青年职工竞大赛职业维修技能电工培训实训装置平台设备

京工科业-JG-JWT01 型 青年职工竞大赛职业维修技能电工培训实训装置平台设备

 

一、竞赛技术文件制定标准

维修电工竞赛技术纲要以《电工》国家《职业标准》为电工国家职业资格标准（三级及以上）为命题依据，其中二级国家职业技能标准占 30% ，三级国家职业技能标准占 70% 。结合企业生产实际，适当增加相关知识、技术、设备和技能，涵盖标准中规定的技师及以下职业资格等级应具备的理论知识和实际操作技能要求，理论知识、实际操作统一命题。

二、竞赛内容、形式和成绩计算

（一）竞赛内容

竞赛包括理论知识和实践操作两部分，均由参赛选手独立完成。

（二）竞赛形式

竞赛为单人竞赛形式，采取理论考试和实操考试两个阶段进行。

（三）成绩计算

理论知识：试卷满分为 100 分，理论成绩按照 30% 折算计入竞赛总成绩；实践操作满分为 100 分（其中实践一故障排除占 20% ，实践二 PLC 设计部分占 80% ），实践操作成绩按照 70% 折算计入竞赛总成绩。

按综合成绩排名（如总成绩相同，以实践成绩为前；若再同，以实践二为前）。

三、命题原则

依据国家职业技能标准，注重基本技能，体现现代技术，结合生产实际，考核选手职业综合能力，并对技能人才培养起到示范指导作用。

实践一考试主要考核参赛选手电路原理分析、故障诊断能力，实践二主要考核参赛选手 PLC 、触摸屏与变频器控制系统设计、逻辑编程、系统调试的能力 。

四、竞赛大纲

（一）理论知识竞赛大纲

1. 基础知识

（ 1 ）电工基础知识 8%

（ 2 ）电子技术基础知识 7%

（ 3 ）常用电工工具使用知识 2%

（ 4 ）常用电工仪器、仪表、传感器使用知识 5%

（ 5 ）供电和用电基本知识 5%

（ 6 ）安全知识 4%

（ 7 ）相关法律、法规知识 4%

2. 专业知识

（ 1 ）交直流拖动电机与电力拖动知识 15%

（ 2 ）变压器知识 5%

（ 3 ）继电器控制技术知识 10%

（ 4 ）交、直流传动技术知识 5%

（ 5 ）数控机床电气知识 3%

（ 6 ）可编程控制应用技术 15%

（ 7 ）单片机控制应用技术知识 4%

（ 8 ）工业控制网络技术知识 3%

（ 9 ）机械基础知识 5%

（二）主要参考资料

1. 理论知识竞赛以竞赛题库作为参考资料 ，题库 随技术文件下发

2. 国家职业资格培训教材 《维修电工》（高级）、（技师 / 高级技师）第二版

3. 《电工》（初级、中级、高级 ） （第 2 版）职业技能鉴定教材

4. 《维修电工》（初级、中级、高级 ） （第 2 版）职业技能鉴定指导

（三）试题类型

理论试题类型为判断题、选择题（单选、多选）。

（四）竞赛时间

另行通知

（五）实践操作竞赛大纲

本次技能竞赛以操作技能考核为主，安全文明生产在技能操作比赛过程中进行考查，不单独命题。

实践试题范围、比重及类型

 

• 安全文明操作扣分规定：

1 ）参赛选手须穿戴好劳动防护用品，不穿戴绝缘鞋者扣 2 分，劳动防护用品穿戴整齐后，方可比赛。

2 ）停电后进行故障排除未进行验电，每次扣 2 分。

3 ）比赛过程中因违章操作。造成仪表或设备损坏者，每次扣 5 分

4 ）工具、器材乱丢乱放，完成工作任务后不清理现场，扣 1 ～ 2 分。

5 ）违反竞赛规则和赛场纪律，经裁判员提示后，每次扣 5 分；情节严重者，经裁判长批准可取消竞赛资格。

五、附件

附件一、考试平台介绍

本次大赛的竞赛平台采用智能电工综合实训考核设备，平台设备采用模块化设计，由 PLC 电气控制实训平台、电力拖动实训平台、故障诊断与维修测量实训平台等组成。该平台可考核选手对 PLC 控制技术、触摸屏应用技术、变频调速技术等专业技术的熟练运用能力。

