西门子挑战赛资料
西门子杯中国智能制造挑战赛
2017年“西门子杯”中国智能制造挑战赛（原全国大学生工业自动化挑战赛）逻辑控制设计开发赛项决赛赛题一、被控对象描述1.对象模型电梯三维模型主要包括：电梯整体（包括轿厢、电机、限位开关，等）、各个楼层按钮（上下行呼梯按钮及指示灯，等）、电梯内部设备（轿厢开关门按钮、轿厢选层按钮及指示灯，等），等等。
电梯模型采用六部十层结构，其外形及示意图如下所示：imjlbfce十位个位图1：电梯模型外形示意图图2：七段数码管图3：电梯模型原理示意图图4：交流双速电梯拖动系统．．．．．相连，实施自动控制。
2.设计参数3.IO变量及相对地址列表（见附录）二、任务要求及评分细则1.任务要求针对电梯控制，参赛队需完成：1）控制方案的实施及调试。
包含PLC硬件组态及控制程序实施，WINCC监控画面组态及实施，PLC与WINCC之间的通信连接，以及系统调试、投运。
2）实现电梯的自动控制，及时响应不同楼层的客户召唤请求。
包括电梯启停、平层、开关门、故障提示及上下限位保护等。
2.评分细则★说明：当自动评分成绩相同时，群控指标1-5项作为参考指标进行比较，用以确定名次的先后顺序。
这五项指标，其评价优先级按照从高到低的顺序依次是：乘客平均候梯时间 > 乘客长时间候梯率 > 乘客平均乘梯时间 > 电梯运行总距离 > 系统启停总次数。
▼扣分项说明：当实现该功能时，得分为0分；当该功能未实现或实现有误时，得分为负分。
附录：电梯仿真对象IO列表PLC输入变量：PLC输出变量：。
最新全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛工程设计文件资料
4）运行保护
为安全起见，在门区外，系统设定不能开门。
在非检修状态，电梯运行过程中，如果连续运行了运行时间限制器规定的时间后，其中没有平层开关动作过，系统就认为检测到钢丝绳打滑故障，所以就停止轿厢的一切运行，直到断电复位或转到检修状态时，才能恢复正常运行。
3）错误指令消除
当电梯到达最远层站将要反向时，原来所有后方登记的指令全部消除。连按2次错误指令的按钮，该等级的信号就被取消。
4）开门延时/关门保护
无司机运行时，电梯到站自动开门后，延时若干时间自动关门。在关门过程中，当安装在轿厢门口的光电信号或机械保护装置探测到有人或物体在此区域时，立即重新开门。
5）待载休眠
2015年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛工程设计文件
ITEM2逻辑控制赛项
参赛队伍名称：
参赛学校名称：
2015年6月28日
一、方案设计依据、范围及相关标准
1、方案设计依据
（1）全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛逻辑控制赛项高校组初赛赛题及初赛细则；
（2）六层电梯逻辑控制仿真及设备用户手册等；
（3）SIMATIC S7-1200使用手册及产品目录。
图1理想速度曲线
在系统的制动段，既要对减速度进行必要的控制，以保证舒适感，又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制，以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前，为了使两者得到兼顾，采取以加速度对时间控制为主，同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。
2、方案设计范围
本逻辑控制功能包括：六层电梯的单部电梯基本功能（集选控制、开关门控制、错误指令消除、开门延时/关门保护、待载休眠），单部电梯运行（异常）状态监测（超载保护、终端越程保护、开关门保护、运行保护），集群电梯的群控实现等。并在SIMATIC S7-1200 PLC上完成控制算法组态及SIMATIC WINCC上完成监控环境组态，建立PLC和WINCC之间的通讯连接。
西门子杯全国大学生过程控制仿真挑战赛设计方案第I页
西门子杯全国大学生过程控制仿真挑战赛设计方案第I页西门子杯全国大学生过程控制仿真挑战赛设计方案第I页西门子杯全国大学生过程控制仿真挑战赛1 被控对象工艺流程概述............................................................................ .. (1)2 系统设计............................................................................ .. (3)2.1 DCS系统概述............................................................................ (3)2.2 系统软件安装设置............................................................................ .. (3)2.3 硬件结构及网络层次............................................................................ . (4)3 控制方案设计............................................................................ (6)3.1 进料流量控制方案............................................................................ .. (6)3.1.1 比值控制系统特点............................................................................ .. (6)3.1.2 比值控制系统主动量的选择............................................................................ .63.1.2 进料流量的变比值控制方案............................................................................ .63.1.4 控制器规律的选择............................................................................ .. (9)3.1.5 比值控制系统中控制器正、反作用的选择 (9)3.2 反应器料位控制方案............................................................................ .. (10)3.2.1 串级控制系统的特点............................................................................ .. (10)3.2.2 反应器料位串级控制系统............................................................................ (10)3.2.3 串级控制系统中主、副控制器规律的选择 (11)3.2.4 串级控制系统中主、副控制器正、反作用的选择 (12)3.3 反应温度及升温速率控制方案............................................................................ .123.3.1 模糊分程控制方案............................................................................ (12)3.3.2 模糊控制系统的参数设计............................................................................ (15)3.3.4 具有压力补偿的反应釜温度控制 (15)3.4 反应器压力安全控制及联锁保护 (17)3.5 反应器组分控制............................................................................ . (18)3.6 开车步骤顺序控制............................................................................ (19)4 结论............................................................................ . (21)附录............................................................................ .. (22)基于PCS7的带搅拌釜式反应器系统的控制方案的带搅拌釜式反应器系统的控制方案1 被控对象工艺流程概述被控对象工艺流程概述所选被控对象为过程工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）系统，属于连续反应过程。
西门子杯中国智能制造挑战赛
“西门子杯”中国智能制造挑战赛
智能制造工程设计与应用类赛项-信息化网络化方向
初赛上机练习注意事项
1、将交换机SCALANCE XM408、SCALANCE XB208或SCALANCE X208及无线模块SCALANCE W774、SCALANCE W734等所有网络模块的用户名和密码统一设置为：用户名：admin
