2022中職通信與控制系統(tǒng)集成與維護賽題（賽項賽題）

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ChinaSkills2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組“通信與控制系統(tǒng)集成與維護”賽項賽題庫通信與控制系統(tǒng)集成與維護賽項專家組2021年12月

1模塊一系統(tǒng)安裝部署模塊1-1（-）系統(tǒng)設(shè)備安裝與配線根據(jù)附件資料中提供的“技術(shù)平臺接線圖”等資料,完成PLC（可編程邏輯控制器）、模擬量輸入模塊、交換機、直流24V正極電源接線端子排、直流24V負極電源接線端子排、速度表、風(fēng)機、報警燈、溫濕度傳感器、光照傳感器、煙霧傳感器、直流電壓表、開右側(cè)門按鈕、關(guān)右側(cè)門按鈕、右側(cè)門開啟指示燈、右側(cè)門關(guān)閉指示燈、緊急制動等模塊的安裝與接線。注意:1.安裝過程遵守《安全操作規(guī)范》。2.按照“技術(shù)平臺接線圖”安裝模塊,模塊的安裝位置正確牢固,螺絲、螺母、墊片選型正確。3.線號管與線對應(yīng)正確。4.冷壓端子選型合理,壓制牢固。5.嚴格按照“技術(shù)平臺接線圖”中的接線要求,正確選擇接線端子,且線序正確，布局合理。6.在整體上,線束布局合理牢固、長短適宜、美觀大方。7.提交試卷前，確保線槽蓋好。（-）功能調(diào)試1.使用“STEP7MicroWINSMART”編程軟件把U盤根目錄“競賽資料、模塊ー”中的“PLC測試程序.smart”下載到PLC并運行,按照樣圖布局對PLC進行拍照,要求圖片中能看清PLC各輸入輸出口指示燈的亮滅狀態(tài)，將圖片命名為“圖IT-PLC程序下載”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊一”中,并將此圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（注意:PLC測試程序.smart已加密,但不影響下載）

21.將U盤根目錄“競賽資料、模塊ー”中的“HMI測試程序”下載到人機交互界面設(shè)備中。下載完成后對人機交互界面進行完整拍照,圖片命名為“圖1-2-HMI測試程序下載”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊一”中,并將此圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.功能測試與記錄按照表1.1所示動作順序,測試開關(guān)門按鈕與指示燈功能,并記錄各指示燈的亮滅狀態(tài)。指示燈點亮狀態(tài)用“1”表示,指示燈熄滅狀態(tài)用“〇”表不〇表L1功能測試記錄動作順序動作名稱右側(cè)門開啟指示燈右側(cè)門關(guān)閉指示燈左側(cè)門開啟指示燈左側(cè)門關(guān)閉指示燈1啟動PLC2按下開左側(cè)門按鈕3按下關(guān)左側(cè)門按鈕4按下開右側(cè)門按鈕5按下關(guān)右側(cè)門按鈕按照表L2所示動作順序,在人機界面中查看測量數(shù)據(jù)、控制執(zhí)行器動作狀態(tài),并記錄。風(fēng)機轉(zhuǎn)動/照明燈點亮/報警燈閃爍/有煙霧用“1”表示,風(fēng)機停轉(zhuǎn)/照明燈熄滅/報警燈熄滅/無煙霧用“〇”表示。表1.2傳感器數(shù)據(jù)測量與控制器功能記錄動作順序動作名稱數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)3照明燈報警燈風(fēng)機煙霧1啟動PLC2按下煙霧模塊上黑色按鈕//////

310S?松開前煙霧狀態(tài)4進入第二界面////3點擊XI////4點擊X2////5點擊X3////

4模塊二通信配置及調(diào)試模塊2-1（一）平臺網(wǎng)絡(luò)配置1.無線路由器的配置★路由器配置連接網(wǎng)址:http：//192.168.4.1★默認用戶名為"admin”,默認管理員密碼為“admin”本地局域網(wǎng)絡(luò)（LANロ）的搭建和配置:按照表2.1要求,對無線路由器進行本地局域網(wǎng)絡(luò)的搭建和配置。設(shè)置完畢后:將帶有Wi-Fi名稱、Wi-Fi密碼、WPA加密模式的“無線加密設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖2-1ー無線加密設(shè)置”,將帶有IP地址、子網(wǎng)掩碼的“LAN接口設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖2-2-LAN接口設(shè)置”，并將兩張圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。表2.1本地局域網(wǎng)配置要求序號設(shè)備參數(shù)值示例1Wi-Fi名稱競賽資料ーABーエ位號99號エ位:競賽資料ーTXKZ_99,ェ位號〈10時,十位用。填充2Wi-Fi密碼自行設(shè)置（長度く=10位）3安全模式WPA2PSK4IP地址176.128.エ位號.9999號エ位:176.128.99.992.平臺局域網(wǎng)搭建在通信與控制實訓(xùn)平臺中,搭建局域網(wǎng),并對各終端設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)進行連接和配置。按照表2.2所示IP地址規(guī)劃表,組建局域網(wǎng)絡(luò)。將控制中心“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”窗口進行截圖,圖片命名為“圖2-3ー控制中心IP地址”,進入智能終端控制器ー〉設(shè)置ー）WLAN,點擊平臺對應(yīng)的Wi-Fi名稱

5后,通過適當(dāng)操作,將包含智能終端控制器IP地址的界面進行截圖,圖片命名為“圖2-4一智能終端控制器IP地址”,將附加電腦“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”進行截圖,圖片命名為“圖2-5ー附加電腦IP地址”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。（要求圖片包含完整的IP地址信息）表2.2按照IP地址規(guī)劃組建局域網(wǎng)設(shè)備設(shè)備接口IP地址備注控制中心WIFI176.128.エ位號.3ェ位號〈10時,十位用。填充智能終端控制器WIFI176.128.エ位號.4附加電腦WIFI176.128.エ位號.53.網(wǎng)絡(luò)通信測試分別在控制中心和附件電腦中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令檢測控制中心與無線路由器、附加電腦與智能終端控制器之間網(wǎng)絡(luò)通信是否正常,將正常通信測試結(jié)果分別進行截圖,分別以“圖2-6ー控制中心與無線路由器”、“圖2-7ー附加電腦與智能終端控制器”命名,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（要求將命令提示符整個窗口截圖）（-）平臺網(wǎng)絡(luò)配置1.無線路由器的配置★路由器配置連接網(wǎng)址:tplogin.cn；★自己設(shè)置ー個密碼,8位由字母和數(shù)字組成。本地局域網(wǎng)絡(luò)（LANロ）的搭建和配置:按照表2.1要求,對無線路由器進行本地局域網(wǎng)絡(luò)的搭建和配置。設(shè)置完畢后:將帶有Wi-Fi名稱、Wi-Fi密碼、頻段帶寬的“無線加密設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖2-1ー無線加密設(shè)置”,將帶有IP地址、子

6網(wǎng)掩碼的“LAN接口設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖2-2-LAN接口設(shè)置”,并將兩張圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。表2.1本地局域網(wǎng)配置要求序ロ設(shè)備參數(shù)值示例Wi-Fi名稱競賽資料ーTXKZーエ位號99號エ位:競賽資料ーTXKZ.99,エ位號<10時，十位用〇填充Wi-Fi密碼去掉“不加密”勾選框,然后自行設(shè)置密碼（長度く=10位）8位數(shù)字和字母組成頻段帶寬20MHzIP地址176.128.エ位號.9999號エ位:176.128.99.992.平臺局域網(wǎng)搭建在通信與控制實訓(xùn)平臺中,搭建局域網(wǎng),并對各終端設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)進行連接和配置。按照表2.2所示IP地址規(guī)劃表，組建局域網(wǎng)絡(luò)。將控制中心“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”窗口進行截圖,圖片命名為“圖2-3ー控制中心IP地址”,進入智能終端控制器界面,將智能終端控制器靜態(tài)IP地址的界面進行拍照,圖片命名為“圖2-4一智能終端控制器IP地址”，將附加電腦“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”進行截圖,圖片命名為“圖2-5ー附加電腦IP地址”，將人機交互IP地址配置完成界面進行拍照，圖片命名為“圖2-6一人機交互IP地址”,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（要求圖片包含完整的IP地址信息）表2.2按照IP地址規(guī)劃組建局域網(wǎng)設(shè)備設(shè)備接口IP地址備注控制中心WIFI176.128.エ位號.3ェ位號〈10時,十位用〇填充智能終端控制器WIFI176.128.エ位號.4附加電腦WIFI176.128.エ位號.5人機交互網(wǎng)線176.128.エ位號.6

73.網(wǎng)絡(luò)通信測試分別在控制中心和附件電腦中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令檢測控制中心與無線路由器、附加電腦與智能終端控制器之間網(wǎng)絡(luò)通信是否正常,將正常通信測試結(jié)果分別進行截圖,分別以“圖2-7ー控制中心與無線路由器”、“圖2-8ー附加電腦與智能終端控制器”命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。（要求將命令提示符整個窗口截圖）（三）平臺網(wǎng)絡(luò)配置1.無線路由器的配置★路由器配置連接網(wǎng)址:tplogin.cn；★自己設(shè)置ー個密碼,8位由字母和數(shù)字組成。本地局域網(wǎng)絡(luò)（LANロ）的搭建和配置:按照表2.1要求,對無線路由器進行本地局域網(wǎng)絡(luò)的搭建和配置。設(shè)置完畢后:將帶有Wi-Fi名稱、Wi-Fi密碼、頻段帶寬的“無線加密設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖24.無線加密設(shè)置”,將帶有IP地址、子網(wǎng)掩碼的“LAN接口設(shè)置”配置界面進行截圖或拍照,圖片命名為“圖2-2-LAN接口設(shè)置”,并將兩張圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。表2.1本地局域網(wǎng)配置要求序號設(shè)備參數(shù)值示例1Wi-Fi名稱ZZJTXKZーエ位號99號エ位：ZZ_TXKZ_99,ェ位號〈10時,十位用。填充2Wi-Fi密碼去掉"不加密’’勾選框,然后自行設(shè)置密碼（長度く=10位）8位數(shù)字和字母組成3頻段帶寬20MHz4DHCP服務(wù)器地址池開始地址:176.128,エ位號.110地址池結(jié)束地址:176.128.エ位號.2005IP地址176.128.エ位號.9999號エ位:176.128.99.992.平臺局域網(wǎng)搭建

8在通信與控制系統(tǒng)（髙鐵）集成與維護平臺中,搭建局域網(wǎng),并對各終端設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)進行連接和配置。按照表2.2所示IP地址規(guī)劃表,組建局域網(wǎng)絡(luò)。將控制中心“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”窗口進行截圖,圖片命名為“圖2.3ー控制中心IP無線地址”;將控制中心“網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”窗口進行截圖,圖片命名為“圖2-4ー控制中心IP有線地址”;將樹莓派（列控中心）靜態(tài)IP地址的界面進行拍照,圖片命名為“圖2-5一列控中心IP地址”;將附加電腦“無線網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息”進行截圖,圖片命名為“圖2?6-附加電腦IP地址”；用STEP7-MicroWINSMART軟件搜索PLC,將包含PLCIP地址界面進行截圖,圖片命名為“圖2-7-PLCIP地址”；將人機交互IP地址配置完成界面進行拍照，圖片命名為“圖2-8一人機交互IP地址”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。（要求圖片包含完整的IP地址信息）表2.2按照IP地址規(guī)劃組建局域網(wǎng)設(shè)備設(shè)備接口IP地址備注控制中心WIFI176.128.エ位號.3控制中心網(wǎng)線192.168.3.2列控中心WIFI176.128.エ位號.4附加電腦WIFI176.128.エ位號.5PLC網(wǎng)線192.168.3.100人機交互網(wǎng)線192.168.3.1013.網(wǎng)絡(luò)通信測試分別在控制中心和附件電腦中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令檢測控制中心與無線路由器、附加電腦與列控中心之間網(wǎng)絡(luò)通信是否正常,將正常通信測試結(jié)果分別進行截圖,分別以“圖2-9ー控制中心與無線路由器”、“圖2.1〇一附加電腦與列控中心”命名,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。（要求將命令提示符整個窗口截圖）

9模塊2-2（一）智能終端控制器配置對智能終端控制器進行配置（詳見表2.3）,并成功連接控制中心,保證智能終端控制器各項功能正常運行。在智能終端控制器上對配置界面進行拍照截圖,命名為“圖2-8一智能終端控制器配置”;在控制中心計算機上對連接成功界面截圖,命名為“圖2-9ー連接成功”。兩張圖片存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。表2.3通信配置參數(shù)串口號波特率IP地址端口號軌道電路通信ttyAMA49600//列車通信ttyAMA5115200//服務(wù)器通信//自行設(shè)置8080（-）智能終端控制器配置對智能終端控制器進行配置（詳見表2.3）,并成功連接控制中心,保證智能終端控制器各項功能正常運行。在智能終端控制器上對配置界面進行拍照截圖,命名為“圖2-8一智能終端控制器配置”;在控制中心計算機上對連接成功界面截圖,命名為“圖2-9ー連接成功”。兩張圖片存放到U盤根目錄“提交資料'模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。表2.3通信配置參數(shù)串口號參數(shù)設(shè)置IP地址端口號位置識別通信ttyAMA49600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗//被控模塊通信ttyAMA5115200,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。//服務(wù)器通信//自行設(shè)置8080（三）智能終端控制器配置對智能終端控制器進行配置（詳見表2.3）,并成功連接控制中心,保證列控中心各項功能正常運行。在列控中心node-red界面上進行軌道電路通

10信、列車通信、服務(wù)器通信配置,并進行拍照截圖,命名為“圖2-11ー軌道電路通信”、“圖2-12一列車通信”、“圖2-13一服務(wù)器通信”;在控制中心計算機上對連接成功界面截圖,命名為“圖2-14ー連接成功”。四張圖片存放到U盤根目錄”提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡docx”指定位置。表2.3通信配置參數(shù)串口號波特率IP地址端口號軌道電路通信COM49600//列車通信C0M5115200//服務(wù)器通信//自行設(shè)置8080模塊2-3（-）典型通信系統(tǒng)調(diào)試背景:高鐵車廂中,設(shè)有負責(zé)監(jiān)控列車溫濕度、光照數(shù)據(jù)的監(jiān)控室,根據(jù)溫濕度及光照值,進行溫馨提示并智能控制車廂燈光,營造舒適的列車環(huán)境?，F(xiàn)采用附加電腦模擬列車監(jiān)控室,高鐵主控制臺模擬列車車廂,監(jiān)控室通過WIFI,和列車車廂進行數(shù)據(jù)通信。列車車廂配備ー個485模塊（電源為24VDC）,用于采集溫濕度和光照數(shù)據(jù)。任務(wù):典型通信系統(tǒng)調(diào)試,實現(xiàn)列車車廂數(shù)據(jù)監(jiān)控。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊ニ、485通信協(xié)議.pdf”文件。數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件詳見“競賽資料'模塊二'數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件.exe"。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊ニ'網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手.exe”。（注:數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件附帶CRC校驗計算功能）1.配置與連接485模塊正確連接485模塊”通信485”接口,打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,選擇正確的串ロ號,波特率9600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。點擊連接,利用“485通信協(xié)議.pdf”文件中指定的協(xié)議,建立485模塊與列車車廂之間通信,然后使485

11模塊保持工作狀態(tài)（485模塊上電后處于停止工作狀態(tài)）。將顯示“485開始工作”字樣整個數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件界面截圖,命名為“圖2T0-485開始工作”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。1.建立網(wǎng)絡(luò)連接列車車廂具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能,打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,正確配置列車車廂IP地址及端口號,開啟服務(wù)。監(jiān)控室作為客戶端,在附加電腦打開網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,正確配置IP地址及端口號,連接服務(wù)。將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件上顯示“客戶端連接成功”字樣的完整界面截圖,命名為“圖2-11ー客戶端連接成功”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊ニ”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.數(shù)據(jù)采集假設(shè)列車車廂存儲的溫度和濕度數(shù)據(jù)為固定值的模擬數(shù)據(jù),與真實環(huán)境無關(guān)。已知溫濕度數(shù)據(jù)讀取地址為0x0112,溫濕度數(shù)據(jù)占4個字節(jié)。利用監(jiān)控室附加電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,根據(jù)通信協(xié)議,計算出采集到的溫度和濕度值,將結(jié)果填寫至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。3.光照值設(shè)定通過監(jiān)控室附加電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,利用提供的485通信協(xié)議,設(shè)定列車車廂光照值,聯(lián)動開關(guān)設(shè)定為“開”。已知光照設(shè)定地址為0x0212。設(shè)定完成后,當(dāng)光照值大于450Lux時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈自動熄滅;當(dāng)光照值小于350Lux時（用手遮住485模塊光敏電阻）,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈自動點亮。當(dāng)光照值在350-450LUX之間時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈維持上一個狀態(tài)不變化。（1）寫出設(shè)定列車車廂光照值的指令,并填寫到U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。

12（2）使光照值小于350Lux時（用手遮住485模塊光敏電阻）,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-12-LED燈自動打開”。使光照值大于450Lux（不要遮擋485模塊光敏電阻）,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-13-LED燈自動熄滅”。（3）將（2）的操作過程進行演示,并用攝像頭錄制數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件界面（不包含截圖過程）,視頻命名為“視頻2-1一光照滯回控制區(qū)間設(shè)定及控制.wmv”,保存到U盤根目錄”提交資料、模塊ニ’‘中。（-）典型通信系統(tǒng)調(diào)試背景:高鐵車廂中,設(shè)有負責(zé)監(jiān)控列車溫濕度、光照數(shù)據(jù)的監(jiān)控室,根據(jù)溫濕度及光照值,進行溫馨提示并智能控制車廂燈光,營造舒適的列車環(huán)境。現(xiàn)采用附加電腦模擬列車監(jiān)控室,髙鐵主控制臺模擬列車車廂,監(jiān)控室通過WIFI,和列車車廂進行數(shù)據(jù)通信。列車車廂配備ー個485模塊（電源為24VDC）,用于采集溫濕度和光照數(shù)據(jù)。任務(wù):典型通信系統(tǒng)調(diào)試,實現(xiàn)列車車廂數(shù)據(jù)監(jiān)控。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊ニ、485通信協(xié)議.pdf”文件。數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件詳見“競賽資料'模塊二'數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件.exe"。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊ニ'網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手.exe”。（注:數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件附帶CRC校驗計算功能）1.配置與連接485模塊高鐵主控制臺正確連接485模塊”通信485”接口，打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,選擇正確的串口號,波特率9600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。點擊連接,利用“485通信協(xié)議.pdf”文件中指定的協(xié)議,建立485模塊與列車車廂之間通信。將顯示“485通信成功”字樣整個數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件界面截圖,命名為“圖2-10-485通信成功”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。

131.建立網(wǎng)絡(luò)連接列車車廂具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能，打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,正確配置列車車廂IP地址及端口號,開啟服務(wù)。監(jiān)控室作為客戶端,在附加電腦打開網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,正確配置IP地址及端口號,連接服務(wù)。將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件上顯示“客戶端連接成功”字樣的完整界面截圖,命名為“圖2T1ー客戶端連接成功'',存放到U盤根目錄“提交資料'模塊ニ”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.數(shù)據(jù)釆集假設(shè)列車車廂存儲的溫度和濕度數(shù)據(jù)為固定值的模擬數(shù)據(jù),與真實環(huán)境無關(guān)。利用監(jiān)控室附加電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,根據(jù)通信協(xié)議,計算出采集到的溫度和濕度值,將結(jié)果填寫至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。3.光照值設(shè)定通過監(jiān)控室附加電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,利用提供的485通信協(xié)議,設(shè)定列車車廂光照值,聯(lián)動開關(guān)設(shè)定為“開”。設(shè)定完成后,當(dāng)光照值大于400Lux時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈自動熄滅;當(dāng)光照值小于300Lux時(用手遮住485模塊光敏電阻),數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈自動點亮。當(dāng)光照值在300-400Lux之間時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈維持上一個狀態(tài)不變化。(1)寫出設(shè)定列車車廂光照值的指令,并填寫到U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（2）使光照值小于300Lux時（用手遮住485模塊光敏電阻）,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-12-LED燈自動打開”。使光照值大于400Lux（不要遮擋485模塊光敏電阻）,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-13-LED燈自動熄滅”。（3）將（2）的操作過程進行演示,并用攝像頭錄制數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件界面