实践一考试平台：

故障诊断与维修测量实训平台选取 T68 镗床电气考核单元，进行故障诊断与排除。

T68 镗床电气考核单元

T68 镗床考核平台介绍：

（一） T68 镗床的主要结构

卧式镗床用来加工各种复杂和大型工件，如箱体零件、机体等，是一种万能性很广的机床，除了镗孔外，还可以进行钻、扩、铰孔、车削内外螺纹，用丝锥攻丝，车外圆柱面和端面，用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工作。

卧式镗床的主要结构及运动情况 ：

床身由整体的铸件制成，在它的一端装着固定不动的前立柱，在前立柱的垂直导轨上装有主轴箱，它可上下移动，并由悬挂在前立柱空心部分内的对重来平衡，在主轴箱上集中了主轴部件、变速箱、进给箱与操纵机构等部件。切削刀具安装在主轴前端的锥孔里，或装在平旋盘的径向刀架上，在工作过程中，主轴一面旋转，一面沿轴向作进给运动。平旋盘只能旋转，装在它上面的径向刀架可以在垂直于主轴轴线方向的径向作进给运动，平旋盘主轴是空心轴，主轴穿过其中空部分，通过各自的传动链传动，因此可独立转动，在大部分工作情况下使用主轴加工，只有在用车刀切削端面时才使用平旋盘。

后立柱上的支承架用来夹持装夹在主轴上的主轴杆的末端，它可以随主轴箱同时升降，因而两者的轴心线始终在同一直线上，后立柱可沿床身导轨在主轴轴线方向上调整位置。

安装工件的工作台安放在床身中部的导轨上，它有下滑座、上滑座与工作台相对于上滑座可回转。这样，配合主轴箱的垂直移动，工作台的横向、纵向移动和回转，就可加工工件上一系列与轴心线相互平行或垂直的孔。

镗床运动形式：

1. 主运动：镗杆（主轴）旋转或平旋盘（花盘）旋转。

2. 进给运动：主轴轴向（进、出）移动、主轴箱（镗头架）的垂直 ( 上、下）移动、花盘刀具溜板的径向移动、工作台的纵向（前、后）和横向（左、右）移动。

3. 辅助运动：有工作台的旋转运动、后立柱的水平移动和尾架垂直移动。

主体运动和各种常速进给由主轴电机 M1 驱动，但各部分的快速进给运动是由快速进给电机 M2 驱动。

（二） T68 镗床的电气控制要求

主轴旋转和进给量应有较大的调速范围主运动和进给运动由一台电机拖动，为简化传动机构采用双速异步电动机。

由于各种进给运动都有正、反不同的方向旋转，故主轴电机要求正、反转。

为满足调整工作需要，主轴电动机能实现正、反转的点动控制。

保证主轴停车快速、准确，主轴电动机应有停车制动环节。

主轴电动机为双速电动机，有高低速两种选择，高速运转时应先进行低速运转。

为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，并配有快速移动电动机拖动。

由于运动部件多，应设有必要的连锁和保护环节。

（三） T68 镗床的电气控制电路分析

T68 镗床的电气控制电路如图所示。该线路可分为主电路、控制电路、照明电路等部分。

1. 主轴电动机的正反转控制

按下正转按钮 SB3 ，接触器 KM1 线圈得吸合，主触点闭合， KM1 的常开触点闭合，接触器 KM3 线圈获电吸合，接触器主触点闭合，制动电磁铁 YB 得电松开（指示灯亮），电动机 M1 接成三角形正向起动。

反转时只需按下反转起动按钮 SB2 ，动作原理同上，所不同的是接触器 KM2 获电吸合。

2. 主轴电机 M1 的点动控制

按下正向点动按钮 SB4 ，接触器 KM1 线圈获电吸合， KM1 常开触点闭合，接触器 KM3 线圈获电吸合。而不同于正转的是按钮 SB4 的常闭触点切断了接触器 KM1 的自锁只能点动。这样 KM1 和 KM3 的主触点闭合便使电动机 M1 接成三角形点动。

