材料，防止意外斷電及

其它情況造成程序或資料的丟失。

17.賽場提供的任何物品，不得帶離賽場。

一、競賽項目任務書

任務1：互聯(lián)網(wǎng)設備安裝與調(diào)試

根據(jù)任務書給定的任務要求，完成網(wǎng)線的制作、關鍵設備網(wǎng)絡

配置，打通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流，結(jié)合“數(shù)字孿生”技術，實現(xiàn)現(xiàn)場設備與

網(wǎng)絡的虛擬化、可視化。

1.通訊網(wǎng)線的制作與測試

任務描述：選手對實物平臺進行觀察分析，對實物平臺中需要

網(wǎng)絡連接的部分進行網(wǎng)線的現(xiàn)場制作，并通過網(wǎng)絡測試工具對網(wǎng)線

進行測試，確認網(wǎng)線連接到設備上能夠正常使用。

（1）觀察實物設備的網(wǎng)絡連接，找到缺少連接的部分，并估算

網(wǎng)線的長度并制作；

（2）通過網(wǎng)絡測試工具測試網(wǎng)線是否正常；

完成任務1：中“1”后，舉手示意裁判進行評判！

行評判！

2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡的連接

任務描述：將制作好的網(wǎng)線連接至實物中。

（1）正確連接網(wǎng)線至實物中；

（2）確保布線規(guī)范，整潔。

完成任務1：中“2”后，舉手示意裁判進行評判！

3.關評鍵判設！備網(wǎng)絡設定

任務描述：選手根據(jù)比賽現(xiàn)場硬件設備，對設備的IP及參數(shù)進

4

行配置，完成組網(wǎng)的操作。

（1）以S7-1500型PLC的IP地址為：192.168.8.10,定義其

他相關設備的合理IP

（2）在計算機上通過命令提示符CMDping主要設備的IP地址，包

括PLC；HMI；數(shù)控加工中心；機器人；IP地址設定參照IP地址分配表。

（3）設置計算機之間網(wǎng)絡文件共享。

4.MCD數(shù)字孿生仿真通訊驗證

任務描述：選手根據(jù)完成的組網(wǎng)，完成MCD數(shù)字孿生仿真的基礎

驗證。

（1）利用MCD數(shù)字孿生仿真軟件，添加機器人模型，創(chuàng)建運動

關系，調(diào)整參數(shù)及信號關聯(lián)。

（2）通過機器人示教器，單軸操作機器人，并與MCD通訊，運

動軌跡一一對應。

完成任務1:“1—4”后，舉手示意裁判進行評判！

任務2：工業(yè)互聯(lián)數(shù)字孿生場景搭建

任務描述：根據(jù)任務書給定的任務要求，創(chuàng)建生產(chǎn)加工場景，

完成數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，工業(yè)機器人位置示教及完成平臺設備邏輯

控制的仿真搭建。完成數(shù)字孿生虛擬仿真的數(shù)據(jù)采集及應用。

1.根據(jù)提供的模型搭建MCD數(shù)字孿生平臺

（1）在數(shù)字孿生仿真電腦D盤資料文件夾中；將數(shù)字仿真平臺

的設備模型添加至MCD中，平臺需搭建模型及工件位置如下圖所示：

5

6

工件如圖所示：

（1）關節(jié)底座（2）電機（3）輸出法蘭

2.完成數(shù)控單元模塊數(shù)據(jù)采集及MCD仿真調(diào)試

（1）采集數(shù)控加工中心數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建運動關系，調(diào)整參數(shù)及信