14（不包含截圖過程）,視頻命名為“視頻2-1一光照滯回控制區(qū)間設(shè)定及控制.wmv”,保存到U盤根目錄“提交資料、模塊二”中。（三）典型通信系統(tǒng)調(diào)試背景:高鐵車廂中,設(shè)有負責(zé)監(jiān)控列車溫濕度、光照數(shù)據(jù)的監(jiān)控室,根據(jù)溫濕度及光照值,進行溫馨提示并智能控制車廂燈光,營造舒適的列車環(huán)境。現(xiàn)采用高鐵主控制臺模擬列車監(jiān)控室,附加電腦模擬列車車廂,監(jiān)控室通過WIFI,和列車車廂進行數(shù)據(jù)通信。列車車廂配備一個485模塊（電源為24VDC）,用于采集溫濕度和光照數(shù)據(jù)。任務(wù):典型通信系統(tǒng)調(diào)試,實現(xiàn)列車車廂數(shù)據(jù)監(jiān)控。通信協(xié)議詳見U盤根目錄”競賽資料、模塊ニ、485通信協(xié)議.pdf”文件。數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件詳見“競賽資料'模塊二'數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件.exe”。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊ニ'網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手.exe”。1.配置與連接485通信模塊高鐵主控制臺正確連接485模塊,打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,選擇正確的串口號,波特率9600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。點擊連接,利用“485通信協(xié)議.pdf”文件中指定的協(xié)議,建立485模塊與列車車廂之間通信。將顯示“485通信成功”字樣界面截圖,命名為“圖2-9-485通信成功”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.建立網(wǎng)絡(luò)連接在附加電腦上打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,正確配置列車車廂IP地址及端口號,開啟服務(wù)。平臺電腦作為客戶端,在主控平臺電腦上打開網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,正確配置IP地址及端口號,連接服務(wù)。將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件上顯示“客戶端連接成功”字樣界面截圖,命名為“圖2T0ー客戶端連接成功”，存放到U盤根目錄”提交資料、模塊二”中,并將

15圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。1.數(shù)據(jù)采集已知列車車廂存儲的溫度和濕度數(shù)據(jù)為固定值的模擬數(shù)據(jù),與真實環(huán)境無關(guān)。利用監(jiān)控室主控電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,根據(jù)通信協(xié)議,計算出采集到的溫度和濕度值,將結(jié)果填寫至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.光照值設(shè)定485模塊將真實環(huán)境光照值實時上傳給數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,當(dāng)列車車廂當(dāng)前光照值低于設(shè)定值時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件給485模塊發(fā)送點亮LED燈指令,點亮485模塊板載4路LED燈。當(dāng)光照值高于設(shè)定值時,485模塊板載4路LED燈熄滅。當(dāng)聯(lián)動控制開關(guān)打開時,數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件“狀態(tài)顯示”區(qū)可以顯示485模塊板載4路LED燈狀態(tài)。通過監(jiān)控室附加電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手,利用提供的485通信協(xié)議，設(shè)定列車車廂光照值為400Lux,聯(lián)動開關(guān)設(shè)定為“開”。設(shè)定完成后,當(dāng)光照值大于400Lux時，板載LED燈自動熄滅,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-11-LED燈自動熄滅”;用手遮住485模塊光敏電阻,使光照值小于400Lux,板載LED燈自動點亮,將數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件相關(guān)界面截圖,圖片命名為“圖2-12-LED燈自動打開”。將截圖存放到U盤根目錄“提交資料'模塊二”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（四）典型通信系統(tǒng)調(diào)試背景:某項目小組負責(zé)某智慧教室數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)設(shè)計,教室設(shè)有負責(zé)檢測溫濕度、光照數(shù)據(jù)的傳感器,根據(jù)溫濕度及光照值,進行教室內(nèi)髙溫預(yù)警、燈光調(diào)節(jié)等功能，營造舒適的教學(xué)環(huán)境。教室有一臺服務(wù)器,用于采集教室傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)聯(lián)動控制功能,教室配備ー塊485通信模塊（電源為24VDC）,用于教室數(shù)據(jù)監(jiān)測,如下圖2.1所示。監(jiān)控室需要將獲取教室內(nèi)數(shù)據(jù),并發(fā)送相關(guān)聯(lián)動控制設(shè)定指令。監(jiān)控室和教室服務(wù)器處于同一局域網(wǎng)內(nèi),利用網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)采用附加電腦模擬監(jiān)控室電腦,高鐵主控制臺模擬教室服務(wù)器。

16任務(wù):典型通信系統(tǒng)調(diào)試,實現(xiàn)教室數(shù)據(jù)監(jiān)控。485模塊采用Modbus通信方式，485模塊作為從站，通信協(xié)議詳見U盤根目錄”競賽資料、模塊ニ\485通信協(xié)議.pdf”文件;相關(guān)軟件詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊二”。注意:本題中涉及的通信接口為“通信485”接口。（注:使用給定的“CRC計算器”進行CRC校驗計算,采用CRCT6/M0DBUS校驗方式）1.配置與連接485模塊（5分）（1）模塊信息測試。用USB轉(zhuǎn)485通信線連接485模塊,打開串口調(diào)試助手。已知485模塊默認地址為0x01（撥碼開關(guān)可用于設(shè)定模塊地址,設(shè)置方法見（2））,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。請利用通信協(xié)議中的“模塊信息”進行測試,測試出模塊默認的波特率,并將模塊返回的數(shù)據(jù)進行分析,將波特率、模塊版本、生產(chǎn)批號填寫至答題卡指定位置。（2）地址設(shè)定。485模塊撥碼開關(guān)可用于設(shè)定模塊地址?，F(xiàn)需要將模塊地址設(shè)置為0x12,設(shè)定完成后需將485模塊重新上電生效。已知撥碼開關(guān)1-8代表地址數(shù)據(jù)從低位到高位的1-8位，撥至ON代表1,沒有撥至。N代表。。設(shè)定完成后,將設(shè)定結(jié)果填寫至答題卡指定表格中。（注意:模塊撥碼開關(guān)必須設(shè)定為0x12,オ可進行后續(xù)操作）2.數(shù)據(jù)采集（6分）（1）手動模式。由于數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件波特率不可修改,需要借助串口調(diào)試助手發(fā)送相關(guān)指令修改485模塊默認波特率，修改完成后重啟485模塊可生效。已知數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件默認波特率為11520〇,數(shù)據(jù)位8,停止位1,無校驗。（注意:如果設(shè)定失敗或設(shè)定后遺忘,請同時按下keyl和key4按鍵,幾秒后待電路板4個指示燈全亮，完成波特率和校驗位的復(fù)位。復(fù)位之后需將485模塊重新上電,波特率恢復(fù)出廠值）485模塊波特率修改完成后,打開數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件并打開串口，此時可利用按鍵手動獲取傳感器數(shù)據(jù),獲取的數(shù)據(jù)會顯示軟件接收窗口中。按下keyl按鍵,模塊主動發(fā)送一條包含5組溫度數(shù)據(jù)的協(xié)議;按下key2按鍵,模塊主動發(fā)送一條包含5組濕度數(shù)據(jù)的協(xié)議;按下key3按鍵,模塊主動發(fā)送ー條包含5組光照數(shù)據(jù)的協(xié)議;按下key4按鍵,模塊主動發(fā)送一條包含5

17組單片機片內(nèi)溫度數(shù)據(jù)的協(xié)議。將得到的5組數(shù)據(jù),去掉ー個最大值,去掉ー個最小值,剩余的三組取平均值,取小數(shù)點后2位（四舍五入）。將得到的最終溫濕度、光照、單片機片內(nèi)溫度數(shù)據(jù),填寫至答題卡指定位置。（注意:計算得到的傳感器數(shù)據(jù)為固定值,與真實環(huán)境無關(guān);波特率必須設(shè)定為115200,地址必須設(shè)定為0x12,才能正常使用數(shù)據(jù)獲取功能）（2）自動模式。利用數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件發(fā)送“自動模式”協(xié)議,可使模塊進入自動上傳數(shù)據(jù)模式。此時,切換至軟件數(shù)據(jù)獲取界面,會顯示讀取到的溫度、濕度、光照數(shù)據(jù)。將讀取到數(shù)據(jù)的軟件界面截圖,圖片命名為“圖2-11ー數(shù)據(jù)獲取”,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。（注意：軟件顯示的傳感器數(shù)據(jù)為固定值,與真實環(huán)境無關(guān);波特率必須設(shè)定為115200,地址必須設(shè)定為0x12,才能正常使用數(shù)據(jù)獲取功能）1.光照值設(shè)定（1）在自動模式下,打開教室電腦數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能,此時可通過監(jiān)控室電腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，設(shè)定教室光照值,聯(lián)動開關(guān)設(shè)定為“開”。光照值設(shè)定采用滯回比較器方式,設(shè)定值下限為L=300Lux,設(shè)定值上限為H=400Lux,滯回比較區(qū)間為ハ=100Lux。設(shè)定完成后,軟件會根據(jù)自動模式下獲取到的光照值進行判斷,進而控制軟件上的指示燈。當(dāng)光照值低于下限時,指示燈點亮；當(dāng)光照值高于上限時,指示燈熄滅；當(dāng)光照值處于比較區(qū)間中,指示燈維持上一狀態(tài)。將設(shè)定完成后聯(lián)動控制界面截圖,圖片命名為“圖2T2ー聯(lián)動控制'并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。(2)利用給定的“CRC計算器”分析光照值設(shè)定協(xié)議采用了哪種CRC校驗,將校驗方式填寫至答題卡指定位置。

18（五）典型通信系統(tǒng)調(diào)試背景:某車站包含智能溫控系統(tǒng),新風(fēng)室和回風(fēng)室安裝有管道溫濕度傳感器,以監(jiān)測室外新風(fēng)和車站內(nèi)的溫度以及濕度。車站同時包含智能照明系統(tǒng),系統(tǒng)包括光線感應(yīng)器、照明設(shè)備等。利用智能溫控系統(tǒng)和智能照明系統(tǒng)可以實現(xiàn)對車站環(huán)境狀態(tài)的智能控制,使得車站環(huán)境始終處于較為舒適的環(huán)境之中,并最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。（管道溫濕度傳感器一般安裝在新風(fēng)室和回風(fēng)室的墻壁上）智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)運營時段和自然光照強度對站廳層照明設(shè)備進行自動控制，用485模塊D1-D4指示燈模擬站廳層照明設(shè)備。在每天高峰運營時段,車站的客流量比較大,站廳層照明設(shè)備全部開啟;在一般運營時段,比較光照強度傳感器數(shù)據(jù)與系統(tǒng)預(yù)設(shè)值422Lux,現(xiàn)場實際光照強度值低于預(yù)設(shè)值時自動開啟D1-D4照明設(shè)備,現(xiàn)場實際光照強度值高于預(yù)設(shè)值時只開啟D1-D3照明設(shè)備;在每天停運前,需要清掃公共區(qū),進入清掃模式后只打開D1照明設(shè)備;在深夜,車站進入停運狀態(tài),所有照明設(shè)備關(guān)閉,即D1-D4熄滅。智能溫控系統(tǒng)采用滯回控制功能,當(dāng)回風(fēng)室溫度高于預(yù)設(shè)值32ヒ時，新風(fēng)系統(tǒng)開始送風(fēng),以達到降溫的效果,當(dāng)回風(fēng)室溫度低于預(yù)設(shè)值31匸時,新風(fēng)系統(tǒng)停止送風(fēng)?，F(xiàn)場可以用提供的小風(fēng)扇對溫濕度芯片進行降溫。（假設(shè),室外新風(fēng)溫度小于3（TC）任務(wù):實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)和智能溫控系統(tǒng)功能。主控制臺電腦作為車站監(jiān)控室,負責(zé)通過USB轉(zhuǎn)485線與485模塊進行數(shù)據(jù)通信;附加電腦作為監(jiān)控中心,通過網(wǎng)絡(luò)與車站監(jiān)控室（主控制臺電腦）進行通信。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊二'RS485模塊通訊協(xié)議用戶版.pdf”文件;相關(guān)軟件詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊二注意:本題中涉及的通信接ロ為“通信485”接口;涉及的串口調(diào)試助手必須使用“競賽資料'模塊ニ”中提供的。1.配置與連接485模塊車站監(jiān)控室用USB轉(zhuǎn)485通信線連接485模塊,打開串口調(diào)試助手。利用撥碼開關(guān)設(shè)定模塊地址為0x0003,波特率為9600。然后發(fā)送建立通信協(xié)議,建立通信成功后,模塊會回復(fù)字符‘'MCU-OK”。將包含串口信息、發(fā)送數(shù)據(jù)和模塊回復(fù)數(shù)據(jù)（字符）的串口助手界面進行截圖,圖片命名為“圖2-15?建立通信”,并將圖片粘貼至U盤根目錄"提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。2.數(shù)據(jù)獲取利用串口助手給模塊發(fā)送數(shù)據(jù)獲取指令,發(fā)送成功后,模塊會每隔1S自動發(fā)送當(dāng)前溫度、濕度、光照數(shù)據(jù)、新風(fēng)系統(tǒng)打開狀態(tài)（ON/OFF/NUL）,數(shù)據(jù)為字符形式,每種數(shù)據(jù)之間以逗號隔開。將數(shù)據(jù)獲取成功后的串口助手界面進行截圖,圖片命名為“圖2.16ー數(shù)據(jù)獲取”,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。3.智能光照系統(tǒng)

19(1)高峰運營時段給485模塊發(fā)送進入高峰運營時段指令,站廳層四個公共區(qū)照明全部開啟,模塊D1-D4指示燈全亮。(2)一般運營時段給485模塊發(fā)送進入一般運營時段指令,并設(shè)置預(yù)設(shè)值422Lux。當(dāng)遮住光線感應(yīng)器,自然光低于422Lux時,站廳層四個公共區(qū)照明全部開啟，模塊D1-D4指示燈全亮;當(dāng)不遮擋光線感應(yīng)器時,自然光高于422Lux,打開D1-D3指示燈。(可使用usb小燈對光線感應(yīng)器進行照射)(3)清掃模式給485模塊發(fā)送進入清掃模式指令，此時只打開D1指示燈。(4)停運狀態(tài)給485模塊發(fā)送進入停運狀態(tài)指令,此時所有燈具關(guān)閉，即D1-D4熄滅。將以上高峰運營時段、一般運營時段、清掃模式、停運狀態(tài)四個功能進行演示,并用攝像頭進行錄像,將視頻命名為“視頻2」一智能光照系統(tǒng)功能演示”保存于U盤根目錄“提交資料、模塊ニ’‘中。1.智能溫控系統(tǒng)(1)設(shè)定滯回控制預(yù)設(shè)值給485模塊發(fā)送設(shè)定滯回控制預(yù)設(shè)值指令，上限值32ヒ,下限值31℃〇(2)滯回控制開關(guān)給485模塊發(fā)送開啟滯回控制指令，當(dāng)開關(guān)打開時,滯回控制預(yù)設(shè)值有效,新風(fēng)系統(tǒng)打開狀態(tài)(ON/OFF)才能生效，否則為“NUI7'字樣。用手按住溫濕度傳感器,模擬溫度上升,當(dāng)溫度大于32C時,模塊返回數(shù)據(jù)中新風(fēng)系統(tǒng)打開狀態(tài)變?yōu)镺N,把手從溫濕度傳感器上拿開,模擬溫度下降,當(dāng)溫度小于31(時,模塊返回數(shù)據(jù)中新風(fēng)系統(tǒng)打開狀態(tài)變?yōu)镺FF。(可使用小風(fēng)扇對溫濕度傳感器進行降溫)將以上設(shè)定滯回控制預(yù)設(shè)值、滯回控制開關(guān)功能進行演示，并用攝像頭進行錄像,將視頻命名為'’視頻22.智能溫控系統(tǒng)功能演示”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊二”中。(如無法改變模塊溫度到31ヒ以下或32C以上,也可自行設(shè)置上限值和下限值以實現(xiàn)滯回控制功能要求)模塊2-4（-）通信拓撲圖及設(shè)計（配置）方案U盤根目錄”競賽資料、模塊二、通信拓撲圖繪制、素材’’目錄下有控制中心、無線路由器、智能終端控制器、PLC、人機交互界面、CAN分析儀等設(shè)備的圖片,根據(jù)通信與控制系統(tǒng)（高鐵）集成與維護實訓(xùn)平臺功能,利用WPS

20軟件或Visio軟件繪制如下拓撲圖,并對設(shè)計（配置）方案進行簡述。1.CAN通信網(wǎng)絡(luò)（1）通信拓撲圖根據(jù)U盤根目錄“競賽資料'模塊二'CAN通信'CAN通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)則要求說明”以及其他CAN資料,完成通信拓撲圖的繪制。將此拓撲圖截圖,命名為“圖2T4-CAN通信網(wǎng)絡(luò)拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（2）設(shè)計（配置）方案根據(jù)U盤根目錄“競賽資料'模塊二'CAN通信'CAN通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)則要求說明”以及其他CAN資料,完成通信方案設(shè)計，并在U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置填寫。2.無線通信網(wǎng)絡(luò)繪制控制中心、無線路由器、智能終端控制器的無線通信網(wǎng)絡(luò)拓撲圖,劃線時釆用虛線連線,無粗細和箭頭要求,并在線上標(biāo)注通信方式（提示:WIFI,短距離無線通信Zigbee兩種方式）。將此拓撲圖截圖,命名為“圖2-15ー無線通信網(wǎng)絡(luò)拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。例如:A和B設(shè)備采用WIFI形式進行通信,示意圖如圖2.2所示。圖2.2A和B設(shè)備通信示意圖3.485通信網(wǎng)絡(luò)繪制PLC、控制中心、人機交互界面的485通信網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。485通信屬于差分信號傳輸,具有A,B兩根信號線,劃線時無粗細和箭頭要求,但要在信號線上標(biāo)注好A,Bo將此拓撲圖截圖,命名為“圖2T6-485通信網(wǎng)絡(luò)拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。（二）

21通信拓撲圖及設(shè)計（配置）方案U盤根目錄”競賽資料、模塊二、通信拓撲圖繪制”目錄下有設(shè)備圖片,利用WPS軟件或visi。軟件繪制如下拓撲圖,并對設(shè)計（配置）方案進行簡述。1.CAN通信網(wǎng)絡(luò)（1）通信拓撲圖根據(jù)U盤根目錄“競賽資料'模塊二'CAN通信'CAN通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)則要求說明.pdf”以及其他CAN資料,完成通信拓撲圖的繪制。將此拓撲圖截圖,命名為“圖2/7.CAN通信網(wǎng)絡(luò)拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。（2）設(shè)計（配置）方案根據(jù)U盤根目錄“競賽資料'模塊二'CAN通信'CAN通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)則要求說明.pdf”以及其他CAN資料,完成通信方案設(shè)計,并在U盤根目錄”提交資料'競賽答題卡docx”指定位置填寫。2.通信網(wǎng)絡(luò)ー假設(shè)控制中心發(fā)送進出站指令到列控中心,點陣屏上顯示“允許進站”字樣,軌道電路相應(yīng)區(qū)段信號機變?yōu)榫G燈,繪制控制中心、無線路由器、列控中心、點陣屏、軌道電路的無線通信網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。Wifi和短距離無線通信Zigbee劃線時采用虛線連線,箭頭需標(biāo)注出允許進站的傳送方向,無粗細要求,并在線上標(biāo)注通信方式。485通信屬于差分信號傳輸,具有A,B兩根信號線，劃線時采用實線連線,A線和B線均需要標(biāo)注信號機變燈數(shù)據(jù)傳輸方向,且A線為紅色,B線為黑色,無粗細要求。將此拓撲圖截圖,命名為“圖2-18一通信網(wǎng)絡(luò)一拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡docx”指定位置。例如:A和B設(shè)備采用WIFI形式進行通信,A將數(shù)據(jù)發(fā)送給B,示意圖如圖2.2所示。圖2.2A和B設(shè)備通信示意圖例如:A和B設(shè)備采用485通信形式進行,A將數(shù)據(jù)發(fā)送給B,示意圖如圖2.3所示?；囟蕡D2.3A和B設(shè)備通信示意圖3.通信網(wǎng)絡(luò)二假設(shè)控制中心通過無線獲取列控中心傳來的變燈和列車位置數(shù)據(jù),同時控制中心通過串口給PLC發(fā)送查詢溫濕度和車門狀態(tài)指令,波特率115200。人機交互界面、PLC、控制中心通過網(wǎng)線連接到交換機。人機交互界面通過有線網(wǎng)絡(luò)獲取PLC中各個寄存器的狀態(tài),控制中心可以通過有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控PLC和人

22機交互界面實時狀態(tài)。繪制PLC、控制中心、人機交互界面、列控中心、交換機、無線路由器網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。將此拓撲圖截圖,劃線時采用實線連線,無箭頭要求,無粗細要求,并在線上標(biāo)注通信方式（串口、WIFI、網(wǎng)絡(luò)），串口需標(biāo)注通信波特率,命名為“圖2-19一通信網(wǎng)絡(luò)二拓撲”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。模塊2-5（-）平臺網(wǎng)絡(luò)配置1.WIFI模塊配置利用AT指令集,按照如下表格,配置WIFI模塊的名稱、密碼、TCP類型、IP地址、網(wǎng)絡(luò)模式。配置完成后,將電腦連接至WIFI模塊建立的熱點,并利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手進行測試。WIFI名稱ChinaSkiHs-設(shè)備編號密碼自定義TCP類型tcp-serverIP地址192.168.3.1網(wǎng)絡(luò)模式AP2.NB-I0T模塊配置

23將NB-IOT模塊通過串口與電腦相連,利用串口調(diào)試助手,使用9600,N,8,1配置后打開串口,給模塊上電,收到開機信息即為連接成功。利用AT指令集,按照如下表格,查詢并配置NB-IOT模塊。透傳云地址117.60.157.137端口為5683發(fā)送數(shù)據(jù)0x030x010x010x01OxFF查詢模塊IEMI號查詢模塊SN號

