第八届全国信息技术应用水平大赛比赛说明

（比赛科目：“Omron杯”Sysmac自动化控制应用设计大赛）

 

一、比赛形式

l  本项比赛为团体赛，参赛者以团队形式参加本次大赛，每支队伍不超过3名学生和2名指导教师。

l  初赛阶段：本项比赛内容为自动化控制应用设计，初赛采用场外作业、提交作品方式。参赛队在指定时间按初赛要求完成作品设计，并在指定时间提交：

（1）作品申报表（见附件）电子档和纸质档各一份；

（2）初赛作品：参赛团队提交仿真程序电子档。

备注：电子档初赛作品发送到大赛组委会指定邮箱，并刻录光盘一份连同纸质档一同寄至大赛组委会。通过初审的作品和参赛队进入决赛。

l  决赛阶段：决赛由工程演示、工程答辩、实操调试等环节组成，由评审专家组现场打分。

l  本项比赛重点考察学生自动化控制应用设计能力、工程实践能力、团队协作意识、自主学习能力、解决实际工程问题的能力和综合工程实践素养。

二、参赛人员

参赛人员

u  大赛面向全国全日制在校大学生（高职、本科、研究生）

参赛队员基本知识要求

u  电气原理图基本知识

u  电气接线与安装基本知识

u  PLC应用基本知识

u  电机驱动应用基本知识

u  人机界面通讯基本知识

u  自动控制系统基本知识

 

 

 

三、控制对象说明

1、被控对象：

所选被控对象为两自由度并联机械手，两自由度并联机械手具有平稳，准确，快速等优点，在食品加工，包装，物流等各行业使用非常广泛，因此选用该装置作为本次比赛地被控对象，可以很好地体现NJ的高速高精度特点。该装置由两个伺服电机安装在静平台上，带动主动臂动作，主动臂连接从动臂动作，从而控制动平动盘的移动，如图1：

图1 被控对象: 两自由度并联机械手机构说明

图2机构说明图

2、机械保护

3、NJ输出

4、系统配置

图3 系统配置

注：所有配置均为必要选项

5、主要配置器件

 

 

 

 

 

 

 

四、比赛说明及评审方式

1、比赛要求：

初始值状态：A点有10个铁片，B,C两点

没有铁片，按下启动按钮机械手把A点处

铁片通过电磁铁吸合越过屏障，放回到B

点，每次吸合一个，A点铁片吸合完后，

接着再把B点处的铁片通过电磁铁吸合越

过屏障放回A点，每次吸合一个，B点铁

片吸合完后，然后再把A点处的铁片通过

电磁铁吸合越过屏障放回C点，A点处的

铁片吸合完后接着再把C点的铁片通过

电磁铁吸合放回到A点，C点处的铁片吸

合完后，接着重复A点B点，B点到A点

，A点到C点，C点到A点动作，直到按

下停止按钮，机械手停止动作。

 

 

 

 

 

                                                   图4工作流程图

 

图5工作流程说明示意图

 

 

 

 

l  技术指标：

¨         工作半径：150mm

¨         蔽障高度（底座塑料加铁杆）（L4)：60-100mm(高度可调)

¨         抓取速度：Max:3m/s(注：最大机械允许速度）

¨         位置重复精度X,Y：±0.1mm（注：机械精度）

¨         最大负载 ：1kg

¨         A点铁片直径30mm,铁片中心孔直径10mm,厚度5mm，放置个数为10个

¨         A点位置（L1):0-112mm

¨         B点位置（L2):188-300mm

¨         C点位置（L3)：188-300mm(并且L3>L2)

 

