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第一部分 竞赛须知
- 竞赛要求
1.正确使用工具，操作安全规范；
2.竞赛过程中如有异议，可向裁判员反映，不得扰乱赛场秩序；
3.遵守赛场纪律，尊重裁判，服从安排。
- 职业素养与安全意识
1.完成竞赛任务所有操作符合安全操作规范，注意用电安全。
2.遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员；爱惜赛场设备、器材。
- 扣分项
1.在竞赛过程中，因操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，视情节扣
10〜20 分，情况严重者取消比赛资格。
2.衣着不整、污染赛场环境、扰乱赛场秩序、干扰裁判工作等不符合职业规范的行为，在模块3中扣除相应职业素养分，情节严重者取消竞赛资格。
- 选手须知
1.任务书如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行更换；
比赛结束后，比赛提供的所有纸质材料、U 盘等不得带离赛场。
2.设备的安装配置请严格按照任务书的要求及工艺规范进行操作。
3.参赛团队应在规定时间内完成任务书要求的内容，任务实现过程中形成的文件资料必须存储到 U 盘的指定位置，同时拷贝一份“提交资料”副本至服务器的“D 盘”根目录下，未存储到指定位置的文件均不得分。
4.比赛过程中，选手认定设备或器件有故障可向裁判员提出更换；如器件或设备经测定完好属误判时，器件或设备的认定时间计入比赛时间；如果器件或设备经测定确有故障，则当场更换设备，此过程中（从设备检测开始到更换完成）造成的时间损失，在比赛时间结束后，对该小组进行等量时间延迟补偿。
5.比赛过程中由于人为操作失误造成器件损坏，器件不予更换。
6.在裁判组宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止对竞赛设备与计算机的任
何操作。
第二部分 竞赛任务
- 任务要求
随着新一代信息技术的快速发展，工业互联网技术推动着传统制造业向数字化、智能化方向升级转型。工业设备的标识化与联网化在工业生产上具有重要意义，不仅可以优化生产流程和管理方式，提高生产效率，更可以促进工业化和信息化两化融合，实现工业生产的智能化，对构建现代智能化工业体系具有积极意义。
某数控机床项目计划投资1亿元，拟建设高端智能数控机床基地。主要业务是专业化、自动化、智能化的车削、铣削生产线及加工单元等数控机床产品的研发、生产及销售，产品主要服务汽车零部件、航空航天、轨道交通、汽摩零件、模具等行业，利用边缘计算技术提升信息处理的实时性，另外设计工业互联网平台应用软件实现数据可视化及服务应用。
- 任务环境
硬件资源：计算机、工业互联网集成应用工作站、工业互联网平台、工具箱、耗材等。
软件资源：见U盘中“竞赛资料”文件夹。
- 任务实施
模块一 工业互联网设备安装与调试（35分）
任务1-1 工业互联网设备安装
工业网络技术单元平台上PLC模块与触摸屏程序已编写完成，并下载到设备中。现需要对工业互联网网络设备进行硬件安装、参数设置，并通过现场网线连接，现场总线连接，最后进行运维调试，使其能正常运行使用，在触摸屏展示正确数据。
1．根据布局图，对工业网络设备的部分硬件进行安装与电气接线。（安装噪声传感器、网关1、网关2三个模块）
2．按下表1-1所示的参数，设置对应设备的IP地址及端口号。
表1-1 IP地址及端口号
| 序号 |
设备名称 |
IP 地址 |
端口号 |
| 1 |
网关1 |
192.168.0.7 |
20001 |
| 2 |
网关2 |
192.168.0.8 |
2008 |