24模塊三故障檢測及維修模塊3T（-）硬件故障檢測與處理1.繼電器電路板（空板）焊接根據(jù)提供的資料（U盤根目錄”競賽資料、模塊三、繼電器原理圖.pdf、繼電器裝配圖.pdf和繼電器元器件清單.pdf”）把繼電器電路焊接完成。如果裝配焊接無誤,則安裝好RF-CC2530核心板,打開電路板電源開關(guān),8路繼電器指示燈全亮,過3秒鐘,8路繼電器指示燈全滅。將“上電,指示燈全亮,3秒后指示燈全滅”的過程進行錄像,將視頻命名為“視頻3-1ー繼電器電路板焊接.wmv”,保存到U盤根目錄“提交資料'模塊三”中。2.電路板排故（1）任務(wù)描述背景:某科技公司項目小組初步設(shè)計出了繼電器模塊和RS485通信模塊兩款樣品。原理圖請查看附件資料模塊四種繼電器模塊原理圖l.pdf和485模塊原理圖.pdf〇《繼電器模塊功能》:①電路板可由兩路24VDC電源同時供電,保證電路板的可靠工作;②上電后指示燈LED1-LED8依次循環(huán)點亮（同一時刻只有一個燈亮,下同）,同時,指示燈LED11-18也依次循環(huán)點亮;③SW2閉合時,8路繼電器全部斷開,對應(yīng)的指示燈LED1-LED8一直處于熄滅狀態(tài)；SW2斷開后,指示燈LED1-LED8恢復(fù)循環(huán)點亮狀態(tài)；④電路板具有溫度檢測報警的功能,測量溫度值＞25じ,繼電器K9常開觸點閉合,測量溫度く15C時,繼電器K9常開觸點斷開?！?85模塊功能》:用于測試軌道電路信號燈是否工作正常。將485模塊“故障485”接口（電路板上已標(biāo)注）與軌道電路485接口相連,實現(xiàn)485模塊控制軌道電路上面的信號燈循環(huán)點亮功能。485電路板設(shè)計中,為方便各種測試,ADM2483與單片機之

25間的TTL通信連接線設(shè)置了電阻跳線。（2）故障定位假如您是這個公司的一名測試工程師,現(xiàn)需要根據(jù)“競賽資料、模塊三”目錄下的文檔資料（原理圖中有些元器件參數(shù)丟失）,對項目小組設(shè)計出的兩款電路板樣品進行測量、調(diào)試,找出電路板中的設(shè)計故障/元器件選型故障/焊接故障,并進行維修處理。將故障定位以及故障處理方法填寫到表3.1中。（提示:繼電器有4處故障;485模塊維修涉及兩個元件,算作1處故障）表3.1繼電器電路故障排查記錄表故障定位處理方法電路板名稱+元器件符號+故障（過大,過小,焊錯、空焊等）。示例:繼電器模塊電路板R1電阻過大將故障定位的元器件修改為XXX或者添加或者重新焊接。示例:R1阻值修改成1K（3）故障處理調(diào)試選用相應(yīng)的電子元器件進行故障維修。將繼電器正反面拍照,圖片分別命名為“圖3Tー軌道電路板排故正面’‘、”圖3-2ー軌道電路板排故反面''；將485模塊上電后電路板正面、反面拍照,圖片分別命名為“圖3-3-485模塊排故正面”、“圖3-4-485模塊排故反面”。將拍照圖片保存于U盤根目錄“提交資料、模塊三”中,并粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。將《繼電器模塊功能》中的②③功能進行依次連續(xù)演示,并用攝像頭進行錄像,將視頻命名為“視頻3-2ー繼電器功能演示.wniv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中;將485模塊控制軌道電路信號燈功能進行演示，并用攝像頭將信號燈變化的情況進行錄像,視頻命名為“視頻3-3-485模塊功能演示.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊三”中。提示:參賽隊維修過程中使用的元器件全部在提供的元件包中,可能存

26在故障的元器件提供了備件,競賽過程中不得再申領(lǐng)元器件。（-）硬件故障檢測與處理1.電路板焊接根據(jù)提供的繼電器原理圖、裝配圖及元器件清單將繼電器電路板焊接完成。2.電路板排故（1）任務(wù)描述背景:某科技公司項目小組初步設(shè)計出了繼電器模塊和RS485通信模塊兩款樣品。原理圖請查看附件資料模塊四種繼電器模塊原理圖2.pdf和485模塊原理圖.pdfo《繼電器模塊功能》:上電后指示燈LED1-LED8依次循環(huán)點亮（同一時刻只有一個燈亮）?！?85模塊功能》：用于測試軌道電路信號燈是否工作正常。將485模塊”故障485”接口（電路板上已標(biāo)注）與軌道電路485接口相連,實現(xiàn)485模塊控制軌道電路上面的信號燈循環(huán)點亮功能。485電路板設(shè)計中,為方便各種測試，ADM2483與單片機之間的TTL通信連接線設(shè)置了電阻跳線。（2）故障定位假如您是這個公司的一名測試工程師,現(xiàn)需要根據(jù)“競賽資料、模塊三”目錄下的文檔資料（原理圖中有些元器件參數(shù)丟失）,對項目小組設(shè)計出的兩款電路板樣品進行測量、調(diào)試,找出電路板中的設(shè)計故障/元器件選型故障/焊接故障,并進行維修處理。將故障定位以及故障處理方法填寫到表3.1中。（提示：繼電器有4處故障;485模塊維修涉及兩個元件,算作1處故障）表3.1繼電器電路故障排查記錄表故障現(xiàn)象描述故障點排除后結(jié)果

27（三）硬件故障檢測與處理1.繼電器電路板焊接根據(jù)提供的資料（U盤根目錄”競賽資料、模塊三、繼電器原理圖.pdf、繼電器裝配圖.pdf和繼電器元器件清單.pdf”）把繼電器電路焊接完成。2.電路板排故（1）任務(wù)描述背景:某科技公司項目小組初步設(shè)計出了繼電器模塊和RS485通信模塊兩款樣品。原理圖請查看附件資料模塊四種繼電器模塊原理圖2.pdf和485模塊原理圖.pdfo《繼電器模塊功能》:上電后指示燈LED1-LED8依次循環(huán)點亮（同一時刻只有一個燈亮,下同）,同時,指示燈LED13-25也依次循環(huán)點亮;《485模塊功能》:用于測試軌道電路信號燈是否工作正常。將485模塊“故障485”接口（電路板上已標(biāo)注）與軌道電路485接口相連，實現(xiàn)485模塊控制軌道電路上面的信號燈循環(huán)點亮功能。485電路板設(shè)計中,為方便各種測試，ADM2483與單片機之間的TTL通信連接線設(shè)置了電阻跳線。（2）故障定位假如您是這個公司的一名測試工程師,現(xiàn)需要根據(jù)“競賽資料'模塊三”目錄下的文檔資料（原理圖中有些元器件參數(shù)丟失）,對項目小組設(shè)計出的兩款電路板樣品進行測量、調(diào)試,找出電路板中的設(shè)計故障/元器件故障,并進行維修處理。將故障定位以及故障處理方法填寫到表3.1中。（提示:繼電器有5處故障;485模塊有1處故障）表3.1繼電器電路故障排查記錄表故障定位處理方法

28電路板名稱+元器件符號+故障（過大,過小,焊錯、空焊等）。示例:繼電器模塊電路板R1電阻過大將故障定位的元器件修改為XXX或者添加或者重新焊接。示例:R1阻值修改成1K（3）故障處理調(diào)試選用相應(yīng)的電子元器件進行故障維修。將繼電器正反面拍照,圖片分別命名為“圖3-1ー軌道電路板排故正面”、“圖3-2ー軌道電路板排故反面”；將485模塊上電后電路板正面、反面拍照,圖片分別命名為“圖3-3-485模塊排故正面”、“圖3-4-485模塊排故反面”。將拍照圖片保存于U盤根目錄“提交資料、模塊三”中,并粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。將《繼電器模塊功能》進行演示,并用攝像頭進行錄像,將視頻命名為“視頻3-1ー繼電器功能演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中;將485模塊控制軌道電路信號燈功能進行演示,并用攝像頭將信號燈變化的情況進行錄像,視頻命名為“視頻3-2-485模塊功能演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中。提示:參賽隊維修過程中使用的元器件全部在提供的元件包中,可能存在故障的元器件提供了備件,競賽過程中不得再申領(lǐng)元器件。（四）硬件故障檢測與處理1.電路板焊接（1）流水燈電路根據(jù)提供的資料（U盤根目錄“競賽資料、模塊三、流水燈電路元器件清單.pdf"）把流水燈電路焊接完成。焊接完成后,按照以下操作步驟表格1-4進行視頻錄制,將視頻命名為“視頻3-1一流水燈電路”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中。表3.1流水燈電路操作演示表步驟編號操作演示步驟

291時鐘切換開關(guān)置于自動,撥碼1-8全部撥至ON,旋鈕旋逆時針旋至最慢檔,打開電源開關(guān)2撥碼6、7、8撥至OFF,點擊'’更新設(shè)定”按鈕,旋鈕順時針緩慢旋轉(zhuǎn),直至旋至最快檔3時鐘切換開關(guān)置于手動,至少按下5次“手動觸發(fā)”按鈕4撥碼開關(guān)2-8撥至OFF,點擊’’更新設(shè)定”按鈕，至少按下6次“手動觸發(fā)”按鈕（2）貼片元件焊接練習(xí)板根據(jù)提供的資料（U盤根目錄“競賽資料'模塊三'貼片元件焊接練習(xí)板元器件清單.pdf”）把貼片元件焊接練習(xí)電路焊接完成。焊接完成后，對電路板進行上電,將LED16、LED12、LED17、LED13,LED18、LED14、LED19、LED15依次點亮的過程進行錄制,將視頻命名為“視頻3-2ー貼片元件焊接練習(xí)板”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中。1.電路板排故（1）任務(wù)描述背景:某軌道交通科技公司項目小組初步設(shè)計出了電機控制板和RS485通信模塊兩款樣品（注意:模塊樣品并非成品,有可能存在設(shè)計問題）。電機控制板用于模擬仿真計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中列車電機的控制（電機類型為直流電機）。《電機控制板》:硬件接線:首先固定24V轉(zhuǎn)5V、24V轉(zhuǎn)12V電源模塊,采用M4螺絲和螺母按照下圖所示位置進行固定,并按照“+”、指示將對應(yīng)電源線進行焊接,然后將24V電源接入“24V輸入接口”。功能介紹:繼電器K1和K2用于電機正反轉(zhuǎn)控制,當(dāng)繼電器K1常開觸點吸合,繼電器K2常開觸點斷開時,控制接口COM和NO1接通,COM和N02斷開;當(dāng)繼電器K2常開觸點吸合，繼電器K1常開觸點斷開時,控制接口COM和NO2接通,COM和NO1斷開。232接口用于和車載電腦進行通信,波特率9600,當(dāng)車載電腦給控制板發(fā)送0x55時，繼電器K1常開觸點吸合,繼電器K2常開觸點斷開,列車正向行駛;當(dāng)車載電腦給控制板發(fā)送OxAA時,繼電器K2常開觸點吸合,繼電器K1

30常開觸點斷開,列車反向行駛;當(dāng)車載電腦給控制板發(fā)送0x00時,繼電器K1常開觸點斷開,繼電器K2常開觸點斷開，列車停止。車載電腦工作電壓為5V,供電接口為“5V輸出接口”。車載讀寫器工作電壓為12V,供電接口為“12V輸出接口”。5V輸出接口可以外接USB小燈進行測試,USB小燈已放置在排故物料包中;12V輸出接口用萬用表電壓檔進行測試?！?85模塊》:用于測試軌道電路信號燈是否工作正常。將485模塊”故障485”接口（電路板上已標(biāo)注）與軌道電路485接口相連,實現(xiàn)485模塊控制軌道電路上面信號燈變化功能。485電路板設(shè)計中,為方便各種測試,ADM2483與單片機之間的TTL通信連接線設(shè)置了電阻跳線。（注意:只有在完成“（三）典型通信系統(tǒng)調(diào)試”中“1.配置與連接485模塊”操作后,オ可正常實現(xiàn)信號燈變化功能）（2）故障定位假如您是這個公司的一名測試工程師,現(xiàn)需要根據(jù)“競賽資料、模塊三、故障維修”目錄下的文檔資料（原理圖中有些元器件參數(shù)丟失）,對項目小組設(shè)計出的兩款電路板樣品進行測量、調(diào)試,找出電路板中的故障,可能包含設(shè)計或元器件選型或焊接等故障,并進行維修處理（必要時可以對電路板上的銅線進行斷開、飛線等操作）。將故障定位以及故障處理方法填寫到表3.1中。（提示:電機控制板有4處故障;485模塊有1處故障）表3.1故障排查記錄表故障定位處理方法電路板名稱+元器件符號+故障（過大,過小,焊錯、空焊等）。示例:軌道繼電器模塊電路板R1電阻過大將故障定位的元器件修改為XXX或者添加或者重新焊接。示例:R1阻值修改成1K

31（3）故障處理調(diào)試選用相應(yīng)的電子元器件進行故障維修。將電機控制板上電后的正反面拍照,圖片分別命名為“圖3-1ー電路板排故正面”、“圖3-2ー電路板排故反面”;將485模塊上電后電路板正面、反面拍照,圖片分別命名為“圖3-3-485模塊排故正面”、“圖3-4-485模塊排故反面”。將拍照圖片保存于U盤根目錄”提交資料、模塊三”中,并粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。將《電機控制板》按照下表步驟進行演示,并用攝像頭進行錄像,將視頻命名為“視頻3-3ー電機控制板功能演示”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中;將485模塊控制副控臺軌道電路信號燈功能進行演示，并用攝像頭將信號燈變化的情況進行錄像,視頻命名為“視頻3-4-485模塊功能演示”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊三”中。表3.2電機控制板操作演示表步驟編號操作演示步驟1接入24V電源，將SW1撥動開關(guān)置為ON2用USB轉(zhuǎn)232線連接電腦和電機控制板,3在電腦端打開串口調(diào)試助手，波特率設(shè)置為9600,打開串口勾選"HEX顯示”和“HEX發(fā)送”4發(fā)送數(shù)據(jù)0x55,查看電機控制板狀態(tài)5發(fā)送數(shù)據(jù)OxAA,查看電機控制板狀態(tài)6發(fā)送數(shù)據(jù)0x00,查看電機控制板狀態(tài)7將USB小燈插到USBロ,查看USB小燈狀態(tài)8用萬用表測量P6處12V輸出口電壓提示:參賽隊維修過程中使用的元器件全部在提供的元件包中,可能存在故障的元器件提供了無質(zhì)量問題的備件,競賽過程中不得再申領(lǐng)元器件。模塊3-2（-）射頻標(biāo)簽檢測與處理已知現(xiàn)有某段鐵路的軌道電路分為八個區(qū)段,每個區(qū)段配備ー個射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）,用于存儲當(dāng)前區(qū)段相關(guān)信息,如下圖3.1所示。運行列車從

32左至右進行區(qū)間行駛，當(dāng)列車行駛至對應(yīng)區(qū)段時,列車下方的讀寫器會讀取區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）信息,并伴有“滴”的提示聲,表示讀卡成功。同時列車LCD屏幕中左側(cè)表盤會指向相應(yīng)的區(qū)段號。射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊可用于檢測、修改射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）中相關(guān)信息。軌道電路區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）存儲的狀態(tài)信息設(shè)計參數(shù)如表3.2所示。表3.2軌道區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息第一區(qū)段第二區(qū)段第三區(qū)段第四區(qū)段第五區(qū)段第六區(qū)段第七區(qū)段第八區(qū)段轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎岔道坡路隧道轉(zhuǎn)彎隧道轉(zhuǎn)彎射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊與上位機通信遵循一定的數(shù)據(jù)協(xié)議,用于建立通信和射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)的寫入,詳見U盤根目錄“競賽資料、模塊三、射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置通信協(xié)議.pdf”。1.建立通信將射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊與上位機連接,已知射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊與上位機通信的數(shù)據(jù)位為8,停止位為1,波特率和校驗位未知,借助U盤根目錄“競賽資料、模塊三、串ロ調(diào)試工具.exe”軟件,測試出射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊與上位機通信的波特率及校驗位,并將測試結(jié)果填寫至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。2.數(shù)據(jù)寫入與信息驗證借助“串口調(diào)試工具”軟件及“射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置通信協(xié)議.pdf”文件,參看表3.2中各區(qū)段狀態(tài)信息，完成對區(qū)段1-8射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息的寫入。利用U盤根目錄“競賽資料'模塊三'射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）查詢軟件.exe”,配置正確的串口號,利用“1.建立通信”中測試的波特率和校驗位,完成對區(qū)段1-8射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息的讀取。

33將區(qū)段1-8讀取到的狀態(tài)信息軟件界面截圖,命名為“圖3-5一區(qū)段1”、“圖3-6一區(qū)段2”ヽ“圖3-7一區(qū)段3”、“圖3-8一區(qū)段4”ヽ“圖3-9一區(qū)段5”ヽ“圖3-10一區(qū)段6”ヽ“圖3-11一區(qū)段7”ヽ“圖3-12一區(qū)段8”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊三”中,并將截圖粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（-）射頻標(biāo)簽檢測與處理已知現(xiàn)有某段鐵路的軌道電路,每個區(qū)段配備ー個射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）,用于存儲當(dāng)前區(qū)段相關(guān)信息,如下圖3.1所示。運行列車從左至右進行區(qū)間行駛,當(dāng)列車行駛至對應(yīng)區(qū)段時,列車下方的讀寫器會讀取區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）信息,并伴有“滴”的提示聲,表示讀卡成功。同時列車LCD屏幕中左側(cè)表盤會指向相應(yīng)的區(qū)段號。射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊可用于檢測、修改射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）中相關(guān)信息。軌道電路區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）存儲的狀態(tài)信息設(shè)計參數(shù)如表3.2所示。表3.2軌道區(qū)段射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息第一區(qū)段第二區(qū)段第三區(qū)段第四區(qū)段第五區(qū)段第六區(qū)段第七區(qū)段第八區(qū)段轉(zhuǎn)彎隧道岔道坡路岔道轉(zhuǎn)彎隧道轉(zhuǎn)彎專用射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）配置模塊與上位機配置軟件ー起,可以查詢、改寫射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）存儲的信息,以便于提示車輛當(dāng)前的當(dāng)前的道路信息。信息查詢維護人員到現(xiàn)場以后,發(fā)現(xiàn)專用的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）讀卡器只能讀信息，即只是個查詢軟件了,只好臨時借用某物業(yè)公司的讀寫器,用于對我們的發(fā)現(xiàn)的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）錯誤信息進行更正。參考文件中,有該型號寫卡器的使用說明，包括通信協(xié)議，設(shè)備啟動,設(shè)置密鑰,讀寫區(qū)域等等,也有射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）使用的信息在RFID卡中

34的區(qū)域及信息定義等,我們利用這些信息,就可以讀取我們標(biāo)識卡中的內(nèi)容并發(fā)現(xiàn)信息有誤的標(biāo)識卡,再改正。信息更正借助“串口調(diào)試工具”軟件及“xx公司讀寫器使用說明.pdf、友道公司射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)格式.pdf”文件,參看表3.2中各區(qū)段狀態(tài)信息,完成對區(qū)段『8射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息的寫入。利用U盤根目錄“競賽資料、模塊三、射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）查詢軟件.exe”,配置正確的串口號,波特率115200bps,完成對區(qū)段1-8射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）狀態(tài)信息的讀取。將區(qū)段1-8讀取到的狀態(tài)信息軟件界面截圖,命名為“圖3-5一區(qū)段1”、“圖3-6一區(qū)段2"ヽ“圖3-7一區(qū)段3"、“圖3-8一區(qū)段4"、“圖3-9一區(qū)段5”ヽ“圖3-10一區(qū)段6"、“圖3-11一區(qū)段7"ヽ“圖3-12-區(qū)段8”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊三”中,并將截圖粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（三）射頻標(biāo)簽檢測與處理軌道電路分為八個區(qū)段,每個區(qū)段配備一個應(yīng)答器（射頻標(biāo)簽）,用于存儲當(dāng)前區(qū)段相關(guān)信息,如下圖3.1所示。運行列車從左至右進行區(qū)間行駛,當(dāng)列車行駛至對應(yīng)區(qū)段時,列車下方的讀寫器會讀取區(qū)段應(yīng)答器信息,并伴有“滴”的提示聲,表示讀卡成功。同時列車LCD屏幕中左側(cè)表盤會指向相應(yīng)的區(qū)段號。應(yīng)答器可用于檢測、修改應(yīng)答器中相關(guān)信息。站點副控制臺軌道電路區(qū)段應(yīng)答器存儲的狀態(tài)信息及通信協(xié)議如表3.2所示。校驗為從數(shù)組的第1個元素到第5個元素求和的值取低8位再取反，第1個元素到第5個元素數(shù)據(jù)在下表中已標(biāo)黃。限速數(shù)據(jù)均為十進制。數(shù)組第5個元素中,保留位默認為〇,如果有相應(yīng)特殊指令，則對應(yīng)位置為1,否則為。。表3.2軌道區(qū)段應(yīng)答器狀態(tài)信息及通信協(xié)議應(yīng)答器數(shù)據(jù)存儲含義い