密码：A_123456
2、禁止私自利用设备上的重置按钮对设备进行恢复出厂设置操作
为保护比赛设备，避免因重置不当影响设备功能，禁止私自利用设备上的重置按钮对设备进行恢复出厂设置操作。
如有必要需要由熟悉设备的分赛区教师进行恢复设备出厂设置操作。
注意：必须看到设备恢复出厂设置完成后（F灯灭，插网线的网口指示灯亮）后才能进行配置操作。
3、练习完成后注意：
清点每套设备配备的网线数目是否对，并交还给分赛区。
4、在Portal STEP 7中添加S7 1200时，必须选择如下配置：
●型号：CPU 1214C DC/DC/DC
●订货号：6ES7 214-1AG40-0XB0
●固件版本：V4.0
安装在S7 1200上的“信号板”AQ模块：
●名称：AQ 1x12BIT
●订货号：6ES7 232-4HA30-0XB0
5、无线模块的天线型号：ANT795-4MA。
2019年西门子杯中国智能制造挑战赛
2019年“西门子杯”中国智能制造挑战赛智能制造创新研发类赛项：自由探索方向设计方案模板参赛队伍编号：________________年月日以下模板为了便于方案评审使用，参赛队可在此基础上，根据情况自行增加条目和内容。
请注意排版条理清晰、便于审阅。
1.产品介绍用精炼的语言简要介绍创新产品的功能。
2.产品亮点请为新产品提炼出3个以内的产品亮点，展示产品的新颖性，与市场同类产品比较的创新点。
3.产品设计方案3.1.产品功能与核心价值（描述产品的功能的选择过程以及选择理由，凝练抽提产品的核心价值）3.2.产品数字化设计（使用工业设计软件SolidEdge来说明产品外观设计,并实现仿真）3.3.核心用户用例与工作原理介绍（说明用户使用该产品的关键场景，结合产品的核心价值来分析如何帮助提升用户的竞争力。
建议提供设计图纸，流程图，推荐采用多媒体等易懂的形式介绍）3.4.功能测试（针对支撑核心价值的产品功能，提出测试方案，包括技术指标和参数，需要现场、视频演示）3.5.用户体验设计或产品使用说明（对用户使用、人机交互和情感方面的考虑。
提供类似产品说明书，可以附件形式提交）4.商业计划书4.1.市场需求分析（围绕市场中存在哪些问题，问题背后有哪些市场需求等方面展开）4.2.市场前景预测（可以采用SWOT分析方法，建议采用权威组织或媒体的数据和结论来佐证）4.3.产品定位（目标客户定位，产品层次定位）4.4.产品定价策略（阐述定价原则，利润比例，并阐述理由）4.5.产品销售策略（比如直销或分销，零售或者网络营销，请说明选择理由）4.6.产品推广策略（结合市场活动，以及市场预算）5.产品技术说明5.1.核心技术实现解析（介绍如何实现各种产品功能，包含程序流程图，I/O列表，程序说明等。
需达到专利要求的可复制水平。
）5.2.技术竞争力说明（与潜在竞争产品的长期保持优势的实现及技术支撑，对可能存在的山寨的考虑）5.3.产品成本分析（请提供产品部件清单以及成本价格，说明针对潜在价格战的考虑）5.4.生产制造要点（如产品进行大规模生产的技术要点，针对工业4.0时代用户定制化和个性化生产的考虑）6.活动收获总结参加本次竞赛的收获和心得，分享一些比较有感触的事情。
2017年西门子杯中国智能制造挑战赛
2017 年“西门子杯”中国智能制造挑战赛（原全国大学生工业自动化挑战赛） 运动系统设计开发赛项 决赛 赛题
文件。 参赛队伍应提交所保存的工程项目文件，日后审核及仲裁时，将以此文件作为评判依据。 在任务演示过程中，当驱动器产生故障报警时，参赛队伍不可通过调试计算机对故障进行确认，
但可以由裁判通过开关 DI15 进行故障确认。待驱动器恢复正常后，可继续进行任务演示。如通过 开关 DI15 无法对驱动器故障报警进行确认时，并且经认定该情况由参赛队伍的工程项目中的缺陷 引起，则停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比赛成绩为已完成评分项的总分。 由于竞赛设备设有安全保护装置，当保护装置被触发时，驱动器将会断电。参赛队伍应充分考虑 到此种情况发生的可能性。在评分过程中，如果出现此种情况，要求参赛队伍在设备恢复供电时， 在不重新下载工程项目的前提下，仍能够保证评分可以继续进行。如因保护装置被触发导致评分 无法继续进行，不论保护装置由谁触发，均停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比赛成绩为已 完成评分项的总分。 在任务演示过程中，如有卷绕物料断裂的情况发生，则停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比 赛成绩为已完成评分项的总分。 如有违反上述各项要求的情况出现，则参赛队伍的比赛成绩将被记为 0 分。 2. 评分说明 决赛控制任务总分为 80 分。 当出现同分队伍时，则张力控制环节（评分细则第十二项）得到全部分数的队伍的排名高于此环 节得到部分分数或未得到分数的队伍。如果张力控制环节得分相同，则速度控制环节（评分细则 第十三项）得到全部分数的队伍的排名高于此环节得到部分分数或未得到分数的队伍。如果该两 项得分均相同，则比较参赛队伍调试所用时间，用时较短的队伍的排名高于用时较长的队伍。
