大赛赛项的设计考虑到通过比赛要有助于教师工程实践能力的训练和提高,为此16个赛项设计了相关专业可能需要涉及的实践能力点。参赛选手可以围绕这些实践能力点,利用指定的实施平台,设计工程应用系统或教学实验系统,并加以实现。

赛项一 MM1:数控机床控制技术

本赛项针对数控技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THWHKZ-1A/1B型 数控加工中心控制技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及机械装调、电气设计、电路连接、机电联调、数控编程、零件加工、精度控制、故障排除等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)数控机床结构的装配与调整(包括主传动、进给传动、换刀装置等)。

(2)数控机床电气系统设计、安装与调试。

(3)数控编程及应用(包括PLC控制程序、工件加工程序、插补控制程序、误差补偿程序、数据备份及伺服控制参数设置与调整等)。

(4)数控加工精度的测量与校准。

(5)数控机床的故障诊断与维护、监控和管理。

(6)机械手上下料机构安装与调试

赛项二 MM2:机械系统装调与控制技术

本赛项针对机械装调与控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THMDTK-3型 机电设备控制技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及机械装调、电气设计、电路连接、机电联调、程序设计、机械精度调整、故障排除等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)机械系统的装配与调整(包括导轨、丝杆、轴承、上下模盘、模具等)。

(2)机电设备电气系统设计、安装与调试。

(3)PLC编程及应用(包括步进电机、变频电机、伺服电机控制程序、上位机组态程序及控制参数设置与调整等)。

(4)机械装配精度的检测与校准。

(5)机电设备的故障诊断与维护。

赛项三 MM3 :液压与气压传动技术

本赛项针对液压与气压传动技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统等。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THPHDW-5型 液压与气压传动综合实践/开发平台”上实现。

本赛项涉及液压与气压传动系统安装和调试、液压与气动回路设计及优化、气动机械手安装与调试、基于DP总线的阀岛综合控制技术等环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)双泵液压站的安装与调试。

(2)液压系统控制回路的设计与调试(包含叠加阀控制回路、板式液压阀控制回路、比例阀控制回路等)。

(3)气压传动系统组建(包含龙门式机械手、井式上料机构等)。

(4)液压与气动系统综合自动控制设计。

赛项四 E&E1:新能源风光发电技术

本赛项针对新能源发电技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THNRFG-4型 风光互补发电技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及新能源(太阳能、风能)装置的组装调试、控制算法设计、能源监控优化等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)新能源(太阳能、风能)装置的电气设计与安装,基于PLC、变频器、触摸屏的风力机特性模拟和光伏自动跟踪。

(2)新能源(太阳能、风能)装置的组装调试,包括太阳能电池板、风机、控制器、蓄电池、逆变器等。

(3)新能源(太阳能、风能)控制系统的设计、编程及调试(包括太阳能风能最大功率跟踪、DC/DC变换器、并/离网逆变器等)。

(4)能源监控系统优化设计与管理。

赛项五 E&E2:水环境监测与治理技术

本赛项针对水环境保护技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THEMJZ-3型 水环境监测与治理技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及污水处理工艺、水环境保护系统的组成、水质监测与分析、电气控制设计、程序开发、监控组态等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)污水处理工艺设计及管路连接。

(2)污水处理系统电气回路的设计与安装。

(3)污水处理系统控制回路的设计与整定。

(4)水质测定仪表的标定及相关数据处理(包括溶解氧、PH检测仪表等)。

(5)污水处理系统监控组态界面的设计与调试。

赛项六 E&E3:大气环境监测与治理技术

本赛项针对大气环境保护技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THEMDQ-3型 大气环境监测与治理技术实践平台”上实现。

本赛项涉及废气处理工艺、废气处理系统搭建与运行、污染处理状况监测、电气控制设计、程序开发、处理设备维护等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)废气处理工艺设计及管路连接。

(2)废气处理系统电气控制程序及动力线路的设计与安装。

(3)废气监测系统控制回路的设计与调试。

(4)气体污染因子监测(包括污染源的取样监测、空气质量自动在线监测等)。

(5)废气监测系统的组态界面设计与调试。

赛项七 AS1:工业机器人与机器视觉应用技术

本赛项针对工业机器人控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THMSRB-4A/4B型工业机器人与智能视觉应用实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及工业机器人的组成、工业机器人视觉系统、图像检测、工业机器人逻辑控制和轨迹控制、RFID数据传输等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)工业机器人的组装及参数设置,如通信参数、跟踪参数、原点参数等配置。

(2)工业机器人视觉系统的配置,包括启动参数、通信参数、模型登录参数设置、边缘扫描参数、输出参数等设置。

(3)工业机器人控制软件编程及联机调试,包括基本动作、输入输出控制、轨迹跟踪等。

(4)工业机器人数据传输,包括以太网数据传输、RFID数据传输、视觉检测数据传输等。

(5)工业机器人的故障诊断与维护。

赛项八 AS2:可编程序控制系统设计及应用

本赛项针对PLC控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THPSF-5A/5B型 可编程序控制系统实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及PLC控制器、PLC控制系统、PLC应用等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)PLC控制系统的组成(包括PLC控制器选型、输入输出接口配置、通信连接、电气电路连接等)。

(2)PLC应用编程(包括功能指令编程、特殊功能编程、数据通信编程、人机界面组态等)。

(3)PLC控制回路设计与调试(包括步进顺控、变频控制、伺服控制、相关算法实现、优化设计等)。

赛项九 AS3:工业网络集成控制技术

本赛项针对现场总线控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THNIA-3A/3B型 工业网络集成控制技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及Profibus/CC-LINK总线、工业以太网和系统集成等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)现场总线控制系统的设计、组装、调试及维护。