號關聯(lián)，并在MCD中可以顯示機床實時數(shù)據(jù)。

（2）對數(shù)控加工中心進行操作驗證，完成仿真平臺三個軸運動

與實際設備對應；

3.完成機器人單元模塊數(shù)據(jù)采集及仿真調(diào)試

（1）采集機器人單元模塊數(shù)據(jù)，包括機器人（含7軸變位

機），皮帶，夾具。并創(chuàng)建運動關系，調(diào)整參數(shù)及信號關聯(lián)；

（2）機器人除本身的運動關系外，還需創(chuàng)建機器人手抓，機器

人快換對應的關系。實現(xiàn)快換主盤與子盤的結(jié)合與分離，機器人手

抓的張開與閉合。

（3）皮帶能夠完成正向旋轉(zhuǎn)，工件到皮帶末端時有輸出信號傳

輸至機器人。

（4）夾具能夠完成張開閉合的動作，當工件放置到夾具上時夾

具閉合，當工件被拾取時，夾具張開。

4.完成仿真平臺工業(yè)機器人示教編程

（1）對機器人手抓取放程序進行示教，完成子程序的運行。

7

（2）對機器人機床上料程序進行示教，完成子程序的運行。

（3）對機器人機床下料程序進行示教，完成子程序的運行。

（4）對機器人裝配程序進行示教，完成子程序的運行。

（5）對機器人入庫程序進行示教，完成子程序的運行。

完成任務2中“1—4”后，舉手示意裁判進行評分

任務3：數(shù)字技術綜合應用

任務描述：根據(jù)任務書給定的任務要求，基于數(shù)字化技術應用場

景完成機床上下料加工及裝配的工作任務。并根據(jù)前序任務的數(shù)據(jù)采

集，利用Node-Red開發(fā)平臺，進行工業(yè)APP相應的開發(fā)，調(diào)試工作。實

現(xiàn)現(xiàn)場關鍵設備的生產(chǎn)及管控設備的可視化顯示。

1.完成系統(tǒng)綜合流程調(diào)試

任務描述：創(chuàng)建機器人主程序，完成仿真平臺上下料裝配任務。

（1）在機器人自動狀態(tài)下，按觸摸屏啟動按鍵，機器人開始運

行。

（2）機器人抓取對應的手抓，從立體倉庫上抓取電機零件，放

置到機床內(nèi)。

（3）啟動加工中心運行。

（4）機器人從立體倉庫上抓取電機底座零件，放置到變位機

上，并將變位機上夾緊氣缸夾緊，面向機器人旋轉(zhuǎn)30度。

（5）待機床加工完成，機器人從加工中心取料放置到變位機上

電機底座內(nèi)。

（6）推料氣缸推出，將法蘭推至傳送帶上，并觸發(fā)傳送帶正

8

轉(zhuǎn)，當法蘭到達傳送帶末端時傳送帶停止，機器人更換對應手抓，

將法蘭放入電機底座中。

（7）機器人更換對應手抓，將變位機旋轉(zhuǎn)至0度，將夾具松

開，機器人將裝配完成的零件放回倉庫中。

（8）機器人將手抓放回至手抓放置位置，并回到原點。

完成任務3中“1”后，舉手示意裁判進行評分判！

2.完成數(shù)據(jù)采集及可視化界面設計

（1）利用Node-Red開發(fā)平臺采集數(shù)據(jù)，并正確的顯示數(shù)據(jù)變

化。

（2）采集機器人關節(jié)數(shù)據(jù)，并通過節(jié)點顯示機器人各個軸的位

置變化。

（3）采集加工中心的機械坐標，并通過節(jié)點顯示機床當前軸位

置變化。

完成任務3中“2”后，舉手示意裁判進行評分判！

9

二、本項目提供的文檔和資料

（一）數(shù)字孿生仿真模型：

提供MCD平臺仿真模型。

（二）平臺程序程序：

PLC，HMI原始程序，機器人運行子程序

（三）文件目錄：

競賽過程和結(jié)束后選手將結(jié)果文件保存在相應的文件夾內(nèi)。路

徑如下：D:\2021QZ2\比賽結(jié)束保存全部比賽結(jié)果文件。

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附件1：

物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員（智能制造數(shù)字技術應用）

評分標準

評分標準

賽項目滿分為100分。互聯(lián)網(wǎng)設備安裝與調(diào)試30分、工業(yè)互聯(lián)

數(shù)字孿生場景搭建35分、數(shù)字技術綜合應用25分。安全與職業(yè)素養(yǎng)