35名稱い幀頭ユ編號（區(qū)段）?區(qū)段最高限速值C固定道岔直軌限逑”固定道岔側(cè)軌限速S命令”校心幀尾。031333婷5"6"7FBlOOkOxCC<01"25、35、50、155、80km/h<〇、50km/h<〇、25km/h<-高4位バ低4位。OxFF

36過順位第二應(yīng)答器時,用于判定列車運行方向（根據(jù)列車讀取不同位置應(yīng)答器對應(yīng)的時間,可得知列車開行方向）,當(dāng)判斷列車開行方向與運營規(guī)定的方向相同時,滿足列車升級條件。此時如果順位第三應(yīng)答器為有源應(yīng)答器此時,列車可升級。如不是有源應(yīng)答器,需繼續(xù)運行直到通過有源應(yīng)答器列車才能升級?？圮嚭吞Ｃ顬榛ユi關(guān)系,當(dāng)扣車命令有效時,跳停命令失效。VB1005所在區(qū)段需要扣車操作,VB1001和VB1003需要跳停操作。因為VB1003后要經(jīng)過彎道,臨時限速指令有效，其余VB有源應(yīng)答器臨時限速指令無效。彎道半徑為1500米,為了防止列車脫軌，要求區(qū)段最髙限速值為55km/h。FB100HFBI003,VB1001,FB1005區(qū)段最高限速為80km/h；VB1005,FBI007,FB1009因為要經(jīng)過道岔,區(qū)段最高限速值為50km/ho1.建立通信將應(yīng)答器配置模塊與上位機連接,已知應(yīng)答器配置模塊與上位機通信的數(shù)據(jù)位為8,停止位為1,無校驗,波特率未知,借助串口調(diào)試助手,發(fā)送十六進制數(shù)據(jù)CC0000000000FFFF測試出應(yīng)答器配置模塊與上位機通信的波特率,當(dāng)波特率符合要求時,模塊會回復(fù)字符串“MCU-OK”。將測試結(jié)果填寫至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡docx”指定位置。（注意:只有建立通信成功后,オ可讀取寫入應(yīng)答器數(shù)據(jù),否則刷卡不會伴有“滴”的提示聲）2.數(shù)據(jù)寫入與信息驗證利用串口調(diào)試助手,參看表3.2內(nèi)容和試題背景,完成對編號（區(qū)段）1-8應(yīng)答器狀態(tài)信息的寫入。（注意:只有建立通信成功后オ可進行數(shù)據(jù)寫入與信息驗證,寫入成功應(yīng)答器會自動回復(fù)字符串“Write-OK”）利用U盤根目錄”競賽資料、模塊三、應(yīng)答器查詢軟件（2021年國賽版）.exe”,配置正確的串口號,利用“1.建立通信”中測試的波特率,完成對區(qū)段1-8應(yīng)答器狀態(tài)信息的讀取。

37選手打開串口，將區(qū)段1-8應(yīng)答器依次讀取,軟件界面依次顯示出所有區(qū)段信息,將包含區(qū)段1-8信息的軟件界面截圖,以“圖3-5ー射頻標(biāo)簽檢測處理”命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊三”中,并粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。

38模塊四控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計模塊4T(-)綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計LPLC順序功能圖繪制(1)任務(wù)背景順序功能圖又稱流程圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的ー種圖形,順序控制功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù),它是ー種通用的技術(shù)語言。順序功能圖的詳細描述,請參看U盤根目錄”競賽資料、模塊四、順序功能圖說明.pdf”。(2)功能描述要求:按下按鈕SB1,電機KM1、KMY啟動并正轉(zhuǎn);2秒后,KMY斷開,電機KM△接通,并一直運行;按SB2,電機停止運作。I/O分配:如表4.1所示。表4.1I/O分配表輸入信號信號元件及作用10.0SB1Z正轉(zhuǎn)10.1SB2:停止輸出信號控制對象及作用Q0.0KM1Q0.2KMAQ0.3KMY請利用WPS/Visi〇繪制順序功能圖,并將繪制完成的順序功能圖截圖。圖片命名為“圖4-1ー順序功能圖”,并粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。(注意:順序功能圖顏色不做要求)

392.紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計某項目小組承接了某路口紅綠燈控制系統(tǒng)的設(shè)計工作。紅綠燈采用PLC進行控制,人機交互界面用來進行紅綠燈系統(tǒng)管理與控制?，F(xiàn)根據(jù)設(shè)計要求,完成如下功能。(提示:所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料、模塊四、素材”中,詳細功能可參看U盤根目錄“競賽資料'模塊四'紅綠燈控制系統(tǒng).mp4”。)(1)系統(tǒng)登陸紅綠燈登陸系統(tǒng)主界面如圖4.1所示。標(biāo)題采用滾動顯示方式。按下標(biāo)題下方按鈕,彈出登錄窗口。三種用戶分別為訪客、操作員、管理員,三種用戶對應(yīng)不同的頭像,密碼分別為:111、222、333,如下圖4.2-4.4所示。輸入正確密碼,彈出按鈕制,點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至“選擇用戶類型”界面。輸入錯誤彈出錯誤提示窗口,如圖4.5所示。圖4.1紅綠燈控制系統(tǒng)主界面

40圖4.2訪客圖4.3操作員

41圖4.4管理員圖4.5錯誤提示設(shè)計訪客、操作員、管理員三種按鈕,如圖4.6所示。點擊相應(yīng)的按鈕,彈出相應(yīng)窗口。已知權(quán)限等級為管理員》操作員》訪客,管理員可以點擊所有按鈕,操作員可以點擊除管理員之外的按鈕,訪客只能點擊訪客按鈕。

42若無權(quán)限,彈出提示窗口。圖4.6用戶類型界面(2)紅綠燈控制系統(tǒng)一正常模式在“用戶類型界面’’點擊“訪客”或“操作員按鈕”,進入紅綠燈控制系統(tǒng)界面,如圖4.7所示。十字路口南北及東西方向均設(shè)有紅、黃、綠三個信號燈,三種顏色的燈按照紅、黃、綠順序豎向排列。左下角為總控制開關(guān),控制信號燈是否開始工作,初始狀態(tài)下,總控制開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。右上角為模式切換區(qū),紅綠燈控制分為四種模式:正常模式、行人過街模式、警示模式、領(lǐng)導(dǎo)視察模式。通過項目選單元件,進行模式選擇。注意:訪客模式下無總控制開關(guān)和模式切換功能;初始狀態(tài)下總控制開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài),此時切換模式,信號燈依舊處于熄滅狀態(tài),需要將上述兩項功能體現(xiàn)在錄制視頻中。圖4.7紅綠燈控制界面正常模式下,PLC控制紅綠燈以一定時間循環(huán)往復(fù)工作,人機交互界面將紅綠燈狀態(tài)通過界面進行顯示?？刂迫绫?.2所示。由于沒有紅綠燈實物，

43紅綠燈控制可用PLC任意輸出映像寄存器控制代替(注意:各個方向綠燈最后3s處于閃爍狀態(tài))表4.2紅綠燈控制順序表方向時間順序南北方向南」得(8s).東西紅(8s)南北黃(2.1s)?東西紅(2.1s)南:!血(10.1s),東西綠(8s),東西黃(2.1s)東西》向東西紅(10.1s)?南J|僚(8s)?南北黃(2.1s)東西綠(8s),南:!拄!(8s)東西黃(2.1s)?南:!血(2.1s)(3)紅綠燈控制系統(tǒng)ー行人過街模式在斑馬線前面設(shè)置“行人過街請按按鈕”按鈕,一般是車流量大,人流量小的馬路人行道口或者十字路口設(shè)計的一種提高汽車通行效率的主動通行辦法。在行人過街模式下南北方向信號燈熄滅,東西方向信號燈為常綠。為了方便模擬真實情況,我們假定開左側(cè)門按鈕為行人過街按鈕。一般情況下,行人過街按下按鈕后10T5S路口綠燈變?yōu)榧t燈,行人通過時間約為25-40S,時間到后,路口紅燈再次變?yōu)榫G燈,車輛正常通行。為了方便測試,這里我們縮短時間,當(dāng)按下開左側(cè)門按鈕時,東西方向信號燈2s后變?yōu)榧t燈，維持紅燈5s后變?yōu)榫G燈。人機交互界面可實時顯示當(dāng)前信號燈狀態(tài)。(4)紅綠燈控制系統(tǒng)-警示模式在警示模式下,東西南北方向信號燈均為黃燈閃爍狀態(tài),人機交互界面可實時顯示當(dāng)前信號燈狀態(tài)。(5)紅綠燈控制系統(tǒng)ー領(lǐng)導(dǎo)視察模式在領(lǐng)導(dǎo)視察模式下ー個方向信號燈狀態(tài)為常綠,另外一個方向信號燈狀態(tài)為常紅。點擊項目選單元件,當(dāng)切換為領(lǐng)導(dǎo)視察模式時,各個方向指示燈均處于熄滅狀態(tài),“東西”、“南北”字體旁出現(xiàn)綠色小按鈕,如圖4.8所示。當(dāng)點擊對應(yīng)的按鈕時,對應(yīng)方向信號燈變?yōu)榫G燈,與此同時,另外一個

44方向信號燈變?yōu)榧t燈。兩個方向紅綠燈控制效果均要體現(xiàn)在錄制視頻中。圖4.8領(lǐng)導(dǎo)視察模式(6)管理員系統(tǒng)在用戶以管理員模式登陸時,可進行系統(tǒng)的鎖定和當(dāng)前時間的查看。在’’用戶類型界面”點擊’‘管理員”按鈕,可進入管理員界面,管理員界面如圖4.9所示。點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,進入鎖定界面,此時密碼輸入窗口顯示000,如圖4.10所示。超級用戶密碼用于進行系統(tǒng)的解鎖,和管理員密碼不同。在密碼輸入窗口輸入666,右下角彈出解鎖圖標(biāo),點擊解鎖圖標(biāo)完成系統(tǒng)的解鎖,跳轉(zhuǎn)至管理員界面。再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,系統(tǒng)鎖定界面密碼輸入框恢復(fù)為000,右下角無解鎖圖標(biāo)。注意:再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕操作需體現(xiàn)在錄制視頻中。

45管理員圖4.9管理員界面圖4.10系統(tǒng)鎖定界面將上述(1)-(6)步驟錄制1個完整的視頻,記錄整個演示過程,視頻命名為“視頻4-1ー紅綠燈控制系統(tǒng)”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四’‘中。(-)綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.可編程邏輯控制器設(shè)計保持模塊一中接線不動,根據(jù)表4.1中所示通信協(xié)議,編寫PLC程序,實現(xiàn)發(fā)送指令控制、左側(cè)開關(guān)門按鈕控制相關(guān)功能。表4.1通信協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議字節(jié)解釋CC01020100FFCC幀頭01序號

4602ID號01命令〇〇開關(guān)門指示燈亮3s0I開關(guān)門指示燈同時閃爍02開關(guān)門指示燈交替閃爍03報警燈、照明燈常亮04循環(huán)點亮00數(shù)據(jù)位FF幀尾具體要求:(1)初始狀態(tài)。初始時報警燈、照明燈、左側(cè)門開啟指示燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈均處于關(guān)閉狀態(tài)。(2)自由口通信功能。自由口通信波特率不作具體要求。根據(jù)表4.2提供的通信協(xié)議進行自由口程序編寫。編寫完成后,利用U盤根目錄”競賽資料、模塊四'PLC”目錄下“串口調(diào)試助手'發(fā)送相關(guān)指令進行控制。命令數(shù)據(jù)解析:〇〇:當(dāng)PLC接收到00命令時,左側(cè)門開啟指示燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈亮起3秒后熄滅;01：當(dāng)PLC接收到01命令時,左側(cè)門開啟指示燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈同時閃爍,點亮、熄滅時間均為1S；02：當(dāng)PLC接收到02命令時，左側(cè)門開啟指示燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈交替閃爍,左側(cè)門開啟指示燈和左側(cè)門關(guān)閉指示燈亮起時間均為0.5S,交替閃爍5s后自動熄滅;03;當(dāng)PLC接收到03指令時,報警燈、照明燈點亮;04：當(dāng)PLC接收到04指令時,左側(cè)門關(guān)閉指示燈一》左側(cè)門開啟指示燈ー》報警燈ー》照明燈依次循環(huán)打開與關(guān)閉,下ー個打開上一個關(guān)閉,中間間隔

47時間為ISo(3)左側(cè)開門按鈕控制功能。短暫按下開左側(cè)門按鈕，此時報警燈、照明燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈、左側(cè)門開啟指示燈全部點亮。長按開左側(cè)門按鈕5s后，此時報警燈、照明燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈、左側(cè)門開啟指示燈停止所有狀態(tài),全部熄滅。編寫完成后,將程序源文件保存至桌面,文件命名為‘'PLC開關(guān)門按鈕控制設(shè)計”,通過PPI電纜,將程序下載至PLC中。按照上述三個步驟進行演示,并用攝像頭進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“指令發(fā)送及開關(guān)門按鈕控制演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四'PLC”中。1.人機交互界面設(shè)計打開電腦桌面人機交互界面開發(fā)環(huán)境,選擇正確的機型;連接方式為USB線,進入編輯界面。實現(xiàn)下述功能。(1)用戶購票系統(tǒng)界面及功能設(shè)計利用人機交互界面編程軟件進行用戶購票系統(tǒng)界面設(shè)計,初始化界面如圖4.1所示。將設(shè)計完成后的運行界面截圖,以“圖4Tー用戶購票系統(tǒng)初始化界面’’的形式命名，存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、人機交互界面''中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc"指定位置。點擊用戶注冊按鈕出現(xiàn)用戶信息界面,點擊購票按鈕出現(xiàn)車票查詢界面。

48圖4.1用戶購票系統(tǒng)初始化界面（2）用戶購票系統(tǒng)界面及功能設(shè)計創(chuàng)建新窗ロ,進行用戶信息界面設(shè)計,用戶信息初始化界面如圖4.2所示。任意輸入用戶名（只能為數(shù)字）與密碼（只能為數(shù)字）,出現(xiàn)注冊完成按鈕,如圖4.3所示，點擊注冊完成按鈕返回用戶購票系統(tǒng)界面。用攝像頭將此過程進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“用戶信息注冊.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四、人機交互界面’’中。

49圖4.2用戶信息初始化界面圖4.3用戶信息注冊完成(3)車票查詢界面設(shè)計點擊用戶購票系統(tǒng)界面“購票”按鈕,進入車票查詢界面。車票查詢初始

50化界面如圖4.4所示。選擇出發(fā)地與目的地（北京一上海）,點擊查詢按鈕,出現(xiàn)車票信息界面如圖4.5所示,再次點擊查詢按鈕,關(guān)閉車票信息界面,選擇出發(fā)地與目的地（上海一北京）點擊查詢按鈕,出現(xiàn)車票信息界面如圖4.6所示。出發(fā)地與目的地及車票信息如圖4.5?4.6所示。若已經(jīng)注冊過用戶信息,則點擊可預(yù)定的車票,出現(xiàn)支付頁面,若未注冊用戶信息,則出現(xiàn)用戶信息界面,注冊完成后，則可以返回主界面,繼續(xù)購票。點擊可預(yù)定的車票,出現(xiàn)支付頁面。用攝像頭將此過程進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為’’車票查詢功能設(shè)計.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中。圖4.4車票查詢初始化界面

51圖4.5北京一上海車票信息界面圖4.6上海ー北京車票信息界面(4)支付頁面界面設(shè)計創(chuàng)建新窗口,進行支付頁面界面設(shè)計,在車票信息界面點擊預(yù)定按鈕,

52支付頁面界面顯示對應(yīng)的車票信息,如圖4.7?4.8所示。點擊確認并支付按鈕,再點擊支付完成按鈕,返回用戶購票系統(tǒng)界面。用攝像頭將此過程進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“支付頁面設(shè)計.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中。圖4.7G101支付頁面圖4.8G104支付頁面

53界面及功能完成后,將完成的工程文件保存于U盤根目錄”提交資料、任務(wù)、人機交互界面”中,文件名稱為“用戶購票系統(tǒng)界面設(shè)計”。（三）綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.可編程邏輯控制器設(shè)計（1）打開編程軟件,新建一個工程,命名為“人機交互通訊”,在工程中完成要求描述的程序設(shè)計,保存到U盤根目錄“提交資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”文件夾中并下載到PLC中運行。要求:把采集到的溫度進行轉(zhuǎn)換后的數(shù)值上傳到人機交互界面進行顯示。詳細說明請參看“4.2人機交互界面設(shè)計”。注意:溫度換算公式:溫度=讀取值/260.0-40.0單位:。C（2）保持模塊一中接線不動,根據(jù)表4.1中所示通信協(xié)議,編寫PLC程序,實現(xiàn)左側(cè)開關(guān)門按鈕相關(guān)控制功能。具體要求:①初始狀態(tài)。初始時報警燈、照明燈、左側(cè)門開啟指示燈、左側(cè)門關(guān)閉指示燈均處于關(guān)閉狀態(tài),且點擊開左側(cè)門按鈕、關(guān)左側(cè)門按鈕操作均無效。②當(dāng)按下開右側(cè)門按鈕時,報警燈、照明燈、風(fēng)機依次順序打開,中間間隔時間是5S,全部打開后,按下關(guān)右側(cè)門按鈕時,設(shè)備按照風(fēng)機、照明燈、報警燈順序關(guān)閉,中間間隔時間是3S。③自由口通信功能。自由口通信波特率不作具體要求。根據(jù)表4.2提供的通信協(xié)議進行自由口程序編寫。編寫完成后，利用U盤根目錄“競賽資料、模塊四'PLC”目錄下“串口調(diào)試助手”,發(fā)送按鈕有效指令,此時,左側(cè)開關(guān)門按鈕狀態(tài)有效,可進行相關(guān)控制。④左側(cè)開關(guān)門按鈕控制功能。在左側(cè)開關(guān)門按鈕狀態(tài)有效時,點擊開左側(cè)門按鈕,此時左側(cè)門關(guān)閉指示燈熄滅,左側(cè)門開啟指示燈亮起,照明燈打

54開,報警燈閃爍3S;點擊關(guān)左側(cè)門按鈕,此時左側(cè)門開啟指示燈熄滅,左側(cè)門關(guān)閉指示燈亮起,照明燈關(guān)閉,報警燈閃爍3S。編寫完成后,將程序源文件保存至桌面,文件命名為“PLC開關(guān)門按鈕控制設(shè)計”,通過PPI電纜，將程序下載至PLC中。按照上述三個步驟進行演示,并用攝像頭進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“開關(guān)門按鈕控制演示.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、PLC”中。注意:設(shè)備上4個按鈕是自恢復(fù)按鈕,程序需要具有自鎖功能;PLC中要一直保留此程序。表4.1通信協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議字節(jié)解釋CC01020100FFCC幀頭01序號02ID號01命令（01代表按鈕有效、02代表按鈕無效）00數(shù)據(jù)位FF幀尾2.人機交互界面設(shè)計打開電腦桌面人機交互界面開發(fā)環(huán)境,選擇正確的機型;連接方式為USB線,進入編輯界面。實現(xiàn)下述功能。所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料、模塊四、人機交互界面、人機交互界面素材”中。人機交互界面相關(guān)元件資料及功能描述資料,詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊四'人機交互界面'人機交互界面資料.pdf”。界面及功能完成后,將完成的工程文件保存于U盤根目錄“'提交資料'模塊四'人機交互界面”目錄下,并將程序下載到人機交互界面中。（四）綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計

551.PLC順序功能圖繪制（1）任務(wù)背景順序功能圖又稱流程圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的ー種圖形,順序控制功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù),它是ー種通用的技術(shù)語言。順序功能圖的詳細描述,請參看U盤根目錄”競賽資料'模塊四'PLC程序設(shè)計'順序功能圖說明.pdf”。（2）功能描述要求:按下按鈕SB1,電機KM1、KMY啟動并正轉(zhuǎn);2秒后,KMY斷開,電機KM△接通,并一直運行;按SB2,電機停止運作。I/O分配:如表4.1所示。表4.1I/O分配表輸入信號信號元件及作用10.0SB1:正轉(zhuǎn)10.1SB2:停止輸出信號控制對象及作用Q0.0KM1Q0.2KMAQ0.3KMY請利用WPSパisio繪制順序功能圖,并將繪制完成的順序功能圖截圖。圖片命名為“圖4-1ー順序功能圖”,保存在U盤根目錄“提交資料、模塊四\PLC程序設(shè)計”中,并粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。（注意:順序功能圖顏色不做要求）2.PLC時序圖繪制（1）任務(wù)背景