4
CF 卡
6SL3054-0EG00-1BA0
2019年西门子杯中国智能制造挑战赛赛题
2019年“西门子杯”中国智能制造挑战赛智能制造创新研发类赛项：产品全生命周期管理方向赛题一、题目背景本赛项以制造业中某工厂升级改造为背景，参赛队以乙方的角色参与到升级改造过程中，完成PLM （Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）中某些环节的任务，包括但不仅限于零件规划与验证、装配规划与验证、机器人与自动化规划、机器人编程、虚拟调试、工厂设计与优化、质量生产管理以及制造流程管理等。
该赛项目的是培养一流的熟悉产品生命周期管理概念包括规划、开发、制造、生产以及技术支持，熟练掌握产品生命周期管理相关软件的使用并具备一定创新能力的人才。
二、比赛要求（一）比赛题目2019年该赛项赛题为某汽车厂轿车侧围外板总成焊接的工业机器人焊接程序离线编程与虚拟调试。
1、焊接（点焊）工艺流程其生产过程主要包含三个大的部分：（1）零件装夹；（2）焊接；（3）工件放回。
其中焊接工序为自动化作业，上下料假设为人工操作。
轿车侧围外板总成组成及名称如图1所示。
图 1 轿车侧围外板总成轿车侧围外板总成的组成：（1）H柱（2）B柱（3）门槛板（4）A柱轿车侧围外板总成上件顺序依次为：（1）（2），（3）（4）图 2 轿车侧围外板总成上件顺序比赛任务：针对轿车侧围外板总成的焊接生产流程，进行焊接工艺的设计，根据焊接工艺采用合适的工业机器人及焊枪，配合焊接工位的夹具，采用西门子Process Simulate软件实现焊点设计、布置以及焊接过程的仿真，并进行工业机器人的离线编程，对生成的机器人程序进行虚拟调试。
具体要求：（1）针对轿车侧围外板总成焊接流程，进行工艺流程设计、焊点设计和焊点布置。
（2）对上述流程采用Process Simulate 建立3D的焊接工位布局，包括机器人、焊枪、工作台、夹具、料架、周边围栏、控制设备等。
焊接流程中用到的待加工轿车侧围外板总成三维模型由大赛官方统一提供。
需要用到的机器人、操作工作台、工装夹具等需要参赛选手自行选用或设计（上述资源的三维数模需要在CAD软件中完成）。
全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM2逻辑控制赛项样题高校组
全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM2逻辑控制赛项样题高校组近年来，工业自动化领域的发展越来越受到人们的关注。
为了培养优秀的工业自动化人才，提高我国工业自动化技术水平，西门子公司举办了全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛。
其中，ITEM2逻辑控制赛项是该赛事中的重要环节，对于参赛选手来说，这是一次展示自己技术能力的绝佳机会。
ITEM2逻辑控制赛项样题要求参赛选手在规定时间内，设计并实现一个自动化控制系统。
参赛选手需要运用所学的理论知识，结合实际情况，规划动作流程并编写控制程序。
在比赛过程中，选手需要面对各种可能出现的问题，进行调试和修正，使得整个系统能够稳定运行。
这不仅对参赛选手的技术能力提出了较高的要求，也考验了他们的团队合作和解决问题的能力。
逻辑控制是工业自动化领域中的一项核心技术，它通过对输入信号进行逻辑运算和判断，对输出信号进行控制，实现对工业过程的自动化控制。
在现代工业生产中，逻辑控制技术广泛应用于各种自动化设备和生产线，能够有效提高生产效率，减少人力和物力资源的浪费。
因此，掌握逻辑控制技术对于工业自动化人才来说非常重要。
在ITEM2逻辑控制赛项中，选手所面临的挑战不仅仅是设计一个系统，更重要的是要考虑到系统的可靠性和稳定性。
在现实生产环境中，往往会出现各种干扰因素和故障，例如电压波动、传感器故障等，这些都可能对系统的正常运行产生影响。
因此，选手需要在设计控制系统时充分考虑到这些问题，并采取相应的措施来保证系统的鲁棒性。
同时，选手在比赛中还需要具备一定的创新能力。
虽然赛题给出了明确的要求和指导，但选手也可以在此基础上进行改进和创新。
他们可以优化控制算法，提高系统的响应速度和精度；他们可以设计智能化的控制策略，使系统能够自动调整参数和适应不同的工况；他们还可以通过与其他团队的合作，共同解决问题和互相学习，推动自动化技术的发展。