同理按下反向点动按钮 SB5 ，接触器 KM2 和 KM3 线圈获电吸合， M1 反向点动。

图 T68 镗床电气控制原理图

3. 主轴电动机 M1 的停车制动

当电动机正处于正转运转时，按下停止按钮 SB1 ，接触器 KM1 线圈断电释放， KM1 的常开触点闭合因断电而断开， KM3 也断电释放。制动电磁铁 YB 因失电而制动，电动机 M1 制动停车。同理反转制动只需按下制动按钮 SB1 ，动作原理同上，所不同的是接触器 KM2 反转制动停车。

4. 主轴电动机 M1 的高、低速控制

若选择电动机 M1 在低速运行可通过变速手柄使变速开关 SQ1 处于断开低速位置，相应的时间继电器 KT 线圈也断电，电动机 M1 只能由接触器 KM3 接成三角形连接低速运动。如果需要电动机在高速运行，应首先通过变速手柄使变速开关 SQ1 压合接通处于高速位置，然后按正转启动按钮 SB3 （或反转启动按钮 SB2 ）时间继电器 KT 线圈获电吸合。由于 KT 两副触点延时动作，故 KM3 线圈先获电吸合，电动机 M1 接成三角形低速启动，以后 KT 的常闭触点延时断开， KM3 线较断电释放， KT 的常开触点延时闭合， KM4 、 KM5 线圈获电吸合，电动机 M1 接成 YY 连接，以高速运行。

5. 快速移动电动机 M2 的控制

主轴的轴向进给、主轴箱的垂直进给、工作台的纵向和横向进给等的快速移动。本产品无机械机构不能完成复杂的机械传动的方向进给，只能通过操纵装在床身的转换开关跟开关 SQ5 、 SQ6 来共同完成工作台的横向和前后、主轴箱的升降控制。在工作台上六个方向各设置有一个行程开关，当工作台纵向、横向和升降运动到极限位置时，挡铁撞到位置开关工作台停止运动，从而实现纵终端保护。

（ 1 ）主轴箱升降运动

首先将床身上的转换开关扳到 " 升降 " 位置，扳动开关 SQ5 （ SQ6 ）， SQ5 （ SQ6 ）常开触点闭合， SQ5 （ SQ6 ）常闭触点断开，接触器 KM7 （ KM6 ）通电吸合电动机 M2 反（正）转，主轴箱向下（上）运动，到了想要的位置时扳回开关 SQ5(SQ6) 主轴箱停止运动。

（ 2 ）工作台横向运动

首先将床身上的转换开关扳到 " 横向 " 位置，扳动开关 SQ5 （ SQ6 ）， SQ5 （ SQ6 ）常开触点闭合， SQ5 （ SQ6 ）常闭触点断开，接触器 KM7 （ KM6 ）通电吸合电动机 M2 反（正）转，工作台横向运动，到了想要的位置时扳回开关 SQ5(SQ6) 工作台横向停止运动。

（ 3 ）工作台纵向运动

首先将床身上的转换开关扳到 " 纵向 " 位置，扳动开关 SQ5 （ SQ6 ）， SQ5 （ SQ6 ）常开触点闭合， SQ5 （ SQ6 ）常闭触点断开，接触器 KM7 （ KM6 ）通电吸合电动机 M2 反（正）转，工作台纵向运动，到了想要的位置时扳回开关 SQ5(SQ6) 工作台纵向停止运动。

6. 联锁保护

真实机床在为了防止工作台或主轴箱自动快速进给时又将主轴进给手柄扳到自动快速进给的误操作 , 就釆用了与工作台和主轴箱进给手柄有机械连接的行程开关 SQ3 。当上述手柄扳在工作台（或主轴箱）自动快速进给的位置时， SQ3 被压断开。同样，在主轴箱上还装有另一个行程开关 SQ4 ，它与主轴进给手柄有机械连接，当这个手柄动作时， SQ4 也受压断开。电动机 M1 和 M2 必须在行程开关 SQ3 和 SQ4 中有一个处于闭合状态时，才可以启动。如果工作台（或主轴箱）在自动进给（此时 SQ3 断开）时，再将主轴进给手柄扳到自动进给位置（ SQ4 也断开），那么电动机 M1 和 M2 便都自动停车，从而达到联锁保护之目的。