56某髙鐵車廂內(nèi)有一個風(fēng)扇控制系統(tǒng),當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=3（rc時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く3（rc時,風(fēng)扇關(guān)閉。一段時間后,發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇經(jīng)常燒壞,最后發(fā)現(xiàn)是由于現(xiàn)場溫度一直在3（rc左右來回變動,造成風(fēng)扇頻繁啟動,導(dǎo)致風(fēng)扇發(fā)熱燒壞。為了改進風(fēng)扇控制系統(tǒng),在控制系統(tǒng)中實現(xiàn):當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=32ヒ時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く=28で時,風(fēng)扇關(guān)閉,當(dāng)溫度＞28ヒ且く32P時,風(fēng)扇維持上一個狀態(tài)不變化。在控制系統(tǒng)中加入滯回比較器功能,即:當(dāng)現(xiàn)場溫度高于或者低于報警值（30匸）超過2C,風(fēng)扇オ進行狀態(tài)變化。同時該系統(tǒng)具有檢測溫度、濕度參數(shù)功能,當(dāng)溫度或者濕度參數(shù)出現(xiàn)異常時（溫度＞=36て,或者溫度く=1（TC,或者濕度＞=80%）,報警紅色指示燈點亮。一旦出現(xiàn)溫度或者濕度參數(shù)異常,在系統(tǒng)復(fù)位前,即使參數(shù)異常消除,紅色指示燈依然亮。即:一旦出現(xiàn)溫度或者濕度參數(shù)異常,紅色報警指示燈熄滅的條件是：異常的參數(shù)恢復(fù)到正常范圍,并且必須通過復(fù)位輕觸按鍵進行復(fù)位。（2）繪制時序圖根據(jù)采集到的溫度值,利用滯回比較器進行風(fēng)扇Q0.0控制。同時根據(jù)采集到的溫度、濕度值實現(xiàn)系統(tǒng)報警指示功能,10.0為復(fù)位輕觸按鍵輸入ロ,按下按鍵10.0=1,松開按鍵10.0=0,下降沿復(fù)位有效:復(fù)位按鍵按下后,再彈起時復(fù)位有效。已知AIW0是采集到的溫度數(shù)據(jù)（假設(shè)真實溫度=AIW0/260.0-40.0單位:℃）,AIW1是采集到的濕度數(shù)據(jù)（假設(shè)真實濕度=AIW1/31O,例如：AIWl=3100,對應(yīng)濕度=10%）,Q0.0代表風(fēng)扇（Q0.0置1,風(fēng)扇開啟;Q0.0置〇,風(fēng)扇關(guān)閉），Q0.1代表現(xiàn)紅色報警指示燈（Q0.1置1,指示燈點亮;Q0.1置〇,指示燈熄滅）,根據(jù)輸入信號10.〇、AIWO,AIW1的波形,在提供的“PLC時序圖答題紙”上畫出梯形圖程序中Q0.0、Q0.1的時序波形。利用WPS/Visio繪制或者利用提供“PLC時序答題紙”繪制均可。如果利用WPS/Visi〇繪制（"PLC時序答題紙”電子檔文件在“競賽資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”目錄下）,將時序圖截圖,如果利用提供的鉛筆和答題紙繪制,將繪制完成的時序圖進行拍照。圖片命名為“圖4-2ー時序

57圖”,保存在U盤根目錄“提交資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”中,并粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。1.考生考試管理系統(tǒng)設(shè)計考生考試管理系統(tǒng)用于對考生的考試進行管理與監(jiān)督,并將信息匯總至人機交互界面。編寫人機交互界面和PLC程序,完成以下任務(wù)設(shè)計。正式比賽會提供詳細的邏輯功能介紹視頻。提示：本任務(wù)中涉及的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)與模塊三中改寫的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)互不影響;所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'應(yīng)用設(shè)計'素材”中。所需的相關(guān)軟件在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'應(yīng)用設(shè)計”中。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊四'應(yīng)用設(shè)計'考生考試管理系統(tǒng)通信協(xié)議.pdf”。

58(1)登錄系統(tǒng)設(shè)計ョ試管理系統(tǒng)考生ラ登錄系統(tǒng)主界面如圖4.1所示。標(biāo)題采用滾動顯示方式。標(biāo)題左邊表盤可實時顯示當(dāng)前時間。按下標(biāo)題下方按鈕,彈出登錄窗口,如圖4.2所示。專生考試管理系統(tǒng)ラ”ヨ:監(jiān)考員1000圖4.1登錄系統(tǒng)主界面圖4.2登錄窗口界面表盤下方為通信波特率設(shè)定區(qū),波特率選項為240〇、960〇、19200,默

59認波特率為2400。如果管理員密碼輸入錯誤,修改的波特率不生效,不能成功設(shè)置人機交互界面通信波特率,并彈出設(shè)定失敗窗口,如圖4.3所示。選擇波特率19200,輸入管理員密碼333,點擊設(shè)置按鈕后管理員密碼恢復(fù)至000,并彈出設(shè)定成功窗口,如圖4.4所示。圖4.3波特率設(shè)定失敗圖4.4波特率設(shè)定成功三種用戶分別為監(jiān)考員1、監(jiān)考員2、管理員。監(jiān)考員1默認密碼為

60111,監(jiān)蟄2默認密碼為222,管理員密碼為333。輸入正確密碼,彈出進入按鈕?,如圖4.5所示。點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至“選擇用戶類型”界面。輸入錯誤彈出錯誤提示窗口,如圖4.6所示。ョ試管理系統(tǒng)考生ラテ理系統(tǒng)考生考試考圖4.5進入登錄窗口界面密碼錯誤!返回圖4.6登陸失敗錯誤提示已知PLC和人機交互軟件均需設(shè)定的波特率為!9200,兩種程序均下載

61后,若兩者波特率設(shè)置不一致,則觸摸屏彈出“PLCNoResponse”窗口如圖4.7所示,如果設(shè)定正確,觸摸屏不彈出"PLCNoResponsev窗口。圖4.7PLCNoResponse界面設(shè)計監(jiān)考員1、監(jiān)考員2、管理員三種按鈕，如圖4.8所示。已知權(quán)限等級為管理員〉監(jiān)考員『監(jiān)考員2,管理員可以點擊所有按鈕。監(jiān)考員1和監(jiān)考員2權(quán)限平級，但只能點擊自己的按鈕。若無權(quán)限,彈出提示窗口。點擊監(jiān)考員1或監(jiān)考員2按鈕,跳轉(zhuǎn)至“監(jiān)考員管理界面”。

62圖4.8選擇用戶類型(2)考生考試管理功能設(shè)計①監(jiān)考員1界面及功能設(shè)計監(jiān)考員1登錄狀態(tài)下的管理界面參考下圖4.9,本界面只列舉了第一個考生,需要將所有考生信息全部列舉。界面左上角為返回按鈕和登錄人員信息,右上角為倒計時間。界面中包含考場、考試日期、座位、準(zhǔn)考證號、身份證號、姓名、性別和是否簽到。所有考生均在第三考場,信息如表4.2所示。

63監(jiān)考員1監(jiān)考員管理界面考場考試日期座位準(zhǔn)考證號身份證號姓名性別是否簽到032020.11.0601123412345易中天男圖4.9監(jiān)考員1初始化界面表4.2考生信息座位準(zhǔn)考證號身份證號姓名性別01123412345易中天易02123512346郭德綱男03123612347于謙男04123712348孫儷女05123812349劉濤女06123912350劉德華男07124012351周華健男08124112352劉嘉玲女點擊1號考生是否簽到按鈕,出現(xiàn)如圖4.10所示界面。點擊取消,界面消失;再次點擊按鈕,點擊確定,出現(xiàn)如圖4.11所示界面;點擊關(guān)閉按鈕,界面消失,出現(xiàn)如圖4.12所示界面,表示簽到成功。2號和7號考生因

64遲到不能正常簽到,顯示簽到失敗。監(jiān)考員1監(jiān)考員管理界面0：01：59考場考試日期座住準(zhǔn)考證號身份證032020.11.0601123412345易中天確定簽到嗎取逍ノ圖4.101號考生簽到界面ロ（監(jiān)考員1）監(jiān)考員管理界面0：1：55考場考試日期座位準(zhǔn)考證號身份證號姓名性別是否簽到032020.11.0601123412345032020.11.0602123512346簽到成功032020.11.0603123612347夫閉」032020.11.0604123712348ぐ?Eq032020.11.0605123812349劉濤女032020.11.0606123912350劉德華男032020.11.060712401245I周華健男032020.11.0608124112452劉嘉玲女圖4.111號考生簽到成功界面

65圖4.121號考生簽到成功界面②監(jiān)考員2界面及功能設(shè)計監(jiān)考員2登錄狀態(tài)下的管理界面如下圖4.13所示。界面左上角為返回按鈕,右上角為當(dāng)前系統(tǒng)時間。此界面包含三個功能鍵:關(guān)閉客戶端、重啟客戶端和開啟客戶端。其中,點擊關(guān)閉客戶端,主控制臺上左側(cè)門打開、左側(cè)門關(guān)閉、右側(cè)門打開和右側(cè)門關(guān)閉指示燈熄滅;點擊重啟客戶端,主控制臺上左側(cè)門打開、左側(cè)門關(guān)閉、右側(cè)門打開和右側(cè)門關(guān)閉指示燈閃爍;點擊開啟客戶端,所有考試機出現(xiàn)登錄顯示界面,如圖4.14所示,同時主控制臺上左側(cè)門打開、左側(cè)門關(guān)閉、右側(cè)門打開和右側(cè)門關(guān)閉指示燈常亮,表示正常開啟。

66監(jiān)考員2監(jiān)考員管理界面08:45:16■■■圖4.13監(jiān)考員2初始化界面監(jiān)考員2監(jiān)考員管理界面1.：圖4.14考試機登錄顯示界面根據(jù)所提供的相關(guān)軟件及通信協(xié)議,完成考生信息及登錄狀態(tài)。發(fā)送01時,顯示1號考試機顯示準(zhǔn)考證號和身份證號,待完全顯示上述信息后再顯示登錄成功（注:需完全錄制此項功能,秒數(shù)自行設(shè)定。）如圖4.15所示。發(fā)送

6702時,顯示2號機顯示準(zhǔn)考證號和身份證號,由于2號考試機不

68能正常登錄,顯示登錄失敗,主控制臺報警燈亮。能夠正常登錄的考試機,則報警燈熄滅,照明燈亮。2號機顯示登錄失敗如圖4.16所示。以上顯示使用所提供的TCP通信相關(guān)軟件和協(xié)議進行完成。圖4.151號機登錄成功界面監(jiān)考員管理界面監(jiān)考員2圖4.162號機登錄失敗界面（3）管理員管理系統(tǒng)功能設(shè)計

69在用戶以管理員模式登陸時,可進行系統(tǒng)的鎖定和當(dāng)前時間的查看。在“用戶類型界面’’點擊“管理員”按鈕,可進入管理員管理界面,管理員管理界面如圖4.17所示。點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,進入鎖定界面,此時密碼輸入窗口顯示000,如圖4.18所示。超級用戶密碼用于進行系統(tǒng)的解鎖,和管理員密碼不同。在密碼輸入窗口輸入666,右下角彈出解鎖圖標(biāo),點擊解鎖圖標(biāo)完成系統(tǒng)的解鎖,跳轉(zhuǎn)至管理員管理界面。再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,系統(tǒng)鎖定界面密碼輸入框恢復(fù)為000,右下角無解鎖圖標(biāo)。注意:再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕操作需體現(xiàn)在錄制視頻中。選擇用戶,輸入密碼,點擊“更改密碼”按鈕,可以實現(xiàn)對應(yīng)用戶密碼的修改,這里以修改監(jiān)考員2密碼作為演示。更改密碼后,系統(tǒng)強制跳轉(zhuǎn)至初始界面,選擇監(jiān)考員2,輸入更改后的密碼,彈出按鈕ヨ,點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至“選擇用戶類型''界面。管理員二！宮照」000I［更改密碼J?令系統(tǒng)鎖定2020年20時11月05日40分00秒圖4.17管理員管理界面

70000I専圖4.18系統(tǒng)鎖定界面(4)功能錄制①將上述1-3步驟使用提供的oCam錄屏軟件,只需錄制在線模擬窗口所顯示的功能,涉及主控制臺的功能無需操作和錄制,視頻命名為‘‘視頻4-1一考生考試管理系統(tǒng)1”；②使用oCam錄屏軟件及相關(guān)錄制設(shè)備錄制觸摸屏與主控制臺之間聯(lián)動所產(chǎn)生的功能,視頻命名為“視頻4-1一考生考試管理系統(tǒng)2”。將以上兩個視頻保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四、應(yīng)用設(shè)計”中。(五)綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.可編程邏輯控制器設(shè)計保持上一個任務(wù)的接線不動,打開控制中心軟件和智能終端控制器軟件,完成平臺整體連通。當(dāng)列車位于出站模式時,推動列車至站臺位置,實現(xiàn)以下控制:(1)初始狀態(tài)。初始狀態(tài)時,所有執(zhí)行設(shè)備均處于熄滅狀態(tài)。當(dāng)列車行駛至站臺位置時,照明燈常亮。(2)開關(guān)門按鈕控制。當(dāng)列車位于站臺時,按下開左側(cè)門按鈕,左側(cè)門開啟

71指示燈和報警燈亮5s后熄滅,按下關(guān)左側(cè)門按鈕時,左側(cè)門關(guān)閉指示燈和報警燈亮5s后熄滅。左側(cè)門關(guān)閉時,控制中心出站指令按鈕可以點擊，點擊出戰(zhàn)按鈕,完成列車出站操作。通信協(xié)議詳見U盤根目錄”競賽資料、模塊四、PLCゝ通信協(xié)議.pdf”。編寫完成后,將程序源文件保存至桌面,文件命名為“PLC進出站控制設(shè)計”，通過PPI電纜，將程序下載至PLC中。按照上述三個步驟進行演示,并用攝像頭進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“PLC進出站控制演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'PLC”中。1.人機交互界面設(shè)計打開電腦桌面人機交互界面編程軟件,機型根據(jù)編程軟件進行選擇;下載方式為USB線下載,點擊編程軟件中的編輯選項進入編輯界面。所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'人機交互界面'人機交互界面素材”中。（1）模擬模式數(shù)據(jù)顯示與控制界面設(shè)計利用人機交互界面編程軟件進行數(shù)據(jù)顯示及控制界面和數(shù)字鍵盤設(shè)計,運行初始化如圖4.1-4.2所示,數(shù)字鍵盤如圖4.3所示。

72圖4.1數(shù)據(jù)顯示及控制1界面（2）數(shù)據(jù)顯示與控制界面功能設(shè)計數(shù)據(jù)顯示控制1界面及數(shù)據(jù)顯示控制2界面,顯示溫度濕度以及光照3個數(shù)據(jù),同時用按鈕控制3個數(shù)據(jù)的2個模式（模擬模式與真實模式）的切換,模擬模式為模擬的3個數(shù)據(jù)（可以手動輸入也可用其他元件來控制寫入數(shù)據(jù),2種方式數(shù)據(jù)不互相干擾）,真實模式為顯示PLC端實時采集的3個數(shù)值，在這2種模式下,實時進行3個數(shù)據(jù)數(shù)值大小的比較,按照由大到小的順序排序。初始化模式為模擬模式,當(dāng)前溫濕度及光照的數(shù)值為〇〇如圖4.14.2所示。

73初始化為模擬模式,如圖4.1所示,當(dāng)點擊模擬模式按鈕,切換到真實模式時顯示從PLC端采集的3個數(shù)據(jù)并實時進行大小的比較,如圖4.4-4.5所ホ。圖4.4真實模式下數(shù)據(jù)顯示及控制1界面圖4.5真實模式下數(shù)據(jù)顯示及控制2界面在2界面上,點擊真實模式按鈕，切換到模擬模式時,使3個數(shù)據(jù)為0,返回到界面1,使用自己設(shè)計的數(shù)字鍵盤輸入相應(yīng)的模擬數(shù)值（以這3個數(shù)據(jù)

74為例,溫度:55.64,濕度10.34,光照26）,實現(xiàn)3個數(shù)據(jù)的比較,顯示界面如圖4.6-4.7所示。圖4.6模擬模式下數(shù)據(jù)顯示及控制1界面圖4.7模擬模式下數(shù)據(jù)顯示及控制2界面返回1界面,使用右下角的滑動開關(guān)改變模擬數(shù)值（以這3個數(shù)據(jù)為例，溫度:59,濕度85,光照30）,實現(xiàn)3個數(shù)據(jù)的比較,顯示界面如圖4.8-4.9所示。

75圖4.8使用滑動開關(guān)時數(shù)據(jù)顯示及控制1界面圖4.9使用滑動開關(guān)時數(shù)據(jù)顯示及控制2界面界面及功能完成后,將完成的工程文件保存于U盤根目錄“、提交資料、模塊四、人機交互界面”中,文件名稱為“數(shù)據(jù)顯示及控制’將程序下載到人機交互界面上,按照以下要求進行拍照、錄像或截圖。①將數(shù)據(jù)顯示及控制初始化2個界面及數(shù)字鍵盤進行拍照,分別命名為“圖4-1ー數(shù)據(jù)顯示及控制1界面”、“圖4-2ー數(shù)據(jù)顯示及控制2界面”及“圖4-3ー數(shù)字鍵盤”。將圖片粘貼至“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。②使用人機交互界面設(shè)備進行演示并用攝像頭進行錄像,按照數(shù)據(jù)顯示

76與控制界面以上功能操作,對3個功能點進行錄像,命名為“數(shù)據(jù)顯示與控制界面’',并將錄像視頻至U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中。(3)電梯管理系統(tǒng)設(shè)計某項目小組承接了某電梯管理系統(tǒng)的設(shè)計工作。對應(yīng)樓層按鈕及指示燈采用PLC進行監(jiān)控，人機交互界面用來進行電梯運行管理與監(jiān)測?，F(xiàn)根據(jù)設(shè)計要求,完成如下功能。(提示:所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'素材”中,正式比賽會提供詳細的功能介紹視頻。)①系統(tǒng)登陸電梯管理系統(tǒng)主界面如圖4.1所示。標(biāo)題采用滾動顯示方式。按下標(biāo)題下方按鈕，彈出登錄窗口。三種用戶分別為訪客、操作員、管理員,三種用戶對應(yīng)不同的頭像,密碼分別為:111、222、333,如下圖4.2-4.4所示。輸入正確密碼,彈出按鈕■,點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至“選擇用戶類型”界面。輸入錯誤彈出錯誤提示窗口,如圖4.5所示。圖4.1電梯管理系統(tǒng)主界面

77圖4.2訪客圖4.3操作員圖4.4管理員

78圖4.5錯誤提示設(shè)計訪客、操作員、管理員三種按鈕,如圖4.6所示。點擊相應(yīng)的按鈕,彈出相應(yīng)窗口。已知權(quán)限等級為管理員〉操作員＞訪客,管理員可以點擊所有按鈕,操作員可以點擊除管理員之外的按鈕,訪客只能點擊訪客按鈕。若無權(quán)限,彈出提示窗口。圖4.6用戶類型界面②電梯管理系統(tǒng)ー初始狀態(tài)在“用戶類型界面”點擊“訪客”或“操作員按鈕”,進入電梯運行監(jiān)控界面,如圖4.7所示。左上角為模式切換下拉菜單,下拉菜單下方為運行狀態(tài)顯示區(qū),左下角為總控制開關(guān)，控制電梯是否開始工作,電梯門上方為電梯運行方向圖標(biāo)，右上角通過設(shè)定時間,可以實現(xiàn)電梯的定時運行,右下角為監(jiān)控區(qū),

79可以實現(xiàn)電梯運行樓層顯示及手動控制。初始狀態(tài)下,下拉菜單無選項,總控制開關(guān)處于關(guān)閉狀杰,運行狀態(tài)“停止”，右上角顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間,時間設(shè)定輸入框默認為00。注意:訪客模式下無總控制開關(guān)、模式切換、時間設(shè)定輸入和監(jiān)控區(qū)功能,需要將操作員和訪客模式初始狀態(tài)界面體現(xiàn)在錄制視頻中。圖4.7初始狀態(tài)③電梯管理系統(tǒng)ー正常模式正常模式下,右下方1樓、2樓、3樓、4樓指示燈，分別代表右側(cè)門打開指示燈、右側(cè)門關(guān)閉指示燈、左側(cè)門打開指示燈和左側(cè)門關(guān)閉指示燈。切換至正常模式時,打開總控制開關(guān),電梯運行狀態(tài)變?yōu)椤肮ぷ鳌?。此時,1樓指示燈和平臺右側(cè)門打開指示燈亮,表示電梯默認狀態(tài)停在1樓。如圖4.8所示。圖4.8正常模式1假設(shè)此時按下左側(cè)門關(guān)閉按鈕,即4樓按鈕,電梯要從1樓運行至4樓,電梯門上方顯示向上圖標(biāo),運行狀態(tài)變?yōu)椤斑\行中’'，2樓、3樓、4樓指示燈