总之，全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM2逻辑控制赛项样题是对参赛选手技术能力和团队合作能力的全面考察。
2022年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程应用型赛项高校组工程设计文件
2022年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程应用型赛项高校组工程设计文件一、项目背景工业自动化是现代工业生产中的重要技术手段，能够提高生产效率、降低生产成本，提升产品质量和市场竞争力。
为了推动大学生工业自动化技术的学习和应用，西门子公司每年举办全国大学生工业自动化挑战赛，旨在培养和发现优秀的工业自动化人才。
二、项目概述本工程设计文件是2022年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程应用型赛项高校组的参赛作品，旨在设计一套完整的工业自动化系统，实现特定工业过程的自动化控制和优化。
本设计文件将详细介绍项目的背景、目标、设计方案、系统组成、关键技术和实施计划等内容。
三、项目目标本工程设计的目标是设计一套能够实现特定工业过程的自动化控制系统，以提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和市场竞争力。
具体目标包括：1. 实现工业过程的自动化控制，提高生产效率；2. 优化生产过程，降低生产成本；3. 提高产品质量，减少不良品率；4. 提升系统的可靠性和稳定性，减少故障停机时间；5. 实现远程监控和远程操作，方便管理和维护。
四、设计方案本工程设计采用分布式控制系统（DCS）作为控制平台，结合传感器、执行器、通信设备等硬件设备，实现对工业过程的自动化控制。
具体设计方案包括以下几个方面：1. 系统架构设计：设计分布式控制系统的硬件和软件架构，确保系统的可靠性和稳定性；2. 控制策略设计：根据工业过程的特点和要求，设计合适的控制策略，实现对工业过程的自动化控制；3. 传感器和执行器的选择与配置：根据工业过程的需求，选择合适的传感器和执行器，并进行配置和布置；4. 通信网络设计：设计可靠的通信网络，实现传感器、执行器和控制系统之间的数据传输和通信；5. 系统监控与维护：设计系统监控与维护功能，实现对系统运行状态的监控和故障诊断。
五、系统组成本工程设计的系统由以下几个部分组成：1. 控制中心：包括分布式控制系统的主控制台、操作界面和监控系统，用于对整个工业自动化系统进行控制和监控；2. 传感器：用于采集工业过程中的各种参数，如温度、压力、流量等；3. 执行器：用于控制工业过程中的各种执行元件，如电机、阀门等；4. 通信设备：用于传输传感器和执行器的数据，以及控制指令的传输；5. 电源设备：为系统提供稳定的电源供应；6. 其他辅助设备：如电缆、接线盒等。
西门子杯全国大学生过程控制 仿真挑战赛
张贝克中国系统仿真学会理事内容•大赛简介•比赛设备简介•挑战赛题目主办单位•中国系统仿真学会主办•中国自动化学会专家咨询委员会、中国自动化学会ASEA办公室协办•西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团自动化系统部、北京化工大学承办宗旨与目的•创新性能力的培养•对工程技术的重视•强调协作精神•理论联系实际指导委员会•吴启迪教育部副部长•李伯虎院士•戴汝为院士•孙优贤院士•何维克教授•郭广生教授专家组•组长：孙柏林•副组长：马正午、萧德云、朱群雄•成员：金以慧、邵惠鹤、吴连伟、吴惕华、龚至豪、潘立登、顾幸生组委会•主任：吴重光、马正午、安晓杰•成员：吴云洁、张贝克、沈伟、元娜、王琪参赛对象•每个参赛学校组成一个参赛队，每队由一名领队（教师）和三名学生组成。
所有全日制在校本科生、研究生都有资格参加。
•领队负责对方案设计和实施进行指导。
但是，所有软、硬件工作必须由学生完成。
比赛日程•竞赛筹备阶段（今—6/30）报名与前期培训。
•竞赛实施阶段–初赛阶段（6/8--7/31)针对题目进行控制方案的设计，撰写工程文档以电子版提交。
–初赛评估阶段(8/1—8/10)由专家组评出10支优胜队，进入决赛。
–决赛阶段(8/18—8/23）赴北京化工大学参加夏令营，在工业级高精度仿真环境下基于PCS7实施控制方案。
初赛细则设计方案必须包括：•提供控制方案的P&ID图。
控制方案包括控制器、被控变量、控制变量、控制阀等的选择。
•系统配置图，包括软件安装、硬件结构及网络层次设计。
•以IEC标准语言，以CFC、SFC或SCL语言描述控制算法，必要时可加框图描述。
初赛细则具体要求：•每个参赛队只能提交一套控制方案•必须有方案的详细说明及理由•字数不限。
方案评分标准：•方案的可行性，即该方案能不能在现实工业环境下实施。
•方案的合理性，即是否满足工业生产经济、安全等方面的要求，在保证安全的前提下达到经济效益最大化。