3．按照表1-2所示的参数，使用USB串口调试线设置或通过对现场仪表按键参数设置，进行对应设备的参数设置。
表1-2 参数设置
| 序号 |
设备名称 |
参数 |
| 1 |
温湿度传感器 |
波特率9600，从站地址2 |
| 2 |
噪声传感器 |
波特率9600，从站地址3 |
| 3 |
电能表 |
波特率9600，从站地址4 |
4．要求对现场的工业路由器进行设置，路由器用户名及密码为默认，现需要设置路由器用户名user001，密码为123456，并将路由器全部网口设为LAN口，路由器IP地址设置为192.168.0.200。
任务1-2 工业互联网设备调试
1．根据下图1-3所示的网络拓扑图，完成工业网络设备的网线连接，要求正确完成网线连接，并对网线进行整理，放入线槽中。
2．网络设备运行调试
在触摸屏界面，进行监测，调试运行设备，验证设备参数设置、硬件连接、网络搭建是否正确。
模块二 工业互联网平台开发应用（60分）
任务2-1 数据采集系统及应用
本任务要求选手完成工业网关配置，通过网关实现PLC、温湿度传感器的数据采集并接入工业互联网平台，实现设备数据采集；同时在网关内置开发环境，通过python编写脚本实现边缘端逻辑处理。具体如下：
任务2-1数据采集系统及应用
1．配置网关实现设备入网：
(1)网关电源接线配置：
完成网关电源接线，实现设备上电成功；
(2)配置准备：
a)考生电脑连接网关LAN口，自动获取默认网关IP，进入网关内部配置网页，用户名/密码默认为adm/123456；
b)进入系统管理，同步本机系统时间。
(3)配置网关网络：
a)配置网关WAN/LAN口切换为LAN口的工作模式，且关闭DHCP服务；
b)配置网关WLAN功能，实现网关接入类型切换为接入点方式，并命名相应SSID和相应密码；（SSID命名为user-XX（操作台号），WPA2-PSK密码为123456；）
c)配置网关LAN主IP为192.168.0.20
d)保存相应网络参数，并检查
(4)配置网关硬件接口参数：
a)将传感器接入网关；
配置网关串口参数，保证网关串口与温湿度传感器串口参数一致（波特率9600；数据位 8；检验位 无校验；停止位 1）。
(5)网关测点监控数据添加：
（检查ProductKey、deviceName是否与平台一致）
(6)温湿度传感器：
在设备列表中配置温湿度传感器的通讯参数，并根据温湿度传感器操作手册及说明书正确更新网关内部变量列表中变量标识符、寄存器地址、协议等参数。（温湿度传感器通过接口连接网关串口，温湿度传感器的接口参数及设备地址参照说明书通过按键操作进行查看）；
(7)PLC：
（提供PLC点表，包括点位名称、数据类型、地址等相关信息）
a)工业网络技术实训台;
在设备列表中配置PLC的通讯参数，实现对PLC的数据采集，使用正确协议及接口参数，并描述控制名称为plc；配置数据采集点并更新网关内部变量列表中变量标识符、寄存器地址、协议等参数。并添加相应的描述，要求采集数据的地址和变量类型正确，与触摸屏显示一致；
b)工业互联网运动执行单元;
在设备列表中配置PLC的通讯参数，实现对PLC的数据采集，使用正确协议及接口参数，并描述控制名称为plc02；配置数据采集点并更新网关内部变量列表中变量标识符、寄存器地址、协议等参数。并添加相应的描述，要求采集数据的地址和变量类型正确，与触摸屏显示一致；
(8)检查从机数据是否添加完毕，并在测点监控列表中检查数据采集是否正确执行：
任务2-2 标识解析系统集成应用
1．标识解析设备装调
- 完成标识解析三色灯的硬件安装调试，完成工业互联网平台‘标识解析三色灯01’直连设备创建；
- 完成标识解析三色灯参数配置，标识解析三色灯接入命名为user-XX（操作台号），WPA2-PSK密码为123456的WIFI网络。