80依次點亮2S,表示電梯依次經(jīng)過2樓、3樓到達4樓,如圖4.9所示為電梯運行至2樓的界面。到達4樓后,運行狀態(tài)恢復(fù)為“工作”,向上圖標(biāo)消失。圖4.9正常模式2若此時按下右側(cè)門關(guān)閉按鈕,即2樓按鈕,電梯要從4樓運行至2樓,電梯門上方顯示向下圖標(biāo),運行狀態(tài)變?yōu)椤斑\行中”,達到2樓后,運行狀態(tài)恢復(fù)為“工作”,向下圖標(biāo)消失。（注意:“運行中”文字為閃爍方式）④電梯管理系統(tǒng)ー故障檢修模式模式切換至故障維修模式,運行狀態(tài)變?yōu)椤巴Ｖ埂?總控制開關(guān)不起作用,按下平臺任何按鈕,電梯無響應(yīng)。點擊對應(yīng)樓層下方的藍色按鈕，對應(yīng)樓層指示燈點亮,表示電梯手動控制停在某層進行檢修。⑤電梯管理系統(tǒng)一定時運行模式模式切換至定時運行模式,運行狀態(tài)變?yōu)椤巴Ｖ埂?總控制開關(guān)不起作用,此時按下平臺任何按鈕,電梯無響應(yīng)。在定時運行設(shè)定區(qū),設(shè)定電梯啟動時間。到達設(shè)定時間后,運行狀態(tài)變?yōu)椤肮ぷ鳌?此時電梯默認狀態(tài)停在1樓。按下其他樓層對應(yīng)的按鈕,電梯開始運行,此時顯示方向圖標(biāo)，運行狀態(tài)變?yōu)椤斑\行中”,達到對應(yīng)樓層后,運行狀態(tài)恢復(fù)為“工作”。

81⑥管理員系統(tǒng)在用戶以管理員模式登陸時,可進行系統(tǒng)的鎖定和當(dāng)前時間的查看。在“用戶類型界面"點擊‘‘管理員’’按鈕,可進入管理員界面,管理員界面如圖4.10所示。點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,進入鎖定界面,此時密碼輸入窗口顯示000,如圖4.11所示。超級用戶密碼用于進行系統(tǒng)的解鎖,和管理員密碼不同。在密碼輸入窗口輸入666,右下角彈出解鎖圖標(biāo),點擊解鎖圖標(biāo)完成系統(tǒng)的解鎖,跳轉(zhuǎn)至管理員界面。再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕,系統(tǒng)鎖定界面密碼輸入框恢復(fù)為000,右下角無解鎖圖標(biāo)。注意:再次點擊系統(tǒng)鎖定按鈕操作需體現(xiàn)在錄制視頻中。選擇用戶,輸入密碼,點擊’‘更改密碼”按鈕,可以實現(xiàn)對應(yīng)用戶密碼的修改,這里以修改操作員密碼作為演示。更改密碼后，系統(tǒng)強制跳轉(zhuǎn)至電梯管理系統(tǒng)初始界面,選擇操作員,輸入更改后的密碼,彈出按鈕エ,點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至"選擇用戶類型”界面。星期四PastSeiI圖4.10管理員界面

82圖4.11系統(tǒng)鎖定界面將上述①-③步驟錄制1個完整的視頻,記錄整個演示過程,視頻命名為“視頻4-1ー電梯管理系統(tǒng)”保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四”中。（六）綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.PLC時序繪制（1）任務(wù)背景某高鐵車廂內(nèi)有一個風(fēng)扇控制系統(tǒng),當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=30（時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く3CTC時,風(fēng)扇關(guān)閉。一段時間后,發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇經(jīng)常燒壞,最后發(fā)現(xiàn)是由于現(xiàn)場溫度一直在3（rc左右來回變動,造成風(fēng)扇頻繁啟動,導(dǎo)致風(fēng)扇發(fā)熱燒壞。為了改進風(fēng)扇控制系統(tǒng),在控制系統(tǒng)中當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=32ヒ時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く=28℃時,風(fēng)扇關(guān)閉,當(dāng)溫度＞28で且く32℃時,風(fēng)扇維持上一個狀態(tài)不變化。在控制系統(tǒng)中加入滯回比較器功能,即:當(dāng)現(xiàn)場溫度高于或者低于報警值（30ヒ）超過2ヒ,風(fēng)扇オ進行狀態(tài)變化。同時為了增加控制系統(tǒng)的靈活性,增加了自動控制、手動控制模式選擇。（2）功能描述當(dāng)10.0置1時,進入自動控制模式,利用滯回比較器進行風(fēng)扇Q0.0控制。當(dāng)10.0置0時，進入手動控制模式,可以利用10.1控制風(fēng)扇Q0.0打開或者關(guān)閉。梯形圖程序如圖4-1所示。已知AIWO是采集到的溫度數(shù)據(jù)（真實溫度=AIW0/260.

830-40.0單位:℃）,Q0.0代表風(fēng)扇（Q0.0置1,風(fēng)扇開啟;Q0.0置〇,風(fēng)扇關(guān)閉）,現(xiàn)根據(jù)輸入信號10.0、10.1、AIWO的波形,在提供的“PLC時序圖答題紙”上畫出梯形圖程序中Q0.0的波形。利用WPS/Visio繪制或者利用提供“PLC時序答題紙”繪制均可。如果利用WPS/Visio繪制（"PLC時序答題紙”電子檔文件在“競賽資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”目錄下），將波形圖截圖,如果利用提供的鉛筆和答題紙繪制,將繪制完成的波形圖進行拍照。圖片命名為“圖4-1ー波形圖”,并粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。I程序注釋ー網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題I10.110.0Q0.0—II1ノI（）網(wǎng)絡(luò)2I10.0AIWOQ0.01I11>=|I（S）AIWOQ0.0J<='I（R）圖4.1PLC梯形圖2.PLC邏輯設(shè)計保持任務(wù)一中接線不動,利用V4.0STEP7MicroWINSP9開發(fā)環(huán)境中集成的Modbus庫（可參考STEP7中的幫助文件資料）,編寫PLC與上位機Modbus通信的程序（PLC做從站,通信參數(shù):波特率9600,數(shù)據(jù):8,停止位:1,無校驗）。PLC將采集到的溫濕度及光照數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機軟件。上位機軟件位于U盤根目錄“競賽資料'模塊四'PLC程序設(shè)計”目錄下，Modbus通信協(xié)

84議、串口配置要求詳見“競賽資料、模塊四'PLC程序設(shè)計、通信協(xié)議.pdf”。將上位機軟件顯示溫濕度及光照數(shù)據(jù)界面截圖,命名為“圖4-2-PLCModbus通信”,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”中,并將截圖粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。用攝像頭錄制上位機軟件顯示溫濕度及光照數(shù)據(jù)信息,命名為“視頻4-1-PLCModbus通信.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'PLC程序設(shè)計”中。2.人機交互界面設(shè)計將U盤根目錄“競賽資料'模塊四'人機交互界面'PLC列車控制程序”下載至PLC中（程序已加密），PLC列車控制程序用于實現(xiàn)和人機交互界面之間的通信。在控制中心中關(guān)閉控制中心軟件,然后打開U盤根目錄“競賽資料'模塊四'人機交互界面'數(shù)據(jù)透傳軟件.exe”,數(shù)據(jù)透傳軟件可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和串口之間數(shù)據(jù)的透傳,完成智能終端控制器和PLC之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。通信拓撲圖如圖4.2所示。編寫人機交互界面程序，完成以下任務(wù)設(shè)計。（數(shù)據(jù)透傳軟件通信參數(shù):波特率:9600,數(shù)據(jù):8,停止位:1,無校驗）人機交互界面キ口PLC列車辜口無線無線圖4.2通信拓撲圖（提示:所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料、模塊四、人機交互界面、人機交互界面素材”中。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊四、人機交互界面'列車運行控制通信協(xié)議?pdf”〇）（1）列車運行控制系統(tǒng)界面設(shè)計利用人機交互界面編程軟件進行列車運行控制系統(tǒng)界面設(shè)計,實現(xiàn)列車運

85行模式、平臺列車實際位置、信號燈、模擬車速信息（不需要顯示或控制平臺實際速度傳感器數(shù)據(jù)）、平臺傳感器數(shù)據(jù)顯示及進出站控制設(shè)計,初始化界面如圖4.3所示。軌道分為8個區(qū)段,從左至右依次為區(qū)段1、區(qū)段2---?區(qū)段8,站臺位于區(qū)段4〇列車控制系統(tǒng)右上角為數(shù)值元件,可實時顯示PLC中VW22地址數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)格式16-bit-Unsigned,小數(shù)點以上位數(shù)為5,小數(shù)點以下位數(shù)為0）。將設(shè)計完成后的界面拍照,以“圖4-3一列車運行控制系統(tǒng)界面”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、人機交互界面”中，并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。注意:試題圖片中的''*****”為PLC地址VW22中的數(shù)據(jù),圖片中進行了隱藏,選手實際答題時,切勿隱藏真實數(shù)據(jù)。列車運行控制系統(tǒng)當(dāng)前車速〇km/h圖4.3列車運行控制系統(tǒng)界面區(qū)間行駛模式（2）列車運行控制系統(tǒng)功能設(shè)計利用PLC列車控制程序、列車運行控制通信協(xié)議,編寫人機交互界面程序,完成列車的區(qū)間行駛模式與進出站行駛模式（邏輯功能可參照U盤根目錄“競賽資料'模塊四'人機交互界面'列車運行控制演示視頻.wmv”）:操作列車,實現(xiàn)人機交互界面實時顯示車內(nèi)數(shù)據(jù)、列車當(dāng)前運行狀態(tài)（列車位置,車速,信號燈等）、進出站控制功能。注意:推動列車時,不宜過快,兩個區(qū)段時間間隔大于2So

86①車內(nèi)數(shù)據(jù)釆集人機交互界面將PLC采集的真實環(huán)境的溫度、濕度、光照數(shù)據(jù)實時顯示在“車內(nèi)數(shù)據(jù)”區(qū)域。（溫度、濕度、光照數(shù)據(jù)PLC地址分別為VD8、VD12、VW4）將此區(qū)域拍照,以“圖4-4ー車內(nèi)數(shù)據(jù)”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、人機交互界面”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。②列車運行狀態(tài)顯示推動站點列車,人機交互界面可實時顯示列車所在區(qū)段,同時信號燈隨列車運行做相應(yīng)變化。區(qū)間行駛模式下,列車由左向右直線行駛不經(jīng)過站臺,列車所在區(qū)段信號燈為紅色,列車行駛的上一區(qū)段信號燈為黃色,其余區(qū)段信號燈均為綠色。區(qū)間行駛模式下列車速度為200km/h,且進出站控制區(qū)域“進站”、“出站”按鈕呈現(xiàn)灰色,無法點擊。列車區(qū)間行駛模式示意圖如圖4.4所示。當(dāng)列車行駛至區(qū)段8時,人機交互界面由“區(qū)間行駛模式”自動切換為“進出站行駛模式”。列車進出站行駛模式初始化如圖4.5所示。用攝像頭將此列車由區(qū)段1至區(qū)段8的運行情況進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“視頻4-2一列車運行狀態(tài)顯示.wniv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'人機交互界面”中。

87當(dāng)前車速200km/h列車運行控制系統(tǒng)區(qū)間行駛模式廠控制及報警ー__1圖4.4區(qū)間行駛模式列車運行控制系統(tǒng)進出站行駛模式當(dāng)前車速200km/h圖4.5切換為進出站行駛模式(3)列車進站及出站控制①進出站行駛模式下,列車從右向左行駛,經(jīng)過站臺,列車所在區(qū)段信號燈變?yōu)榧t燈。當(dāng)列車運行至區(qū)段7時,列車速度由200km/h變?yōu)?00km/h,如圖4.6所示。②當(dāng)列車運行至區(qū)段6時,列車速度變?yōu)镺km/h,如圖4.7所示。③列車行駛至區(qū)段6時,進站按鈕有效,出站按鈕無效。此時點擊進站按

88鈕,人機交互界面區(qū)段5信號燈由紅色變?yōu)榫G色,同時軌道電路區(qū)段5信號燈由紅色變?yōu)榫G色,表示允許進站,如圖4.8所示。④當(dāng)列車從區(qū)段6運行到站臺位置時,站臺黃色信號燈變?yōu)榧t色,進站按鈕無效,如圖4.9所示。⑤按下通信與控制系統(tǒng)（高鐵）集成與維護實訓(xùn)平臺左側(cè)開門按鈕，再按下左側(cè)關(guān)門按鈕,或者先按下右側(cè)開門按鈕,再按右側(cè)關(guān)門按鈕,此時出站按鈕變?yōu)橛行顟B(tài)。點擊“出站”按鈕,人機交互界面區(qū)段3信號燈由紅色變?yōu)榫G色,同時軌道電路區(qū)段3信號燈由紅色變?yōu)榫G色,表示允許出站,如圖4.10所示。⑥當(dāng)列車行駛至區(qū)段1時,自動切換為區(qū)間行駛模式,且區(qū)段1信號燈為紅色,如圖4.11所示。用攝像頭將①-⑥的運行情況進行連續(xù)錄像,記錄整個演示過程（包含到站開關(guān)門操作過程、允許進站和允許出站軌道電路信號燈變化）,視頻命名為“視頻4-3一列車進站及出站控制.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四、人機交互界面”中。圖4.6進出站模式下列車位于區(qū)段7

89列車運行控制系統(tǒng)當(dāng)前車速。km/hFastSei站臺廠車內(nèi)數(shù)據(jù)123.11,C*史圖4.7進出站模式下列車位于區(qū)段6列車運行控制系統(tǒng)進出站行駛模式當(dāng)前車速〇km/h圖4.8允許進站進出站行駛模式

90列車運行控制系統(tǒng)進出站行駛模式?****當(dāng)前車速〇km/h23.15'C31.45%rh00542Lux圖4.9進出站模式下列車位于站臺列車運行控制系統(tǒng)進出站行駛模式當(dāng)前車速。km/h廠控制及報警圖4.10允許出站

91圖4.11區(qū)間行駛模式下列車位于區(qū)段1(4)違規(guī)進出站報警進出站行駛模式下,未點擊“進站”按鈕,列車違規(guī)進站,將觸發(fā)違規(guī)進站報警,此時,人機交互界面上報警狀態(tài)指示燈點亮。列車到達站臺后,未點擊’‘出站"按鈕,列車違規(guī)出站,將觸發(fā)違規(guī)出站報警,此時,人機交互界面上報警狀態(tài)指示燈點亮。用攝像頭將此過程進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“視頻4-4ー違規(guī)進出站報警.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中。(七)綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.可編程邏輯控制器設(shè)計(1)PLC編程與設(shè)置背景:通信與控制系統(tǒng)(高鐵)集成與維護實訓(xùn)平臺上的溫濕度傳感器、光照傳感器、PLC等模塊已按照任務(wù)一正確安裝與接線。用USB轉(zhuǎn)RS485通信線連接好電腦與PLCo打開“STEP7MicroWIN”編程軟件,新建一個工程,命名為“自由口數(shù)據(jù)發(fā)送”,按照任務(wù)要求完成程序設(shè)計,保存到U盤根目錄“提交資料'模塊四'PLC程序設(shè)計”文件夾中并下載到PLC中運行。

92任務(wù)要求:(1)定義PLC的PORTO口為自由口;(2)波特率:19200,校驗位:None,數(shù)據(jù)位:8,停止位:1；(3)把溫濕度傳感器、光照傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)按照表4.1給定的自由口數(shù)據(jù)協(xié)議周期性(250ms)上傳給上位機“自由口數(shù)據(jù)顯示”軟件,“自由口數(shù)據(jù)顯示”軟件把PLC上傳的溫濕度、光照數(shù)據(jù)顯示出來。(4)打開“自由口數(shù)據(jù)顯示”軟件，按照波特率：19200,校驗位:None,數(shù)據(jù)位：8,停止位：1;完成設(shè)置并連接,將軟件界面截圖,圖片命名為“圖4-1ー自由口數(shù)據(jù)顯示”,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。提示：“自由口數(shù)據(jù)顯示”軟件在U盤根目錄“輔助資料、模塊四、PLC程序設(shè)計”文件夾中。表4.1自由口數(shù)據(jù)協(xié)議協(xié)議格式示例字符(十六進制)解釋CCEE010201000000000000000000000000FFCCEE幀頭01序列號02ID號01命令0000溫度數(shù)據(jù)位0000濕度數(shù)據(jù)位0000光照數(shù)據(jù)位000000000000空數(shù)據(jù)位FF幀尾1.梯形圖應(yīng)用已知,10.0接啟動按鈕,10.1接停止按鈕,Q0.4接指示燈。根據(jù)下面梯形圖,完成下列問題。并將答案寫在U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題

93I網(wǎng)絡(luò)注釋I10.1M0.0/)(1)當(dāng)啟動按鈕10.0按下后,指示燈Q0.4會做如何變化?(2)當(dāng)啟動按鈕10.0按下后,如何讓指示燈Q0.4一直處于熄滅狀態(tài)?3.繪制PLC時序圖已知輸入信號10.〇的波形,在提供的“PLC時序圖答題紙”上畫出梯形圖程序中M0.0、M0.1、M0.2和Q0.0的波形。將畫好的波形圖進行拍照,命名為“圖4-2ー波形圖”,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。

94N網(wǎng)絡(luò)2ITI1I——()網(wǎng)絡(luò)3QO.OM0.2()I-I冋絡(luò)4IM0.1Q0,0TI(<1網(wǎng)絡(luò)5IM0.2Q0.0TI(s：1io9_rLTLrLrLrLrL3.人機交互界面設(shè)計打開電腦桌面EB8000軟件R,機型選擇MT(TK)6000/8000iP/iQ/iH5Series；連接方式為USB線,點擊編輯工具中EasyBuilder8000進入編輯界面。實現(xiàn)下述功能。(注:觸摸屏型號:TK6070IP)o所需的圖片資源在U盤根

95目錄”輔助資料、模塊四、人機交互界面、人機交互界面素材”中。（1）PLC數(shù)據(jù)控制及顯示現(xiàn)有一個PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控程序（U盤根目錄“輔助資料'模塊四'人機交互界面'PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控程序”）,完成對數(shù)據(jù)的采集,將此程序下載到PLC中并運行。在人機交互界面設(shè)備上設(shè)計PLC數(shù)據(jù)控制及顯示界面（初始化界面如圖4.1所示）。PLC數(shù)據(jù)控制及顯示0000Ir0000Ir0000IDATAODATA1DATA2r00001r00001r〇〇〇〇!下一頁DATA3DATA4DATA5lOLJl|LXQ圖4.1PLC數(shù)據(jù)控制及顯示界面顯示PLC傳輸過來的數(shù)據(jù)。功能要求如下:分別點擊XI按鈕、X2按鈕、X3按鈕（按鈕與PLC控制地址的對應(yīng)關(guān)系見表4.3）,6個數(shù)值顯示框分別顯示PLC端的6個數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)不為0,PLC數(shù)據(jù)地址與人機交互界面顯示框名稱對應(yīng)關(guān)系如表4.2）,并將XI按鈕、X2按鈕、X3按鈕獲取的數(shù)據(jù)以紅色、藍色、黑色折線的形式顯示在右側(cè)的曲線圖中。其中,點擊人機交互界面任意按鈕時,會向PLC控制地址M0.0,MO.1,MO.2中發(fā)送數(shù)據(jù),詳見表4.3。表4.2地址對應(yīng)表序號PLC數(shù)據(jù)地址人機交互界面顯示框名稱1VBODATAO2VB1DATA13VB2DATA24VB3DATA3

965VB4DATA46VB5DATA5表4.3地址對應(yīng)表序號人機交互界面按鈕對應(yīng)PLC控制地址1XIM0.01MO.10M0.2：02X2M0.00MO.11M0.2：03X3M0.00MO.10M0.2：1①界面及功能完成后,完成的工程文件保存于U盤根目錄“、提交資料、模塊四、人機交互界面”中,文件名稱為“PLC數(shù)據(jù)控制及顯示界面’完成后進行離線模擬,將“PLC數(shù)據(jù)控制及顯示界面’’截圖,命名為“圖4-3ー數(shù)據(jù)控制及顯示界面"，并將圖片粘貼至“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。將程序下載到人機交互界面設(shè)備上。使用人機交互界面進行演示并用攝像頭進行錄像,記錄整個界面功能演示過程,視頻命名為‘‘人機交互視頻Lwmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'人機交互界面''中。②點擊XI按鈕后，將人機交互界面上的數(shù)據(jù)折線圖界面進行拍照,命名為“圖4-3ー數(shù)據(jù)控制及顯示界面-XV'。③擊X2按鈕后,將人機交互界面上的數(shù)據(jù)折線圖界面進行拍照,命名為“圖4-3ー數(shù)據(jù)控制及顯示界面-X2"。④擊X3按鈕后，將人機交互界面上的數(shù)據(jù)折線圖界面進行拍照,命名為“圖4-3ー數(shù)據(jù)控制及顯示界面-X3"；將以上圖片粘貼至“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。(2)風(fēng)扇控制現(xiàn)有一個エ廠,有一個風(fēng)扇控制系統(tǒng),當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=3(rc時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く30ヒ時,風(fēng)扇關(guān)閉。一段時間后,發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇經(jīng)常燒壞,最后發(fā)現(xiàn)是由于現(xiàn)場溫度一直在30(左右來回變動,造成風(fēng)扇頻繁啟動,導(dǎo)致風(fēng)扇發(fā)熱燒壞。為了改進風(fēng)扇控制系統(tǒng),在系統(tǒng)中增加滯回控制功能,溫度高于或者低于報警值1℃,風(fēng)扇オ進行狀態(tài)變化。