2、初赛评审方式：

    （1）参赛团队需提交：作品申报表：电子档和纸质档各一份；初赛作品：包含NJ和NS程序。

备注：电子档初赛作品发送到大赛组委会指定邮箱，并刻录光盘一份连同纸质档一同寄至大

赛组委会,通过初审的作品和参赛队进入决赛。

    （2）初赛操作流程

3、初赛作品评审标准

初赛作品评审标准
项目	功能要求	合否	备注
在符合操作流程的前提下进行以下项目的评审	程序中必须包含LD语言,ST语言，Motion FB
	编写机械手仿真程序：编写能够通过Data Trace功能把机械手轨迹仿真出来的程序
	通过网络变量编写NS触摸屏程序（具体功能见NS触摸屏程序要求）
	机械手指定位置绝对移动程序（在机械手允许的活动范围内，输入目标点的坐标，机械手可以运动到指定位置）
	点动程序（通过点动按钮可以实现机械手上下左右点动）
	机械手活动范围超出判断报警程序（设置机械手活动范围以外的位置时候，机械手不动作）
	机械手手动程序（机械手根据设定的运行次数（10次以下），按下A点到B点手动运行按钮把A点的铁片吸合放回到B点，然后回到A点或者按下A点到C点手动运行按钮把A点的铁片吸合放回到C点，然后回到A点)
	机械手自动程序（按下启动按钮后，机械手进行A点到B点运动，直到A点铁片吸完，B点到A点往复运动，直到B点铁片吸完，然后A点到C点，直到A点铁片吸完，C点到A点的往复运动，直到C点铁片吸完，重复以上动作）
	运动学正推程序（编写能够根据主动臂伺服旋转角度推出平动盘坐标的程序）
	A  B C三点坐标在NS程序中可以任意设置 A 点铁片厚度和屏蔽高度在NS程序中可以任意设置
	机械手绝对移动目标点的坐标和绝对移动按钮做在NS程序中
	机械手上下左右点动按钮要做在NS程序中
	要在NS程序中显示机械手活动范围超限报警信息
	机械手手动运行按钮（A点到B点手动按钮， A点到C点手动按钮）要做在NS程序中，运行的次数（A点到B点运行次数，A点到C点运行次数）可以在NS程序中任意设置
	机械手启动按钮要做在NS程序中
	机械手停止按钮要做在NS程序中
	平动盘坐标要在NS程序中实时显示,并且在触摸屏中实时显示平动盘运动轨迹

注：如果无全部满足，以满足项目多少进行评定

 

初赛评价可以通过NS和NJ离线仿真功能实现程序变量的设置和显示：

（1）首先在NS里面把所需变量设置好：

 

（2）在NJ软件里面工具里面选择出现以下画面：

 

（3）设置想要修改的参数如下同时NJ中对应的变量也跟着改变：

 

4、决赛评审方式：

决赛阶段部分由现场工程演示，工程答辩，实操调试考试三个环节组成。

工程演示：参赛团队以PPT形式介绍工程背景，对其组成结构，设计原理，功能，控制算法实用性，可行性进行描述，时间控制器在10分钟内。

工程答辩：参赛团队现场解答专家评审针对作品提出的问题，时间控制在10分钟内。

实操调试：参赛选手在同一实践平台上40分钟内（包含比赛运行）完成下述工作：

电气接线：完成NJ控制输出的接线；

NJ控制程序：完成NJ控制程序编写与调试；

触摸屏（让PC作为触摸屏，操作方法见决赛评审方式）：完成触摸屏组态监控界面的设计与调试；

运行：指定时间完成调试，成功运行并具有稳定性（最多运行2次，作为最终成绩）。

在决赛中，同样可以让PC作为NS触摸屏，使用NS的与PLC连接功能完成变量的设置和显示功能

（1）NS通信设置

（2）NJ通信设置

 

（3）在NS工具中选择点击开始 

（4）通过NS仿真功能就可以修改对应NJ程序中的变量

通过现场实际操作评价，按下启动按钮后，在相同的时间内，成功搬运铁片个数最多方获胜。

 

 

 

 

 

五、附注

l  赛程安排

¨    参赛报名：2013年5月1日——2013年9月30日

¨    初赛提交：报名起——2013年10月10日

¨    初赛评审：2013年10月10日——2013年11月10日

¨    公布决赛名单：2013年11月15日

¨    决    赛：2013年12月7-8日

¨    颁奖典礼：2013年12月9日

l  作品报送

u  收件人：胡姗姗、詹育铖

u  地  址：北京市西单大木仓胡同37号教育部业务楼416室（100816）

u  电  话：010-58930088-609、010-66068450

u  邮  箱：dasai07@moe.edu.cn    

  

l  备注：

u  初赛需提交内容：作品申报表——电子档和纸质档各一份；初赛作品仿真程序电子档。电子档发送到大赛组委会指定邮箱，并刻录光盘一份连同纸质档一同寄至大赛组委会；

u  邮件寄送包裹单请注明“‘Omron杯’Sysmac自动化控制应用设计大赛”字样；

u  参赛团队可向组委会申请大赛校园行活动及参与师资培训活动；

u  参赛团队在比赛准备期间，可以参考“全国工业自动化人才认证培训项目”官方网站 www.iaat.org.cn 相关比赛视频教程、技术参考资料等；

u  组委会联系人：

胡姗姗    010-58930088-609     huss@moe.edu.cn

詹育铖    010-58930031         Dasai07@moe.edu.cn

 

“Omron杯”Sysmac自动化控制应用设计大赛作品申报表