•方案的新颖性，在上述两个指标的基础上，鼓励创新。
西门子杯中国智能制造挑战赛智能制造创新研发类赛项
“西门子杯”中国智能制造挑战赛智能制造创新研发类赛项：自由探索方向初赛说明1. 此文件说明了比赛的流程、规则，强调了注意事项、具体要求。
2. 赛前抽签决定各队比赛组别与组内序号，分组进行比赛。
3. 赛项主要环节包括：原型机准备、提交参赛方案、正式比赛（比赛环节包括原型机测评、方案展示等）。
（1）原型机准备：⚫参赛队需携带产品原型机来参赛。
⚫参赛队原型机应在正式比赛前一天调试完毕，并在原型机展示室的指定摆放区域内分组依序进行摆放。
⚫调试完毕后，参赛队应在原型机明显处粘贴上产品的完整名称。
⚫参赛队原型机有使用非西门子品牌产品的，请参考《2019年西门子杯中国智能制造挑战赛智能制造创新研发类赛项：自由探索方向赛题》的相关规定说明，必要处进行遮挡处理。
⚫参赛队如有特殊需求应在比赛前一天与工作人员沟通并完成准备工作，正式比赛期间只能进行展示，不允许再对原型机及环境进行改动。
（2）提交参赛方案在比赛报到当天，所有参赛队必须按规定的时间和地点提交参赛方案。
已提交的方案不能再更新、修改。
参赛方案需提交两种：a. 电子版。
a)提交1份PPT（用于方案展示环节）、1份PDF（完整的参赛方案）、产品SolidEdge模型源文件（包括各零配件par格式模型、dft图纸；装配体asm格式模型、dft图纸等）给工作人员。
文件名命名为《组号+组内序号-参赛队编号》。
拷贝至展示用计算机时，确认可以正常演示（如不能正常演示，后果自负）。
如有其它视频、三维等附加电子文档，应一并拷入分赛区准备的计算机。
在截止时间后至正式比赛前这段期间内，不能再添加新的展示内容。
b. 5份纸质版（以分赛区要求为准）。
a)封面统一命名《组号+组内序号-参赛队编号》。
（建议赴分赛区之前打印好，封面名称可手写）。
b)用于专家评审时查阅，确保每位评审专家1份。
c)纸质版方案现场提交工作人员，分组装入信封并贴封口条，信封注明：组号，然后由工作人员保管。
参赛方案的要求（包括电子版与纸质版）：1）条理清晰，版面整洁。
全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM逻辑控制赛项样题高校组
2016年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM2逻辑控制赛项【样题】电梯是宾馆、商店、住宅、多层厂房等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。
目前电梯控制主要由PLC（可编程逻辑控制器）实现，除了需要满足基本的载客运货功能，还需要在保证安全的前提下，自动地、智能地制定最优的响应策略、运行速度等。
本赛项以电梯行业为背景，要求参赛选手按照现实工程项目的实施流程来完成对电梯的控制。
具体地，比赛以西门子S7-1200系列PLC为控制系统，电梯仿真模型为被控对象，从项目前期方案文档、项目工程/程序开发及项目现场执行调试三方面进行考察，不仅能提高学生的逻辑思维能力，还可培养学生在较为复杂环境下，综合应用所学知识对控制科学与工程及相关领域现实问题进行分析、处理和解决，面对社会和环境的各种变迁具有较强的调节和适应能力，具有应对危机与突发事件的初步能力。
一、被控对象描述1.对象模型对象模型分为电梯模型与用户行为模型两项。
电梯三维模型主要包括：电梯整体（包括轿厢、电机、限位开关，等）、各个楼层按钮（上下行呼梯按钮及指示灯，等）、电梯内部设备（轿厢开关门按钮、轿厢选层按钮及指示灯，等），等等。
电梯模型采用多部多层结构，其外形及示意图如下所示：图1：电梯模型外形示意图654321轿厢轿厢引导轮曳引电动机轿厢关门到位轿厢门驱动电机轿厢开门到位上端站第二限位上端站第一限位下端站第一限位下端站第二限位上平层传感器下平层传感器基站图2：电梯模型原理示意图bfce图3：七段数码管电梯模型中各IO参数均可与PLC通过现场总线相连，实施自动控制。
用户行为模型指软件系统将模拟各楼层出现的用户数量以及每位用户对电梯的操作行为，如每一名用户按下期望到达的目标楼层按钮。
用户行为模型可以模拟现实情况下大量用户使用电梯时的具体用例，从而观察PLC所控制的电梯的行为是否符合要求。
西门子杯全国大学生过程控制仿真挑战赛考题及相关说明
3
Tsp
状 态 e 变 － 换 器
x1 ( k ) x2 ( k ) x3 ( k )
蛇管
W1 W2 W3
单神经元 PID 控制器
f(x)
Ｋ ｕ
G1(s)
夹套
⊗
Gt(s)
温度
f(x)
G2(s)
图5
单神经元 PID 控制器
状态变换器的输出为神经元学习控制所需要的状态量 x1 (k ), x2 (k ), x3 (k ) 。
5.2.2
停机过程的顺序控制