97①如果現(xiàn)場溫度由28C,變化為30て,風(fēng)扇是什么狀態(tài)?（開啟/關(guān)閉）；填寫至“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。②如果現(xiàn)場溫度由32C,降為3（TC時,風(fēng)扇狀態(tài)是什么狀態(tài)?（開啟/關(guān)閉）;填寫至“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。③如圖4.2所示,設(shè)計ー個風(fēng)扇滯回控制界面,實現(xiàn)對風(fēng)扇的控制（風(fēng)扇有兩個狀態(tài):開啟,關(guān)閉），Tl、T2、T3為三個按鈕,用于模擬現(xiàn)場溫度。按鈕動作的含義見表4.4。OFF||OFF||IOFF|T1T2T3FastSelI圖4.2風(fēng)扇滯回控制界面表4.4按鈕與溫度對應(yīng)關(guān)系表序號人機交互界面按鈕按下現(xiàn)場溫度模擬值1T128℃2T230℃3T332℃利用宏指令實現(xiàn)滯回控制功能,下載到人機交互界面,按照表4.5順序要求進行拍照。表4.5按鈕動作與圖片命名對應(yīng)關(guān)系表序號按鈕動作圖片命名1T1圖4-4ー滯回28

982T2圖4-5ー滯回上升3T3圖4-6ー滯回324T2圖4-7ー滯回下降界面及功能設(shè)計完成后,將完成的工程文件保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中,文件名稱為“風(fēng)扇滯回控制界面”。通過miniUSB線將程序下載到人機交互界面設(shè)備上。使用人機交互界面設(shè)備進行演示并用攝像頭進行錄像,記錄整個界面功能演示過程,視頻命名為“人機交互視頻2.wmv”保存于U盤根目錄”提交資料、模塊四、人機交互界面”中。將表4.5中圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。（3）溫濕度光照采集與控制現(xiàn)有一個PLC溫濕度光照采集程序（U盤根目錄“輔助資料'模塊四'人機交互界面'PLC溫濕度光照采集程序”）,完成對溫濕度及光照數(shù)據(jù)的采集,（此數(shù)據(jù)為模擬數(shù)據(jù),其中溫濕度為浮點數(shù),保留小數(shù)點后2位,光照值為整數(shù)）將此程序下載到PLC中。設(shè)計ー個人機交互界面程序,從PLC端獲取溫濕度和光照數(shù)據(jù),溫濕度光照數(shù)據(jù)獲取地址見表4.6。初始化狀態(tài)下,三種設(shè)備開關(guān)控制按鈕使能,溫濕度和光照數(shù)據(jù)與條件值進行比較,實現(xiàn)聯(lián)動控制效果。點擊三種設(shè)備開關(guān)控制按鈕,開關(guān)控制按鈕使能失效，溫濕度和光照數(shù)據(jù)與條件值不進行比較,且三種設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)。參考圖片見圖4.3和圖4.4。（實際數(shù)據(jù)與圖片中數(shù)據(jù)可能不一樣）按照表4.7實現(xiàn)對風(fēng)扇、報警燈、照明燈的控制,所需圖片資源在U盤根目錄“輔助資料'模塊四'人機交互界面'人機交互界面素材”文件夾中。表4.6溫濕度光照數(shù)據(jù)獲取地址序號PLC數(shù)據(jù)地址人機交互界面數(shù)據(jù)1VD6溫度

992VD10濕度3VW4光照表4.7控制條件與狀態(tài)參數(shù)條件人機交互界面上設(shè)備狀態(tài)溫度>=10℃風(fēng)扇開啟<10℃風(fēng)扇關(guān)閉濕度>=10%報警燈打開<10%報警燈關(guān)閉光照>=300Lux照明燈打開<300Lux照明燈關(guān)閉列車車內(nèi)數(shù)據(jù)顯示及控制界面〇\豈600Lux照明燈FastSei\圖4.3數(shù)據(jù)顯示及控制界面示例（使能有效）列車車內(nèi)數(shù)據(jù)顯示及控制界面濕度溫度

100光照FastSeiI圖4.4數(shù)據(jù)顯示及控制界面示例(使能無效)①界面及功能完成后,將完成的工程文件保存于U盤根目錄“、提交資料、模塊四、人機交互界面”中,文件名稱為“列車車內(nèi)數(shù)據(jù)顯示及控制界面”。將程序下載到人機交互界面上,對數(shù)據(jù)顯示及控制界面使能有效進行拍照,命名為“圖4-8ー數(shù)據(jù)顯示及控制界面使能有效”。②對數(shù)據(jù)顯示及控制界面使能無效進行拍照,命名為“圖4-9ー數(shù)據(jù)顯示及控制界面使能無效”,并將圖片粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。使用人機交互界面設(shè)備進行演示并用攝像頭進行錄像,記錄整個界面功能演示過程,視頻命名為“人機交互視頻3.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'人機交互界面”中。(A)綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.PLC時序繪制(1)任務(wù)背景某高鐵車廂內(nèi)有一個風(fēng)扇控制系統(tǒng),當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=30C時，風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く301時,風(fēng)扇關(guān)閉。一段時間后,發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇經(jīng)常燒壞,最后發(fā)現(xiàn)是由于現(xiàn)場溫度一直在30C左右來回變動,造成風(fēng)扇頻繁啟動,導(dǎo)致風(fēng)扇發(fā)熱燒壞。為了改進風(fēng)扇控制系統(tǒng),在控制系統(tǒng)中實現(xiàn):當(dāng)現(xiàn)場溫度＞=32で時,風(fēng)扇打開,當(dāng)現(xiàn)場溫度く=28ヒ時,風(fēng)扇關(guān)閉,當(dāng)溫度＞28ヒ且く32C時,風(fēng)扇維持上一個狀態(tài)不變化。在控制系統(tǒng)中加入滯回比較器功能,即:當(dāng)現(xiàn)場溫度高于或者低于報警值（30C）超過2C,風(fēng)扇オ進行狀態(tài)變化。

101同時該系統(tǒng)具有檢測溫度、濕度參數(shù)功能,當(dāng)溫度或者濕度參數(shù)出現(xiàn)異常時（溫度＞=36て,或者溫度く=10ヒ，或者濕度＞=80%）,報警紅色指示燈點亮。一旦出現(xiàn)溫度或者濕度參數(shù)異常,在系統(tǒng)復(fù)位前,即使參數(shù)異常消除，紅色指示燈依然亮。即:一旦出現(xiàn)溫度或者濕度參數(shù)異常,紅色報警指示燈熄滅的條件是:異常的參數(shù)恢復(fù)到正常范圍,并且必須通過復(fù)位輕觸按鍵進行復(fù)位。（2）繪制時序圖根據(jù)采集到的溫度值,利用滯回比較器進行風(fēng)扇Q0.0控制。同時根據(jù)采集到的溫度、濕度值實現(xiàn)系統(tǒng)報警指示功能,10.。為復(fù)位輕觸按鍵輸入口,按下按鍵10.0=1,松開按鍵10.0=0,下降沿復(fù)位有效：復(fù)位按鍵按下后，再彈起時復(fù)位有效。已知AIW0是采集到的溫度數(shù)據(jù)（假設(shè)真實溫度=AIW0/260.0-40.0單位：。C）,AIW1是采集到的濕度數(shù)據(jù)（假設(shè)真實濕度=AIW據(jù)310,例如:AIW1=31OO,對應(yīng)濕度=10%）,Q0.0代表風(fēng)扇（Q0.0置1,風(fēng)扇開啟;Q0.0置0,風(fēng)扇關(guān)閉），Q0.1代表現(xiàn)紅色報警指示燈（Q0.1置1,指示燈點亮;Q0.1置〇,指示燈熄滅）,根據(jù)輸入信號10.0、AIWO、AIW1的波形,在提供的“PLC時序圖答題紙”上畫出梯形圖程序中Q0.0、Q0.1的時序波形。利用WPS/Visio繪制或者利用提供“PLC時序答題紙”繪制均可。如果利用WPS/Visio繪制（“PLC時序答題紙”電子檔文件在“競賽資料、模塊四ゝPLC程序設(shè)計”目錄下）,將時序圖截圖,如果利用提供的鉛筆和答題紙繪制,將繪制完成的時序圖進行拍照。圖片命名為“圖4-1ー時序圖”，并粘貼至U盤根目錄”提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。

1022.Modbus通信設(shè)計保持任務(wù)一中接線不動,利用PLC開發(fā)環(huán)境中集成的Modbus庫（可參考STEP7中的幫助文件資料）,編寫PLC與上位機Modbus通信的程序（PLC做主站,上位機軟件做從站,從站地址在上位機軟件界面顯示,通信參數(shù)自由設(shè)定）。PLC將查詢上位機軟件中的溫濕度、光照、煙霧傳感器數(shù)據(jù)、開關(guān)門指示燈狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲至某個地址供人機交互界面顯示,存儲地址不作要求。需要編寫的人機交互界面如下圖4.1所示。（注意:得到的數(shù)據(jù)為固定值,與真實環(huán)境無關(guān)）Modbus通信數(shù)據(jù)9東回，n?知?ホ”9*餌*水”溫度濕度.0.00.0光照Q)0圖4.1Modbus通信數(shù)據(jù)上位機軟件位于U盤根目錄”競賽資料、模塊四'PLC程序設(shè)計”目錄下,Modbus通信協(xié)議、串口配置要求詳見“競賽資料、模塊四'PLC程序設(shè)計'modbus通信協(xié)議.pdf”。將人機交互界面截圖,命名為“圖4-2-Modbus通信數(shù)據(jù)”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊四”中,并將截圖粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。3.列車運行管理系統(tǒng)設(shè)計高速鐵路中列車運行管理非常重要,行車安全運行控制是首位。為了保證乘客的乘車舒適性,車內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測、車內(nèi)設(shè)備的控制也變得非常必要,隨著列車運行速度的提高,可能遇到的各種危險因素也在增多。高鐵線路易受大風(fēng)、暴雨的影響,為了保障行車安全,提高運輸效率,需建設(shè)包括風(fēng)、雨的氣象監(jiān)測系統(tǒng)和異物入侵監(jiān)控系統(tǒng),使高速鐵路具備在大風(fēng)、暴雨氣象條件下抵御

103災(zāi)害的能力。另外,過去列車低速運行時,以人為駕駛為主,當(dāng)線路上有障礙物時,從目視發(fā)現(xiàn)到列車制動停止,時間和距離上尚可保證安全,意外較少。高速鐵路列車運行速度快,時速200km的高速列車常規(guī)制動距離約10km,緊急制動距離為6km,當(dāng)軌道出現(xiàn)異物或災(zāi)害時,目視瞭望已不能保證行車安全,危險大大增加。因此，針對以上需求，利用人機交互界面編程軟件進行列車運行管理系統(tǒng)設(shè)計。通信拓撲圖如下圖4.1所示。智能終端圖4.I通信拓撲圖打開U盤根目錄“競賽資料、模塊四、數(shù)據(jù)透傳軟件.exe”。數(shù)據(jù)透傳軟件可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和串口之間數(shù)據(jù)的透傳,完成控制中心和PLC之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。更新智能終端控制器程序（比賽時提供）。編寫人機交互界面和PLC程序，完成以下任務(wù)設(shè)計（正式比賽會提供詳細的功能介紹視頻）。提示:（1）本任務(wù)中涉及的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)與任務(wù)三中改寫的射頻標(biāo)簽（應(yīng)答器）數(shù)據(jù)互不影響。（2）所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'素材’‘中。通信協(xié)議詳見U盤根目錄“競賽資料'模塊四'列車運行管理系統(tǒng)通信協(xié)議.pdf"。

104列車運行管理系統(tǒng)登錄及權(quán)限設(shè)計（3分）登錄系統(tǒng)主界面如圖4.2所示。標(biāo)題采用滾動顯示方式。標(biāo)題左側(cè)表盤可實時顯示當(dāng)前時間。按下標(biāo)題下方按鈕,彈出登錄和波特率設(shè)定窗口,如圖4.3所示。圖4.2系統(tǒng)登錄主界面圖4.3登錄窗口界面表盤下方為通信波特率設(shè)定區(qū),可設(shè)定的波特率選項為2400、9600、19200,登錄界面啟動時,默認波特率為2400。已知PLC和人機交互界面需要設(shè)定的波特率為19200。默認狀態(tài)下，觸摸屏彈出“PLCNoResponse"窗口，表示觸摸屏和PLC波特率不一致,如圖4.4所示。選擇波特率19200,輸入管理員

105密碼333,點擊設(shè)置按鈕,可以設(shè)置人機交互界面通信波特率。如果密碼輸入錯誤,密碼輸入框清零并彈出設(shè)定失敗窗口,如圖4.5所示;如果密碼輸入正確,密碼輸入框清零,設(shè)定波特率生效。圖4.4PLCNoRespouse界面圖4.5波特率設(shè)定失敗界面三種用戶分別為操作員1、操作員2、管理員。操作員1默認密碼為444,操作員2默認密碼為555,管理員默認密碼為666。輸入正確密碼，彈出進入按鈕T■,點擊按鈕可跳轉(zhuǎn)至”請選擇用戶類型”界面。輸入錯誤彈出錯誤提示窗口,如圖4.6所示。

106圖4.6登陸失敗錯誤提示設(shè)計操作員1、操作員2、管理員三種按鈕,如圖4.7所示。已知權(quán)限等級為管理員》操作員い操作員2,管理員可以點擊所有按鈕。操作員1和操作員2平級,但只能點擊自己的按鈕。若無權(quán)限,彈出提示窗口,如圖4.8所示。點擊操作員1按鈕,跳轉(zhuǎn)至’‘列車運行手動設(shè)置區(qū)”界面;點擊操作員2按鈕,跳轉(zhuǎn)至''列車運行自動控制區(qū)”;點擊管理員按鈕,跳轉(zhuǎn)至''故障信息統(tǒng)計”界面。圖4.7選擇用戶類型

107圖4.8無權(quán)限提示列控運行手動設(shè)置區(qū)模式（4分）操作員1初始化界面如圖4.9所示。界面左上角為返回按鈕和當(dāng)前模式信息,右上角為系統(tǒng)時間,下方每個區(qū)段裝有綠、黃、紅三種顏色的信號機,用以表示界面當(dāng)前軌道區(qū)段的指示燈狀態(tài)和軌道電路每個區(qū)段指示燈狀態(tài)ー致。指示燈下方為列車在軌道上行駛,在列車運行過程中可能會遇到軌道出現(xiàn)異物或災(zāi)害的情況,正常情況下列車以時速200km/h在直線軌道上直線行駛,只有行駛方向前方是故障區(qū)段オ會停車,其中區(qū)段3和區(qū)段7這2個軌道區(qū)段可能存在故障,列車運行至故障區(qū)段前方需要提前減速停車,故障清除后列車加速運行至200km/h后保持該時速運行，使用主控制臺4個按鈕定點模擬大霧、山體滑坡災(zāi)害故障,如表4.1所示。表4.1按鈕及故障對應(yīng)關(guān)系按鈕模擬故障情況對應(yīng)軌道區(qū)段情況左側(cè)開門按鈕按下前方存在大霧故障區(qū)段3設(shè)置大霧故障左側(cè)關(guān)門按鈕按下大霧故障清除區(qū)段3故障清除右側(cè)開門按鈕按下前方存在山體滑坡故障區(qū)段7設(shè)置山體滑坡故障右側(cè)關(guān)門按鈕按下山體滑坡故障清除區(qū)段7故障清除

108列車運行所在區(qū)段信號機為紅色,故障軌道區(qū)段信號機也為紅色。列車運行所在區(qū)段的前一個區(qū)段的信號機為綠色。當(dāng)小車在區(qū)段ー時,上電后因未獲得駛出車站許可,顯示如圖4.10所示界面。點擊煙霧開關(guān),界面中的禁止通行指示燈和報警燈以及主控制臺上的報警燈熄滅。圖4.9列控運行手動設(shè)置區(qū)初始化界面圖4.10禁止通行操作相應(yīng)按鈕進行故障設(shè)置。區(qū)段3故障發(fā)生后,在故障軌道區(qū)段前方第2個軌道區(qū)段是緊急制動區(qū)段，需減速至100km/h,在故障軌道區(qū)段前方第1個區(qū)段時需停車即速度減至為〇〇在故障軌道區(qū)段前方第1個區(qū)段操作相應(yīng)按鈕進行故障清除。故障清除后列車運行方向的2個軌道區(qū)段為加速區(qū)段,

109每個區(qū)段列車加速100km/h,直到200km/h,速度表根據(jù)列車速度實時變化,列車上方實時顯示當(dāng)前列車速度值及速度曲線（時間范圍設(shè)置7秒）。當(dāng)區(qū)段3、7設(shè)置故障后,報警燈亮,需要顯示紅色報警信息,“前方存在大霧/山體滑坡故障,請減速”;當(dāng)列車收到故障清除后,速度依舊為0,報警燈滅,顯示黑色報警信息,“前方大霧/山體滑坡故障清除,請加速”,列車加速行駛至200km/h時,報警信息消失。列車剛行駛到區(qū)段4時,突然出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象,造成智能終端控制器內(nèi)程序出現(xiàn)錯誤,此時所有區(qū)段的燈和軌道電路上的燈全部變?yōu)榧t燈,平臺上的報警燈進行閃爍，列車當(dāng)前故障狀態(tài)呈現(xiàn)紅色“”,調(diào)度中心的工作人員經(jīng)過一段時間的調(diào)試，將智能終端控制器程序進行恢復(fù),10s后自動將程序恢復(fù)到列車剛行駛到區(qū)段4時的狀態(tài)。列控運行自動控制區(qū)模式（4分）列控運行自動控制區(qū)模式初始化界面如圖4.11所示。將小車斷電推至區(qū)段1位置,以操作員2為用戶進行登錄，進入列控運行自動控制區(qū)模式界面。列車運行時可能遇到異物故障,八個信號機狀態(tài)根據(jù)列車位置和故障發(fā)生進行相應(yīng)變化，列車運行所在區(qū)段信號機為紅色,故障軌道區(qū)段信號機也為紅色。界面右方黑色區(qū)域為報警信息顯示區(qū),報警信息包含序號、事件發(fā)生日期、事件發(fā)生時間、事件信息。當(dāng)列車行駛至2區(qū)段時,5區(qū)段檢測到有異物,此時5區(qū)段信號機變?yōu)榧t色,報警信息為紅色,顯示“區(qū)段5有異物故障,請注意減速”。當(dāng)列車行駛至3區(qū)段時,速度降為100km/h,行駛至區(qū)段4時,速度降為Okm/h。列車行駛至區(qū)段4,5s之后,異物故障自動清除,此時區(qū)段5信號機變?yōu)榫G色,報警信息為綠色,顯示“區(qū)段5異物故障解除”，故障清除后列車運行方向的2個軌道區(qū)段為加速區(qū)段，每個區(qū)段列車加速100km/h,直到200km/h。由于列車行駛至區(qū)段8時為到站,此時的速度為0,前方一個區(qū)段的速度降為100km/h,所有災(zāi)害信息消失,同時顯示列車到站圖片,如圖4.12

110所示。圖4.11列控運行自動控制區(qū)模式初始化界面3002001000操作員2列車運行自動控制區(qū)15:31:53圖4.12列車到站界面故障信息統(tǒng)計（1分）登錄管理員界面,管理員可以對操作員1和操作員2界面內(nèi)的所有故障進行信息統(tǒng)計,圖4.13只作為樣例,具體信息請按實際情況補充故障信息統(tǒng)計表和列車運行故障信息統(tǒng)計圖。

111故障信息統(tǒng)計《，頁列車運行故障信息統(tǒng)計表次數(shù)J列車運行發(fā)生故律個數(shù)信息統(tǒng)計圖し順序故障信息1大霧故障□2列控中心故障4-—3山體滑坡故障4異物故障3-1—1-，U0」■■大霧故障列控中心、故障山體滑坡故障異物故障圖4.13故障信息統(tǒng)計將以上功能錄制完整視頻‘命名為‘‘列車運行管理系統(tǒng).wmv”并保存在“提交資料、模塊四、人機交互界面程序’‘中。（九）綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計1.PLC時序圖繪制（1）任務(wù)背景控制背景:某化工廠承接了一批化學(xué)藥品加工訂單。原來都是用3噸或5噸的存儲罐存放,今天客戶臨時需要4噸的化學(xué)藥品,為了能夠計量出4噸藥品量,只能通過控制閥門讓5噸的罐中留有4噸的化學(xué)藥品（管道殘留忽略不計）再交給客戶。由于管道和設(shè)備的限制,排空或裝滿3噸的儲存罐需要3分鐘時間;排空或裝滿5噸的儲存罐需要5分鐘時間。S1管道控制3噸儲存罐注入藥品,S2管道控制5噸儲存罐注入藥品,S3管道負責(zé)將3噸儲存罐的藥品運送到5噸的儲存罐（不能逆向傳送），S4管道負責(zé)排空3噸儲存罐的藥品,S5管道負責(zé)排空5噸儲存罐的藥品。