实践二平台：

1.PLC 电气控制实训平台介绍

考核平台安装有 PLC 、触摸屏、变频器、指示灯按钮模块等器件，融合自动控制系统电气控制电路的接线、 PLC 编程与调试于一体，满足实训教学、鉴定培训及职业竞赛的需要。

实践二考试平台选取控制设备型号：

1.PLC 控制盘

PLC 品牌型号为：西门子 S7-1200 1214c

214-1AG40-0XB0

214-1HG40-0XB0

2. 触摸屏品牌型号为：昆仑通态 TPC7062Ti

3. 变频器型号为：西门子 G120C 变频器 6SL3210-1KE11-8UF2

附件二、 评分表样本

实践一评分样本

职工职业技能大赛

维修电工实践一考试评分表

姓名 成绩

故障排除（ 100 分） 故障用时 __________

故障点一线路号： 故障点二线路号：

序号	项目	要求	评分标准	扣分	得分
1	劳保防护	工作服、绝缘鞋穿戴齐全	没穿绝缘鞋，扣 2 分 , 穿戴整齐后方可考试。
2	操作规程	必须遵守操作规程	1. 按要求停电验电，停电后未验电，每次扣 2 分； 2. 造成仪表损坏，每次扣 5 分。
3	故障时间	故障排除得分	故障在 # 分钟之内修复 # 个故障，用时最短的得 # 分；其他选手排除 # 个故障时间每增加 # 秒减 # 分，不足 # 秒按照 # 秒记；排除 1 个故障选手得 # 分（不计时）。
4.	其它	考试选手须将考试故障点用 ▲ 标注在电气原理图中，并在评分表中写清故障点线号。

实践二样本

职工职业技能大赛

维修电工实践二考试评分表

部门 姓名 成绩

一、赋分表 时间：

赋分（ 1 ） # 分	赋分（ 2 ） # 分	赋分（ 3 ） # 分	赋分（ 4 ） # 分	赋分（ 5 ） # 分	赋分（ 6 ） # 分	赋分（ 7 ） # 分	赋分（ 8 ） # 分	赋分 （ 9 ） —	赋分 （ 10 ） —

二、控制系统的设计、编程、调试，具体要求如下：

自动快速分拣控制系统

（一）自动快速分拣系统运行说明

自动快速分拣系统 由皮带运输机 、旋转编码器、物料检测传感器、电感传感器、色度传感器等组成，如图 1 所示。本系统是由 PLC 控制皮带运输机上的多个物料在不同区域进行不同速度的自动快速分拣，提高产品分拣的生产效率。

（二）自动快速分拣系统控制要求

1. 自动快速分拣系统设备具备两种工作模式：

模式一：调试模式；

模式二：运行模式 。

2.HMI 画面要求：

首页界面（如图 1 所示）。

图 1 首页界面

模式一：调试模式

设备自动进入调试模式后，触摸屏出现调试画面，如图 2 界面所示。

图 2 调试画面

2.1 手动调试

1. 可以实时显示皮带物料检测的状态；有物料显示绿色，无物料显示灰色。

2. 可以实时显示电感检测传感器的检测状态，检测到金属物料时，显示黄色，无物料时显示灰色。

3. 可以实时显示色标检测传感器的颜色，以物料的实际颜色为准。

4. 可以手动修改电动机的运行频率。

5. 按下 “ 皮带手动正转 ” ，皮带拖动电动机向右运行；指示灯 HL1 以 1Hz 的周期闪烁。

6. 按下 “ 皮带手动正转停止 ” ，电动机停止运行。

7. 手动按下 “ 皮带手动反转 ” ，皮带拖动电动机向左运行；指示灯 HL1 以 2.5Hz 的频率进行闪烁。

8. 按下 “ 皮带手动反转停止 ” ，电动机停止反转，皮带停止向右运行。

9. 可以实时显示电动机的运行频率。

2.2 联机调试

1 ）按下 “ 启动 ” 按钮，自动调试指示灯 HL2 以 1.5Hz 的频率闪烁；当皮带物料检测位置，检测到物料时，延时 3S ，电动机拖动物料以 20Hz 频率运往电感检测区；到达电感检测区时，皮带拖动物料以 8Hz 的频率缓慢通过；通过检测区后，电动机再转换成 15Hz 快速运往颜色检测区；到达颜色检测区后，电动机转为 8Hz 缓慢通过；通过检测区后，电动机以 20Hz 的频率拖动物料运送至废品收集区；物料达到废品收集区后，皮带停止，等待一下物料调试。