2．标识解析系统集成与应用
场景描述：能够为接入工业互联网平台工业设备进行标识赋码和标识信息注册，实现与标识解析系统对接，通过标识码在设备监控运维系统中的应用，用户可通过扫码标识码获取设备的标识信息，实现数据互联互通。
任务步骤：
1．在工业互联网平台新建直连设备，新建设备时使用标识解析三色灯产品；在设备监控运维系统，设备管理处添加该设备；
2．标识解析三色灯接入工业互联网平台，在设备管理-设备-直连设备，可查看到该设备状态为‘上线’，此时系统首页的标识个数也加1；
3．在标识载体管理功能，可以点击’注册’，填写设备标识信息并发送到企业节点注册；
4．设备监控运维系统
1)打开设备监控运维系统并登录
2)在基础管理-设备管理，新建车间，车间名称‘1号生产车间’
3)在基础管理-班次管理，新建班次，班次名称‘早班’（08:30- 12:00）、‘中班’（12:00-18:00）
4)在基础管理-设备管理，添加设备，设备名称‘标识解析三色灯’
5)在设备维护-维修人员管理，录入维修人员姓名、手机号。
6)在设备维护-巡检管理，新建巡检任务，巡检设备为‘标识解析三色灯’，每天18点定时巡检
7)在设备维护-保养管理，新建保养任务，保养设备为‘标识解析三色灯’，每月10日9点定时保养
8)在设备维护-维修管理，新建维修任务，维修设备为‘标识解析三色灯’，指定单次维修日期与维修时间
5、在设备监控运维系统，设备管理-查看页面，下载标识码。
任务2-3 边缘计算及数据可视化应用
1、工业数据边缘处理
- 边缘计算云服务配置
选择相应的平台类型，填写服务器地址、客户端ID、端口等参数；
- 边缘计算Python开发
在网关内置开发环境，通过python编写脚本实现边缘端逻辑处理。
- 边缘计算功能开启
进入工业网关内置网页—边缘计算-Python边缘计算，运行“device_supervisor”。
- 自定义快函数
编写python自定义快函数，实现设备跨设备数据联动。
功能：快函数读取switch测点数据，将数据写入light0(绿灯)测点；按启动键，switch测点置1，light0测点随之置1，可观察到标识解
三色灯light0 LED绿灯点亮。
- 自定义快函数正确执行
2．边缘数据接入
- 现场设备接入及监控
- 打开⼀体机，完成工业互联网平台系统登录；
- 在工业互联网平台，完成标识解析数据网关产品及设备的创建；
- 添加网关设备，设备名称是‘工业网关01’
- 网关子产品‘温湿度仪表’物模型创建属性包括‘温度’、‘湿度’
- 创建网关子设备，设备名称是‘温湿度仪表’
- 在网关设备列表中，点击管理‘工业网关01’，为其添加网关子设备，网关子设备名称是‘温湿度仪表’
3．边缘计算应用
将标识解析三色灯、噪声传感器接入互联网平台，对工厂环境声音监控。
1)场景联动：创建联动规则：设置触发条件，当环境噪声大于60分贝且超过1min的时候，标识解析三色灯显示设备故障，亮红灯。
2)事件联动：环境噪声超过5min中时，发送短信通知现场管理人员。
4．工业数据可视化应用
某工厂新能源模组生产厂线分布在全国各地，公司领导需要对产线生产环境及设备运行状态进行监控。
任务一：用柱状图和折线图展示工厂环境数据
用柱状图展示电能表电压、电流情况，依据平台的接口，正确识别各接口,并对API地址进行正确拼接，分别获取电压、电流等历史数据，将接入历史数据的柱状图在大屏中进行展示。环境数据展示时间段为考试时间开始前1小时，每个柱状图中柱子显示10根。
用折线图监控环境中的湿度、噪声情况，折线图组件拖入画布中，依据互联网平台的接口，对API地址进行正确拼接，并分别获取温度、噪声等历史数据，将接入历史数据的折线图在大屏中进行展示。环境数据展示时间段为考试时间开始前1小时，每个折线图中显示10个节点。
任务二：用数字图展示工厂设备运行情况