在正常情况下即无报警、保护动作下，点击“停机”按钮，启动停机程序，首先将 A 、 B 、C 三种进料关闭，通过组份控制回路来控制出口流量。停机过程中，温度、压力控制 照常进行， 保证停机过程中的稳定。 最后直到釜内所有反应物反应完， 且釜内所有物质流出， 液位为 0%，且釜内温度压力正常，这时通过复位按钮将所有设备状态恢复到开车前状态， 所有执行机构的手/自动切换置为手动，为下一次开车作准备。
5.3
反应器报警、联锁保护系统
为了保证反应釜的安全，我们设计了相应的报警保护系统。 产生报警、保护的原因有液位高，液位低，压力高，温度高等，当其中任何一个或几个 信号出现，都会产生报警信号，同时系统能够记录下并显示最先出现的原因，可供操作人员 检查。此方面逻辑见“报警产生逻辑图” 。 反应器温度超过高一值、压力超过高一值 1.2Mpa，系统报警启动，蛇管、夹套冷却水 阀门切换到手动状态，操作人员根据实际情况采取相应调整；在液位投自动状态下，若出现 液位过低状况，则系统产生液位低报警；而在任何情况下出现液位过高情况，都会产生液位 高报警信号； 反应器液位超过高一值或低于低一值时， ＡＢＣ进料阀门和出口阀门切换到手 动状态，操作人员根据实际情况调整。 当反应器压力超过高二值 1.5Mpa 或温度超过高二值或反应器液位超过高二值或低于低 二值时，系统启动联锁保护系统，关闭搅拌机，将出口阀门、夹套、蛇管冷却水阀门开到 100%，而 A、B、C 进料阀门关闭，直至系统恢复正常，而且釜内液体都流尽，这时操作人 员可通过复位按钮将所有设备恢复到开车前的状态，再通过开车按钮重新启动系统。
流程行业自动化西门子大赛需要用的资料书
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该流程行业自动化西门子大赛需要用的资料书该文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注。
文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 流程行业自动化西门子大赛需要用的资料书can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!西门子大赛是一个流程行业自动化比赛，参赛者需要准备丰富的资料书来展示他们的项目和创意。
西门子杯样题
2015年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程应用型赛项初赛样题电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。
目前电梯控制主要由PLC（可编程逻辑控制器）实现，现代的电梯控制除了需要满足基本的载客运货功能，还需要在保证安全的前提下，自动地、智能地制定最优的响应策略、运行速度等。
一、电梯模型介绍1. 电梯模型电梯模型主要包括：电梯整体（包括轿厢、电机、限位开关、急停按钮、重启按钮等等）、各个楼层按钮（上行按钮、下行按钮、指示灯等等）、电梯内部设备（轿厢开门按钮、轿厢关门按钮、指示灯等）等。
电梯模型采用一列三层结构：单层高度3.1米，整体高度12.7米。
如下图所示：电梯模型由PLC全自动控制。
2. 设计参数3. 输入输出数据（1）发往控制器的数字量数据（2）控制器输出的数字量数据二、控制任务1. 基本功能根据不同楼层客户需求，即时响应，实现自动平层、开关门、超重提示、实现上下限位，层门联锁保护等，并根据不同的需求实现合理的响应。
2. 运行（异常）状态监测在电梯整个运行过程中，监测状态参数以及各种反馈信号等，确保电梯稳定运行。
在故障情况下，制定相应的安全策略。
三、比赛要求大赛以一个虚拟的控制工程项目为背景展开。
大赛组委会作为甲方发布模糊的控制工程招标需求，各参赛队伍以乙方身份，根据甲方提出的控制任务，进行工程技术方案设计，并以甲方工程承包商的身份进入现场实施控制工程项目。
大赛综合考察参赛选手系统分析能力、系统设计能力以及系统实施能力。
参赛选手在理解被控对象的基础上，完成：1. 工程方案设计参赛队伍向大赛组委会提交工程方案设计文件后方可参加初赛。
工程方案设计主要内容包括：（1）系统分析，包括甲方需求分析、对象特性分析、安全分析等；（2）控制系统设计，包括控制逻辑、控制回路、控制算法等的选择及理由（3）控制系统选型，包括PLC、IO卡件、通讯网络的选择，并表达出各单元之间的信号连接；（4）控制方案经济效益分析。
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2015年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛
设计开发型赛项初赛样题
赛题——反应器控制。
要求根据所提供的工艺对象，通过分析其对象动态特性，设计系统控制方案，现场实施并投入运行。