2 ）按下 “ 停止 ” 按钮，系统立即停止运行； HL2 指示灯随之熄灭。

3 ）调试结束后，按下 “ 返回首页界面 ” ，返回首页界面。

模式二：运行模式

图 3 运行模式显示画面

1 ）按下 “ 启动 ” 按钮，系统运行指示灯 HL3 以 1Hz 的频率闪烁。

2 ）手动将随机物料放到皮带上，当皮带检测到物料时，系统运行指示灯 HL3 变为常亮；检测到物料后，延时 2S ，电动机拖动皮带以 15Hz 开始快速运行，到达金属检测区转为 10HZ ，缓慢通过。

① 如果检测是金属物料，电动机则停止，延时 1S 后，电动机拖动皮带以 20Hz 的运行速度将物料拖运送到入料口，停止； HL4 以 1Hz 的频率进行闪烁，物料类型文本框显示 “ 金属物料 ” ；待人工取走后， HL4 熄灭， HL3 指示灯以 1Hz 的频率闪烁；等待下一个分拣物料；

② 如果检测非金属物料，电机穿过金属检测区后，电机转为 15Hz 开始快速运行至颜色识别区，待到颜色识别区时，电机转为 10HZ 缓慢通过；

③ 如果检测为白色物料，电机则停止，延时 1S 后，开始反向以 20Hz 的频率运行至物料检测入口处，停止， HL5 以 2Hz 的频率进行闪烁，物料类型文本框显示 “ 非金属白色物料 ” ；待人工取走后， HL5 熄灭， HL3 指示灯以 1Hz 的频率闪烁；等待下一个分拣物料；

④ 如果检测为黑色物料，电机拖动皮带运送物料穿过颜色检测区后，转为 15Hz 运行至废料收集区；当物料进入废料收集区后，电机停止， HL3 指示灯以 1Hz 的频率闪烁；等待下一个分拣物料。

4 ）触摸屏上实时显示已经分拣出的不同物料类型的相应个数。

5 ）当系统 1 分钟之内没有检测到物料，系统自动停止运行。

6 ）系统运行中，按下系统 “ 停止 ” 按钮，系统立即停止运行。

三、评分说明样本：

1. 实践考试总时长为 # 分钟；

2. 评分标准，以第一名选手程序编写的交卷时间且成绩为 # 分以上为基础计算时间， 其它参赛选手每增加 # 分钟扣除成绩 # 分；

3. 此次竞赛参赛选手自己连接 PLC 、变频器进行调试，调试时长 # 分钟，此过程可以修改程序；

4.PLC 、变频器的接线，有单独的配分。

附件三、参赛选手自备工具清单

1. 自备编程笔记本电脑并预装西门子博图软件，软件版本： v15 版，

触摸屏组态软： MCGS ，软件版本： V7.7 版，

变频器调试软件： STARTER ， 软件版本： V5.4 版 ， 变频器采用西门子 G120C 变频器

2. 低压验电笔。

3. 数字万用表（考试平台已准备），也可以自带。

一、设备结构

          机电技术技能实训考核装置由电源控制屏、 PLC 单元模块、电机组等构成，其结构如图 1 所示 : 

图 1                                                         

二、电源控制屏

        装置的电源采用三相五线交流电源，具有漏电保护 ; 具有急停按钮、电源指示灯和供电指示灯 ; 具有电源电压指示 ; 提供 1 路三相电源输出 , 带自动空气开关控制 ; 提供 1 路单相电源输出，带自动空气开关控制。

              1. 概述

      PLC 单元模块包含断路器、熔断器、 DC24V 开关电源、三菱 FX3U-32MR PLC 、三菱 FR-E740 变频器、 交流接触器、热继电器、中间继电器、可插拔式模拟负载模块、按钮开关 . 指示灯等电气元件，所有电气元件的引线全部转接到安全插孔上。挂箱内部具有自动

智能巡线系统 , 可自动检测外部接线的正确性。

2 、配置清单      

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