10分，具體評分細則如表1、表2所示。現(xiàn)場違規(guī)操作采用扣分機

制，扣分表如表3。

表1評分細則

比賽內(nèi)容分值評分方法審核方法公布方法

參賽選手、現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)設備安裝與大賽執(zhí)委會

30現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

調(diào)試公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

工業(yè)互聯(lián)數(shù)字孿生大賽執(zhí)委會

35現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

場景搭建公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

大賽執(zhí)委會

數(shù)字技術綜合應用25現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

大賽執(zhí)委會

職業(yè)素養(yǎng)10現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

公布

監(jiān)督簽字

表2評分細則

具體評分項

竟賽內(nèi)容評分要求

評分內(nèi)容配分

1.通訊網(wǎng)線制作與1.用網(wǎng)線測試儀測試網(wǎng)線是否正常（4分）；

6

任務一測試2.網(wǎng)線制作美觀，無線外露（2分）；

互聯(lián)網(wǎng)設2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡連1.正確連接網(wǎng)線至設備中（4分）；

備安裝與接62.布線美觀（2分）；

調(diào)試

3.關鍵設備網(wǎng)絡設1.在計算機上能夠ping通PLC（2分）；

10

定2.在計算機上能夠ping通HMI（2分）；

21

3.在計算機上能夠ping通機器人（2分）；

4.在計算機上能夠ping通加工中心（2分）；

5.在計算機上能夠ping通HMI設備（2分）；

1.在MCD中添加機器人模型（2分）；

4.MCD數(shù)字孿生仿

82.操作機器人可以實現(xiàn)MCD中機器人6個軸的運

真通訊驗證

行（6分）；

1.在MCD中添加桌面模型（1分）；

2.在MCD中添加變位機模型（1分）；

3.在MCD中添加皮帶運輸機模型（1分）；

1.根據(jù)提供的模型

4.在MCD中添加推料氣缸模型（1分）

搭建MCD數(shù)字孿生平

105.在MCD中添加倉庫模型（1分）；

臺

6.在MCD中添加手抓快換平臺模型（1分）；

7.在MCD中添加數(shù)控加工中心模型（1分）；

8.在MCD中完成整體平臺搭建（3分）；

1.在MCD中可以實時顯示X軸機械坐標（1分）；

2.完成數(shù)控單元模2.在MCD中可以實時顯示Y軸機械坐標（1分）；

塊數(shù)據(jù)采集及MCD仿63.在MCD中可以實時顯示Z軸機械坐標（1分）；

真調(diào)試4.操作加工中心可以實現(xiàn)MCD中機床3個軸的運

行（3分）

1.操作機器人示教器可以實現(xiàn)快換手抓的抓取

（1分）；

2.操作機器人示教器可以實現(xiàn)機器人手抓的張

任務二開閉合（1分）；

工業(yè)互聯(lián)3.操作機器人示教器可以實現(xiàn)變位機的旋轉(zhuǎn)（1

數(shù)字孿生3.完成機器人單元分）；

場景搭建模塊數(shù)據(jù)采集及仿84.操作機器人示教器可以推料氣缸的推出與縮

真調(diào)試回（1分）；

5.操作機器人示教器可以實現(xiàn)皮帶機的運轉(zhuǎn)與

停止（1分）；

6.控制皮帶機運行，皮帶機上工件到達傳送帶

末端時可以輸出一個信號給機器人示教器（3

分）；

1.操作機器人手抓取放子程序，完成機器人取

放手抓動作的連貫運行（3分）；

2.操作機器人上料子程序，完成電機的機器人

上料動作（2分）；

4.完成仿真平臺工3.操作機器人下料子程序，完成機器人下料程

業(yè)機器人示教編程11序，將加工完成的電機放入底座中（2分）；

4.操作機器人裝配子程序，完成機器人法蘭的

上料運輸及裝配至底座中（2分）；

5.操作機器人入庫子程序，完成機器人抓取成

品入庫（2分）；

22

1.按觸摸屏啟動按鈕，可以啟動機器人運行（2

分）；

2.機器人自動模式，完成機床上料、機床下

1.完成系統(tǒng)綜合

16料、法蘭運輸、法蘭裝配、成品入庫流程。流

流程調(diào)試程運行過程當中有零件未抓取或發(fā)生碰撞飛件

任務三操作，每次扣0.5分（12分）；

數(shù)字技術綜3.入庫完成放置手抓并回至原點（2分）；

合應用1.Node-Red開發(fā)平臺可以觀察數(shù)據(jù)變化（3

分）；

2.完成數(shù)據(jù)采集及2.Node-Red開發(fā)平臺可以實時顯示機器人6個軸

9

可視化界面設計位置（3分）；

3.Node-Red開發(fā)平臺可以實時顯示機床三個軸