山东省工业网络智能控制与维护赛项（学生赛）赛题第4套.docx

山东省职业院校技能大赛

竞赛任务书赛题四

赛项名称：工业网络智能控制与维护

英文名称：IntelligentControlandMaintenance

ofIndustrialNetworks

赛项组别：高等职业教育（学生赛）

赛项编号：GZ016

2023年山东省职业院校技能大赛高职组

“工业网络智能控制与维护”赛项（学生赛）

赛题四

选手须知：

1.任务书共12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程序文件必须存储到“D:\赛位号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。

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。

竞赛场次：第场赛位号：第号

远程网络控制的农产品外观质量自动分拣

一、平台概述

本比赛项目需通过物理平台达成考察目标，平台为一条简易工业网络零部件装配检测生产线。整个生产线系统由四部分构成：工业控制网络、现场工作站、控制系统单元和感知执行单元，每个部分均配有通信系统接口，组网实现整个生产线的互联互通。现场感知执行单元配有人机交互模块（触摸屏），并应配有无线通信接口（如WIFI、FRID）或生物信息识别功能，可实现身份验证，保证系统安全和产品信息溯源。生产线软件系统包括用于生产线设计的工业网络控制架构设计系统、工业网络仿真软件和生产管理（MES）系统。控制系统单元集成包括PLC、变频器、伺服控制器、中间继电器等电气部件；感知执行单元包括各种传感器、执行部件、现场触摸控制屏、显示屏和物料仓等，集成于一个平台上，用于模仿生产制造车间现实环境。各类传感器用于感知监测物理量的状态，为系统决策与执行提供信息；各执行部件执行系统的控制命令，完成既定的动作。送料B中的工件内部植入FRID芯片，便于产品质量溯源，送料A、B模块均采用气缸推送方式，外观缺陷检测采用视觉检测，成品搬移采用三轴线性运动抓取机构。该系统能够完成送料、装配、尺寸（高度）检测和分拣、外观（视觉颜色、缺陷）检测分拣、FRID产品信息录入、合格成品搬移入库等功能。整个生产过程在生产管理（MES）系统监控下自动完成。

二、任务要求

根据任务书功能要求进行系统方案设计，完成后填写设备选型设计表。

总体任务是设计并利用现场提供设备组网完成一个远程网络控制下的柑橘外观质量自动检测分拣系统，其中柑橘采用塑料制品模拟件。分项任务如下：

（1）采用工业网络控制架构设计软件进行设计能完成所要求功能的系统；

（2）采用工业网络控制仿真软件调试仿真设计的系统；

（3）采用现场各模块组网、编程，实现要求的功能；

（4）编写《竞赛总结》，保存到“D:\赛位号”。

具体要求如下：

①通过启动现场触摸控制器，自动录入操作者信息，系统自检、待机；

②根据生产任务，通过MES系统下达生产指令，启动系统运行；

③柑橘通过送料模块A和B轮流进行自动上料，并由输送带送至视觉检测位置；

④视觉检测完成两个检测任务，一是缺陷检测、二是尺寸测量；

⑤视觉检测并进行后，柑橘通过输送带至待搬移位置；

⑥将成品依次摆放的指定位置。搬移过程中，分别将合格大号柑橘放置在九宫仓库ABC位置，合格小号柑橘放置在GHI位置。

⑦生产信息能够显示于大屏之上；

三、竞赛内容

模块一：工业网络智能控制与维护系统工业网络设计

任务1：系统方案设计

（1）根据任务需求设计系统方案，填写设计方案要素表，包括主要元件的选型、功能描述和位置布局，完成后填写设备选型设计表。

表1系统元器件选型设计表

序号

设备名称

选用型号

功能描述

位置布局

（2）根据系统方案进行网络拓扑图绘制

①采用工业网络控制设计软件进行绘制，包括根据设计方案中确定的设备进行选型、组网，完成虚拟系统的搭建。

②使用网络拓扑图设计软件设计整个网络架构拓扑图，完成智能生产系统的边缘层，包括设备层、控制层、数据接入层），应用层、网络层的绘制。同时，在网络拓扑图中标注各设备之间所采用的工业网络通讯总线，不同工业网络通讯总线采用不同颜色线条标注。并将绘制的文件保存。

（3）根据系统网络结构，对远程服务器，工作站运维计算机，数据管理网络中主控PLC、触摸屏，生产线PL