将产线设备的实时运行数据用数字图进行展示，展示的设备包括RFID数据、变位器调节、步进电机速度、编码器计数值、位移传感器位移量，数据可实时更新，更新频率为1s;编码器计数值为整数，其余数值每个数据保留两位小数，数字不包含前后缀。
任务三：用状态图片展示设备运行状态
将步进机的开关状态用状态图片进行展示，步进机开启时显示开启，步进机关闭时显示关闭。开关状态通过API接口进行数据传输。
任务四：用地图展示工厂设备全国分布情况
在地图上展示设备分布的区域，设备分布于北京、辽宁、广东、广西、吉林、重庆、湖南、浙江，每个设备所在城市都需要进行打点标记，点的最大值是70，最小值是20；设备数量分别为90、80、70、60、50、40、30、20，数值需要在城市旁边显示；每个城市的设备情况都会通过卡片显示具体信息，信息包括：地点、数量，只有当鼠标放到某个城市位置的时候才会显示卡片信息。
任务五：实时展示虚拟产线电压检测单元状态
实时监测电压检测单元的电压值，并按照所给的素材，依照图示进行展示。
任务2-4 工业互联网应用平台服务开发
1．工业APP开发与应用
需使用工业APP低代码开发平台的可视化设计器完成数据运行数据展示系统。
任务一：
工业APP开发实现在低代码开发平台建立实体对象模型及业务属性，包含引用接口、枚举的创建
任务二：
工业APP开发实现在低代码开发平台实现PC端和移动端表单页面的设计与开发
任务三：
工业APP开发能根据工业 APP 的业务需求，进行企业组织模型的数据初始化，包括组织单元、部门、职务类型、职务、职位等。
2．工业互联网集成应用
任务一 ：设备预测性维护集成应用
某工具厂签约入驻工业园后，新厂房建设占地200余亩，现已建成投产。该厂将要按照数字化厂房的标准建设，每把刀具的每一道生产工序都纳入监管管理，可大幅提升产品的质量和生产效率。
现需要实时采集实训台上的某一台电机的数据，为后续检测机床的振动做准备。对电机进行实时在线监测，判断电机的各个部件是否有破损，并从振动曲线角度提供证据，识别设备是否正常，确保设备启动后，正常运行，并通过振动曲线提供证据。
- 正确配置传感器。
- 正确配置设备诊断软件，确保传感器的数据能够正常上传，其中设备名称设置为t-001，设备编号设置为t-001。
- 观察振动曲线，做好记录。
任务二： 制造执行系统集成应用
- 部署消息服务，确认配置文件中服务端口，如不是设定端口请修改为设定端口，使用管理员权限将服务注册为操作系统服务，首次注册为服务需在系统服务列表中手动启动该服务；
- 在系统中创建产品物料数据，物料名称为“产品组”，物料类型选择“产品”，其余信息自定义；
- 在系统中创建产品产线的托盘库和产品库两个库房数据，托盘库的库房类型为“零件库”，产品库的库房类型为“产品库”，两个库房的规格均为1组1排4层10列；
- 在系统中创建产品产线所在车间的组织机构信息，机构类型选择“部门”，机构名称为“产品产线一车间”，其余信息自定义；
- 在系统中为产品产线创建4个用户账号，都属于产品产线一车间组织机构，用户登录账号和昵称等信息自定义；
- 在系统中创建产品产线的2个生产作业班组，分别为“早班作业组”和“晚班作业组”，描述早班作业组工作时间为早上8点至中午12点，晚班作业组工作时间为下午13点至17点，为每个班组分配2名作业人员且各组人员不得重复；
- 在系统中创建产品产线的2台生产设备数据，生产工艺分别为“CH1”和“CH2”。其中“CH1”工艺的生产设备，需与互联网平台中网关产品、网关设备、网关子产品、网关子设备的编号或名称进行对应，并正确配置互联网平台所在一体机服务器的IP地址，“CH2”工艺的生产设备需指定对应的虚拟设备名称为“PLC”。
- 在系统中分别配置运行服务和运行产线虚拟仿真软件的服务器电脑的IP地址参数。