一、被控对象描述
1. 工艺流程
所选被控对象为过程工业常见的反应器系统，属于连续反应过程。
反应过程为反应物A与反应物B发生反应，生成产物C。
反应开始后由冷却水进行冷却。
其工艺流程图如下：
FV1203
该连续反应系统以反应物A与反应物B，在反应温度70.0℃下进行反应，反应的产物为C。
反应设备包括：反应器，反应器耐压约2.5MPa。
为了安全，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过1.5 MPa。
反应器压力报警上限组态值为1.2 MPa。
反应过程主要有两股连续进料。
第一股是反应物A，FI1201为进料流量，FV1201是进料阀；第二股是
反应物B，FI1203为进料流量，FV1203是进料阀；反应器内主产物C重量百分比浓度在图中指示为AI1201，反应温度为TI1201，液位为LI1201。
反应器出口流量为FI1202，由出口阀FV1202控制其流量。
反应器出口为混合液，由产物C与未反应的A、B组成。
反应器冷却水入口流量为FI1105，由阀FV1105控制流量。
2. 开车步骤
1．初始化检查，系统处于开车前状态，确认所有阀门处于关闭状态。
2．开FV1201约50%，开始进料。
3．开FV1203约50%，开始进料。
4．液位LI1201上升，物料开始反应，当反应器温度达到45℃时，调节冷却水进料确保反应器温度缓慢上升。
5．当液位上升至80%左右，打开出口阀门FV1202。
6. 反应器正常运行时，确保反应器温度、压力、液位、产品组份和出口流量均维持在工艺要求范围内。
同时，确保反应器处在安全、稳定的生产工况。
二、控制任务
1、进料流量及比例控制
反应器共有两股连续进料。
要求选手设计控制系统克服每股进料的流量扰动。
同时，需要保证两股物料以一定比例进料。
2、反应器液位控制
要求选手设计液位控制系统，保证液位处于80％，以获得较大的反应停留时间，保证反应充分进行。
3、反应器压力安全控制
为保证反应安全，需要对压力进行安全控制系统的设计。
4、反应器组份控制
为得到一定的转化率的产品，要求选手对反应器最终产物的组份进行控制。
5、反应器温度控制
为保证反应的进行，需要对温度进行控制。
6、产物流量控制
为保证产量，需要对产物流量进行控制。
7、节能环保指标控制
出于对效能、环境等因素的考虑，要求在控制系统设计和实施中对冷却水用量等能耗指标予以充分考虑。
8、开车步骤顺序控制
从生产单元冷态起，自动开车，按照开车步骤依次将控制回路投用，保证开车稳步进行，保证系统无扰投运。
三、比赛要求
大赛以一个实用的控制工程项目为背景，大赛组委会作为甲方发布工程项目的控制需求，各参赛队伍以乙方身份，根据甲方对于安全、稳定、绿色生产的要求，完成工程方案设计，并进入现场实施工程项目。
大赛将综合考察参赛选手的系统分析能力、系统设计能力和系统实施能力。
参赛选手在理解被控对象的基础上，完成：
1. 工程方案设计
参赛队伍向大赛组委会提交工程方案设计文件后方可参加初赛。
工程方案设计主要内容包括：
（1）系统分析（包括控制需求分析、对象特性分析、工艺流程分析、系统安全要求等）。
（2）基础控制系统及开车顺序控制系统的设计（包括控制回路、控制算法、被控变量、操纵变量、控制规律、阀门特性、顺序逻辑、安全保障等功能设计，并说明设计理由）。
（3）安全系统的设计（包括声光报警、安全联锁、紧急停车、安全仪表等功能设计，并说明设计理由）。
（4）系统设备选择（包括控制器、测量变送装置、执行机构，DCS规模、IO模块配置、仪表盘、控制柜、配电装置等）与系统连接，用工程语言进行明确阐述。
（5）工程方案实施（包括控制方案组态及仿真测试、监控环境组态、监控系统操作说明、响应曲线及性能分析等）。
（6）经济效益分析。
工程设计文件模板参见附件1 《2015年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛设计开发型赛项工程设计文件》。
2. 工程现场实施
工程现场实施包括以下4部分内容：
（1）系统连接——完成集散控制系统与锅炉之间的信号连接。
（2）控制组态——在SIMATIC PCS 7上完成DCS应用组态，包括控制算法组态和监控界面组态。
（3）系统调试——完成控制系统调试、投运，包括控制器的参数整定。
（4）系统交工验收——向甲方提交已实施的方案，接受甲方对系统性能的评估。
参赛队伍按照控制任务要求，控制系统平稳投运后，大赛组委会组织现场评判。
四、其他
1. 样题无标准答案，鼓励各参赛队在满足赛题基本要求的前提下创新。
2. 正式比赛过程中如果对赛题存在技术问题时，经专家组讨论，提出适当的弥补措施。
3. 各参赛队对赛题有技术疑问时，在不影响公开、公正、公平原则的基础上，大赛组委会秘书处负责解释。
4. 此文件为大赛样题，正式比赛的赛题在难度，考查范围，形式与样题一致。