(2)Profibus/CC-LINK控制系统的通信(包括双CPU集成以太网之间的通信、PLCs之间的Profinet/CC-LINK通信、通过Profibus与第三方设备的通信、WinCC通过Profibus与Drive的通信、Profibus自由第二层通信等)。

(3)工业控制网络系统的应用与实施。

赛项十 AS4:过程装备及自动化技术

本赛项针对流程工业过程控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THJDS-3 型 过程自动化系统综合实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及流程工业控制、智能仪表控制、DCS控制、FCS控制等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)流程工业过程控制通道的特性分析。

(2)流程工业过程控制系统的设计及软硬件配置、通信链接,包括基于PLC、FCS和DCS控制系统的设计。

(3)流程工业参数检测仪表、执行机构的安装与调校,包括输入输出信号接口软件模块的调用。

(4)调节器的选型、性能分析与参数整定。

(5)流程工业过程多回路系统的组成与调整(如串级控制回路、前馈控制回路)。

(6)流程工业过程控制算法的编程、组态。

赛项十一 AS5:智能制造生产线信息集成与控制

本赛项针对现场总线控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THIMZX-2型 智能制造生产线信息集成与控制实践平台”上实现。

本赛项涉及智能生产制造管理、工业机器人应用、PLC应用、RFID管理、工业网络信息集成与控制等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)制造生产制造管理系统的设计、应用和优化

(2)工业机器人控制软件编程及联机调试

(3)工业网络信息集成与控制(包括智能生产制造管理系统操作、工业机器人数据传输、PLC数据传输、RFID数据传输等)

赛项十二 EI1:电子技术创新设计与应用

本赛项针对电子应用技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THETDA-4型 电子综合应用技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及电子系统软件硬件设计、电路仿真与调试、程序设计与功能测试等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)电子电路系统设计,包括功能设计、器件选型、传感器和驱动模块的使用、信号接口模块的调用(如A/D与D/A转换、LED接口、LCD接口和人机接口等)、无线通讯模块的应用(如ZigBee、GPRS/GSM、蓝牙、WiFi、nRF24L01等)。

(2)电路绘制、电路仿真、电路调试。

(3)系统应用程序设计。

赛项十三 EI2:物联网技术

本赛项针对物联网技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THUNHM-3B型 物联网技术应用实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及设备智能识别、无线传感、信号处理、计算机网络通信、嵌入式系统应用等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)物联网系统设计,包括物联网系统组成、嵌入式处理器和嵌入式网关的应用、设备自动识别、感知层传感器数据采集、系统移植和裁剪,系统功能优化等。

(2)系统无线传感网络的组成与数据传输,包括WIFI、蓝牙、ZigBee、移动通信、NFC等。

(3)系统程序设计,包括底层程序开发、驱动移植、人机交互界面及移动终端软件设计等。

赛项十四 EE1:楼宇智能化工程技术

本赛项针对楼宇智能工程技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THBAES-4型 楼宇智能化工程技术实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及楼宇智能化系统工程设计、楼宇智能化系统集成、楼宇智能化系统软件设计、楼宇智能化系统故障诊断等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)楼宇智能化工程设计,包括消防报警系统、网络视频监控系统、对讲门禁及室内安防系统、DDC照明系统、节能照明系统、中央空调一次回风系统、给排水系统、建筑环境监控系统等。

(2)楼宇智能化系统集成、安装、连接及综合布线工程施工。

(3)楼宇智能化系统软件设计,包括各子系统的应用程序设计与调试,系统监控组态程序的设计与调试、通信程序的设计与调试、节能照明控制程序的设计与调试、Lonworks节点的开发与调试等。

(4)楼宇智能化系统的故障诊断与维护。

赛项十五 EE2:电力电子与调速技术

本赛项针对运动控制技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THEAZT-3A/3B/3C型 电力电子与调速系统设计/创新平台”上实现。

本赛项涉及运动控制系统设计、系统软硬件组成、电力电子能量变换等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)晶闸管单/三相整流及调压系统、交/直流调速系统、数字控制调速系统的设计与调试。

(2)三相异步电机变频调速系统的设计,包括正弦波调制(SPWM)、矢量调制(SVPWM)、马鞍波调制、磁场定向控制(FOC)、直接转矩控制(DTC)等。

(3)三相永磁同步电机变频调速系统的设计,包括磁场定向控制(FOC)等。

(4)直流无刷 /有刷电机速度、电流双闭环调速系统的设计。

(5)电力电子能量变换技术应用,包括三电平PWM整流、多电平逆变。

(6)应用软件设计与开发,包括DSP CCS开发环境及Matlab/Simulink的应用。

赛项十六 EE3:智能变配电技术

本赛项针对电力自动化技术,要求设计一种工程应用系统或教学实验系统。所设计的系统经专家网评后进入决赛时,必须在指定的平台“THLZP-1型 智能变配电系统实验/开发平台”上实现。

本赛项涉及电气设备安装与调试、电气测量、微机继电保护和自动装置、电能质量、变配电系统监控软件等技术环节,可能涉及到的实践能力点:

(1)电气设备安装与调试。

(2)电力仪表、微机继电保护和自动装置参数整定

(3)变配电监控系统的软件和硬件调试

(4)电气设备安全操作

(5)变配电系统运行过程中的异常或事故处理

(6)保护或自动装置软件设计,包括:数据采集、控制策略或保护逻辑功能实现等。

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