112圖4.1儲存罐容量和結(jié)構(gòu)示意圖(2)功能描述控制目標(biāo):請設(shè)計打開或關(guān)閉罐體上的管道閥門注入、排出或在兩個儲存罐之間傳送藥品達到滿足4噸要求并且花費時間最短的時序圖。控制條件:①Q(mào)0.1或Q0.2一旦開啟,必須注滿對應(yīng)的存儲罐才能關(guān)閉;②Q0.4或Q0.5一旦開啟,必須排空對應(yīng)的存儲罐才能關(guān)閉;③要求Q0.3在5噸儲存罐注滿或3噸儲存罐排空時必須關(guān)閉;④為了確保準(zhǔn)確注入、排空、傳送等步驟順序進行,所有管道傳送藥品同一時間內(nèi)只能有一條在進行工作,存儲罐初始狀態(tài)為空。管道和閥門的對應(yīng)關(guān)系如下表所示。表4.1管道和閥門對應(yīng)關(guān)系表S1管道Q0.1閥門S2管道Q0.2閥門S3管道Q0.3閥門S4管道Q0.4閥門S5管道Q0.5閥門注:按下總開關(guān)10.0=1之后管道傳送オ可以進行,操作Q0.1-Q0.5閥門時，。代表關(guān)閉,1代表打開。在提供的“PLC時序答題紙.docx”上畫出程序中Q0.1-Q0.5的時序波形。利用WPS/Visio繪制或者利用提供“PLC時序答題紙”繪制均可。如果利用WPS/Visio繪制("PLC時序答題紙”電子檔文件在“競賽資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'PLC程序設(shè)計”目錄下),將時序圖截圖,如果利用提供的鉛筆和答題紙繪制,將繪制完成的時序圖進行拍照。圖片命名為“圖4-1ー時序圖”，并粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。1.PLC邏輯設(shè)計保持任務(wù)一中接線不動,利用開發(fā)環(huán)境中集成的Modbus庫（可參考開發(fā)環(huán)境中的幫助文件資料）,編寫PLC與上位機基于TCP的Modbus通信程序（PLC

113做從站,通信參數(shù):上位機做TCPServer,PLC做TCPClient）。PLC將采集到的溫濕度及光照數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機軟件。上位機軟件位于U盤根目錄“競賽資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計\PLC程序設(shè)計”目錄下,Modbus通信協(xié)議詳見“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'PLC程序設(shè)計'Modbus通信協(xié)議.pdf”。將上位機軟件顯示溫濕度及光照數(shù)據(jù)界面截圖,命名為“圖4-2-PLCModbus通信”,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'PLC程序設(shè)計”中,并將截圖粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。用攝像頭錄制上位機軟件顯示溫濕度及光照數(shù)據(jù)等信息（錄制5-15秒）,命名為“視頻4-1-PLCModbus通信”保存于U盤根目錄“提交資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'PLC程序設(shè)計”中。1.地鐵自動售貨機系統(tǒng)設(shè)計北京地鐵2號線購進了一批新的自動售貨機,請編寫售貨機操作觸摸屏程序,完成廣告展示、商品選購、系統(tǒng)管理等功能。邏輯功能按照U盤根目錄“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'演示視頻1一地鐵自動售貨機系統(tǒng)設(shè)計。提示:所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'素材”中。所需的相關(guān)軟件在u盤根目錄“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計”中。（1）主界面設(shè)計主界面如圖4.2,4.3,4.4所示。主界面頂部標(biāo)題“地鐵自動售貨機系統(tǒng)”。界面左上角圖標(biāo),右上角顯示系統(tǒng)當(dāng)前時間。標(biāo)題下方左側(cè)為條屏提示區(qū),以跑馬燈形式從右向左顯示,提示文字有3條分別為紅、藍、黑等不同顏色,條屏下面是宣傳廣告區(qū),廣告每2秒自動切換一次,當(dāng)廣告區(qū)宣傳畫切換時,上面的條屏跟隨一起進行內(nèi)容切換,條屏的文字內(nèi)容與廣告上面的字相同。

114圖4.2主界面圖顯示廣告ー界億?京ま日,4.3主界面圖顯示廣告二反瞳地鐵自動?貨機寐級2021/07/101431:32——4.4主界面圖顯示廣告三（2）售貨機購物界面界面右側(cè)為售貨機選購商品圖示區(qū),點擊9種商品時,在左側(cè)宣傳廣告區(qū)會出現(xiàn)所選擇商品的詳細介紹、價格、選擇數(shù)量,確認等信息,此時條屏區(qū)顯示“歡迎使用地鐵自動售貨機系統(tǒng)”紅色字提示,如圖4.5所示。地鐵自動?貨機系統(tǒng)2021/07/1014:32:13塊錢自動?貨機系統(tǒng)2021/07/101433:11歡迎使用地鐵自動售貨機系統(tǒng)農(nóng)夫山泉出:EL??W??ノ喇K???.吟?81主要!!*;ホ,目微出,EtL??歡迎使用地鐵自動匂貨機系線自動管份機-1-■な。,—凰?-圖4.5點擊第一個商品圖4.6己選商品數(shù)量變化當(dāng)商品選擇后可以輸入數(shù)量,點擊“確認”按鈕后在自動售貨機界面右下方會提示“已選商品數(shù)量種類數(shù),如圖4.6所示?？梢苑磸?fù)點擊9種商品,輸入和修改數(shù)量,進行確認。已選商品數(shù)量種類數(shù)會實時變化。默認所有商品的價格是商品序號+9（即第一種價格為10,第二種商品價格為11,以此類推第9種商品的價格為18）〇每種商品的庫存數(shù)量均為10,如果輸入數(shù)量超過10,則彈出庫存不足彈窗。如圖4.7所示。

1153-x及鼻地鐵自動售貨機系統(tǒng)2021/07ハ014:34:43俱??麗［圖4.7彈出庫存不足彈窗(3)選擇商品統(tǒng)計界面當(dāng)選擇好商品種類和數(shù)量后,點擊“購買”按鈕,進入選擇商品統(tǒng)計界面,如圖4.8所示。統(tǒng)計商品圖示、商品名稱、商品價格、購買數(shù)量按選擇的情況實時變化,按照選擇的列表可以統(tǒng)計出商品的總數(shù)和商品的總價,商品是按照01-09的標(biāo)號順序,選中的顯示在列表中,沒選中的商品不顯示,如圖4.9所示。點擊“重選商品”按鈕,清空所選商品,返回主界面。圖4.8統(tǒng)計選擇的商品圖4.9統(tǒng)計的商品按選擇先后順序列出如果沒有選擇任何商品點擊“購買”按鈕,選擇商品統(tǒng)計列表里不會出現(xiàn)內(nèi)容,商品總數(shù)和商品總價都是“〇”,如圖4.10所示,此時如果點擊“確認付款”按鈕,彈出的商品付款界面不顯示二維碼,會出現(xiàn)“還沒有選擇商品”的提示,如圖4.11所示。圖4.10不選商品購買的情況圖圖4.11不選確認支付的情況如果選擇商品正確無誤,點擊“確認付款”按鈕,會彈出付款界面,顯

116示商品總價對應(yīng)的二維碼、商品總數(shù)和商品總價,會出現(xiàn)“請掃碼完成支付”提示,如圖4.12所示。點擊“退出”按鈕,所有選擇恢復(fù)默認值,返回主界面狀態(tài)。圖4.12選擇商品確認支付的情況(4)系統(tǒng)管理用戶登錄界面在主界面右下角,點擊“系統(tǒng)管理”按鈕,在廣告區(qū)會出現(xiàn)用戶登錄界面,此時條屏區(qū)顯示“管理員登錄進行系統(tǒng)維護”提示,如圖4.13所示。用戶登錄有三類用戶分別為操作員、管理員和超管員。操作員默認密碼為111,管理員默認密碼為222,超管員默認密碼為666。三類用戶輸入錯誤的密碼,點擊“進入管理”按鈕會彈出沒有權(quán)限的提示窗口,如圖4.14所示。輸入正確密碼,點擊“進入管理”按鈕可跳轉(zhuǎn)至“地鐵售貨機系統(tǒng)管理”界面,如圖4.15所示。如果點擊“退出登錄”將返回到主界面回到廣告切換狀態(tài)。圖4.13進入登錄窗口界面3-X欣?地鐵自動?貨機系1統(tǒng)2021/07/1014.57:00厚/，/圖4.14登陸失敗錯誤提示(5)用戶權(quán)限分配操作員登錄后,在“地鐵售貨機系統(tǒng)管理”界面里,只能修改操作員的密碼,如果修其他項目時會彈出沒有權(quán)限彈窗,如圖4.16所示。管理員登錄后,可以修改操作員和管理員的密碼,也能修改商品價格,但不能修改庫存數(shù)量。超管員登錄后具有超級權(quán)限,全部項目都可修改不受任何限制。點擊“退出”按鈕,注消全部登錄用戶,返回到主界面。

117圖4.15地鐵售貨機系統(tǒng)管理界面圖4.16彈出沒有權(quán)限窗ロ（6）上貨維護模式長按（3秒以上）主界面左上角的圖標(biāo),進入上貨維護模式,此模式下系統(tǒng)自動鎖定,界面條屏提示區(qū)顯示“機器維護中,請聯(lián)系工作人員?！弊謽?廣告區(qū)顯示“正在進行上貨維護,請稍后操作!”,如圖4.1フ所示。此時除了“解鎖系統(tǒng)”按鈕可以點擊外,在界面其他任可位置點擊均無效。點擊"解鎖系統(tǒng)”按鈕,在廣告區(qū)顯示用戶登錄界面如圖4.18所示。選擇超管員登錄,密碼666,可以進入“地鐵售貨機系統(tǒng)管理界面”修改各個商品庫存的數(shù)量。退出后再次進入地鐵售貨機系統(tǒng)管理界面,也會顯示最新的各個商品的庫存數(shù)量。反匡地鐵自動?貨機系統(tǒng)2021/07/1015:01:39偉銃圖4.17上貨維護界面圖4.18解鎖系統(tǒng)后的界面打開EasyBuilderPro用在線模擬方式進行測試,使用oCam軟件進行視頻錄制,并保存到U盤根目錄“提交資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計、視頻4-2一地鐵自動售貨機系統(tǒng)”，錄制步驟如下:步驟編號操作演示步驟1將廣告切換過程進行錄屏,需包含有必要的圖標(biāo)元件及日期時間;2按順序點擊第一行3種商品,顯示出每種商品的信息,每個商品輸入數(shù)量1進行確認,然后點擊購買。點擊“重選商品”按鈕,返回主界面，選擇第二行第一個商品,選擇購買數(shù)量11,顯示超出庫存數(shù)量彈窗;3不選任何商品點擊“購買”按鈕,然后點擊“確認付款”按鈕,在彈出的窗口中點擊“退出”；

1184點擊第三行商品,每種商品數(shù)量確認為2個,點擊“購買”按鈕,然后點擊“確認付款”按鈕,在彈出的窗口中點擊“退出”；5在“系統(tǒng)管理”界面,展示3種用戶登錄輸錯密碼及退出登錄的過程;6在“系統(tǒng)管理”界面,使用操作員用戶密碼111登錄,完成修改操作員用戶密碼為123。再次用新密碼登錄,修改其他項目彈出無權(quán)限操作。7使用管理員用戶密碼222登錄,完成修改管理員用戶密碼為456,修改最后ー個商品價格為30的過程,再次用新密碼登錄,修改“商品庫存”項目彈出無權(quán)限操作。8在“上貨維護”模式界面停留5秒,點擊“解鎖系統(tǒng)”按鈕。使用超管員進入管理界面,修改第一個商品價格和商品庫存均為20,退出管理返回主界面,在購物界面點擊左上角第一個商品圖標(biāo),輸入數(shù)量21確認，顯示超出庫存數(shù)量彈窗，點擊“確認”,再次輸入數(shù)量20確認,點擊“購買"后顯不"選擇商品統(tǒng)計界面”。1.地鐵電子地圖系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)背景:北京地鐵2號線為方便乘客了解到站信息,需要編寫車載電子地圖系統(tǒng),要求完成地鐵列車到站并顯示所到站點的交通指示圖、車廂溫度和光照值、開關(guān)門指示提醒、關(guān)門倒計時等功能。列車通過短距離無線通信ZigBee將定位數(shù)據(jù)發(fā)送給列控中心,列控中心通過wifi將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心,控制中心需要開啟“網(wǎng)絡(luò)透傳軟件”,將無線wifi收到的列車定位數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給PLC,通信拓撲如下圖所示。圖4.19通信拓撲此項目通過人機交互界面、PLC以及node-red共同完成任務(wù)設(shè)計。邏輯功能可參照U盤根目錄“競賽資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計、演示視頻2-地鐵電子地圖系統(tǒng)設(shè)計、演示視頻3一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障A、演示視頻4一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障B、演示視頻5一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障C”。提示:(1)本任務(wù)中涉及的應(yīng)答器數(shù)據(jù)與模塊三中改寫的應(yīng)答器數(shù)據(jù)互不影響。(2)所需的圖片資源在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'素材”中。所需的相關(guān)軟件在U盤根目錄“競賽資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計”中。

119（1）主界面設(shè)計系統(tǒng)第一次運行后觸摸屏主界面如圖4.20所示。標(biāo)題右邊采用年月日時分實時顯示當(dāng)前時間,界面四周顯示北京地鐵2號運行路線圖和站點名稱。當(dāng)移動軌道小車時,中間區(qū)域顯示每次到達站點后的當(dāng)前樞紐交通圖,交通圖下方的溫度值和光照值是通過PLC獲得的溫度和光照傳感器實時數(shù)據(jù)。在界面左下方有左門文字、開門指燈、關(guān)門指示燈和倒計時。左門文字上方是長條形指示燈,顯示綠色時當(dāng)前站為開門側(cè),顯示紅色當(dāng)前站不開門。左門文字旁邊門形圖標(biāo)可以指示開關(guān)門狀態(tài)。界面右下方圖標(biāo)與左下方圖標(biāo)功能相同,指示右門變化狀態(tài),如圖4.21所示。圖4.20地鐵電子地圖系統(tǒng)主界面圖4.21第1站復(fù)興門界面（2）軌道小車聯(lián)動設(shè)計使用軌道小車模擬地鐵列車,區(qū)段一到八模擬電子地圖中矩形區(qū)域標(biāo)注的8個車站。列車將位置信息發(fā)送給列控中心，列控中心通過網(wǎng)絡(luò)透傳軟件發(fā)送通信協(xié)議給PLC,PLC接收協(xié)議進行解析傳給觸摸屏,使電子地圖的指示推動軌道小車時,小車所在軌道區(qū)段上方的信號燈變?yōu)榧t色,其余所有區(qū)段信號燈為綠色。當(dāng)軌道小車移動到區(qū)段ー應(yīng)答器時,區(qū)段ー上方軌道信號燈由綠色變?yōu)榧t色,觸摸屏上復(fù)興門站點的指示燈由綠色變?yōu)榧t色閃爍狀態(tài),屏幕中間區(qū)域切換為復(fù)興門交通圖,如圖4.21所示。當(dāng)軌道小車移動到區(qū)段二應(yīng)答器時,區(qū)段二上方軌道信號燈由綠色變?yōu)榧t色,車公莊站點的指示燈由綠色變?yōu)榧t色閃爍狀態(tài),同時屏幕中間區(qū)域切換為車公莊交通圖,如圖4.22所示。以此類推,軌道小車到達其他的站點時進行同樣的顯示,到達第八站的狀態(tài)如圖4.22所示。表4.2地鐵電子地圖系統(tǒng)協(xié)議列車定位EECC01（序列號）FF03（限速命令）00（車速）08（軌道號）0000000000000000FF變燈協(xié)議CCEE0102（軌道號）02（信號燈控制命令）00（改變燈狀態(tài)）〇〇0000000000000000關(guān)燈、01紅燈、02黃燈、

12000FF03綠燈地鐵電子地圖系統(tǒng)202,47/1315"32サ圖4.22第2站車公莊界面圖4.23第8站建國門界面(3)開關(guān)門設(shè)計地鐵列車到達1區(qū)段后,此時按下操作臺上的開左側(cè)門按鈕后,觸摸屏上左門的門型圖標(biāo)由關(guān)閉變?yōu)榇蜷_狀態(tài),顯示倒計時由15秒開始計時,操作臺左側(cè)開門指示燈常亮,觸摸屏對應(yīng)開門指示燈由黃色變?yōu)榧t色,當(dāng)顯示到10秒時,操作臺上左側(cè)車門關(guān)閉指示燈閃爍,觸摸屏對應(yīng)關(guān)門指示燈由黃色變?yōu)榫G黃閃爍狀態(tài),如圖4.24所示。當(dāng)?shù)褂嫊r顯示0時,操作臺上開門指示燈熄滅,左側(cè)關(guān)門指示燈熄滅,觸摸屏上左門的門型圖標(biāo)由開啟變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài),開門和關(guān)門指示燈變?yōu)辄S色,如圖4.21所示。地鐵電子地圖系統(tǒng)2021'7“34サ積水瀬凍四十條車公莊倒計時北京站崇文門和平門建國門JtANGUOMEN圖4.24左門綠燈提不當(dāng)?shù)竭_下一區(qū)段時,所有指示燈復(fù)原,可以重復(fù)開關(guān)門操作。開左側(cè)車門區(qū)域?qū)?yīng)區(qū)段1至區(qū)段4,列車到達左側(cè)開門區(qū)段時右側(cè)開關(guān)門功能禁止操作。開右側(cè)車門對應(yīng)區(qū)段5至區(qū)段8,列車到達右側(cè)開門區(qū)段時左側(cè)開關(guān)門功能禁止操作。左門或右門上方橫條為綠色表示當(dāng)前站為開門側(cè),為紅色表示此站不開門。(4)速度表功能設(shè)計為了掌握地鐵列車的行進速度,使用操作臺上的速度表模擬列車真實速度,編寫PLC程序控制各站點的限速要求如表4.3所示。表4.3各站點速度

121站點速度表顯示復(fù)興門80km/h車公莊160km/h西直門90km/h鼓樓大街150km/h雍和宮100km/h東直門140km/h朝陽門HOkm/h建國門130km/h使用攝像頭對觸摸屏及操作臺進行錄像,并保存為u盤根目錄“提交資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計、視頻4-3一地鐵電子地圖系統(tǒng)設(shè)計”步驟編號操作演示步驟1主界面顯示，包含當(dāng)前時間、線路圖、站點名稱、溫度、光照等信息2移動軌道小車由區(qū)段1到區(qū)段8,錄制應(yīng)答器上方軌道信號燈和觸摸屏界面,觸摸屏包含有指示燈及站點交通圖變化情況3移動軌道小車從區(qū)段8到區(qū)段5,按下操作臺上的開右側(cè)門按鈕,展示開關(guān)門操作。再移動軌道小車到區(qū)段4,按下操作臺上的開左側(cè)門按鈕,展示開關(guān)門操作。4將小車關(guān)閉電源,移至區(qū)段1,然后打開電源。將軌道小車從區(qū)段1移動到區(qū)段8,錄制主控臺速度表和觸摸屏速度表產(chǎn)生的變化過程。（5）模擬故障聯(lián)動設(shè)計在任一站點時,點擊界面左上角圖標(biāo)進入故障模擬界面,如圖4.25所示,模擬車箱發(fā)生故障。此時的溫度和光照自動值是通過PLC獲得的溫度和光照傳感器實時數(shù)據(jù),速度表的值跟隨操作臺速度表實時變化。手動調(diào)節(jié)溫度、光照、煙感模擬地鐵車箱發(fā)生故障等特殊情況。地鐵電子地圖系統(tǒng)2021阜7月10日15時36分凍四十條DONGSISHITIAO和平門前門HEPINGMENOIANMEN北京站RailwaySlalion崇文門CHONGWENMENし）朝陽門CHAOYANOMCN阜成門FUCHENGMEN長椿街CHANGCHUNJIEH雙］JXUANWUMEN報瞥燈風(fēng)原煙穿照明燈突發(fā)故障模擬界面自動值手動值手動值300|300|殖和呂YONGHEGONG積水潭鼓樓大街JISHUITANGULOUOAJIE）東直門DONGZHIMEN圖4.25故障模擬界面威犀M車廂有乘客吸煙,觸發(fā)煙霧報警裝置,按下平臺煙霧傳感器按鈕

1225s后,模擬界面的煙霧燈點亮,同時報警燈閃爍,主控臺上的報警燈也閃爍,模擬界面上和主控臺上當(dāng)前速度值降為10km/h,吸煙者被抓,停止按下煙霧傳感器按鈕,在5s后恢復(fù)模擬界面車速提升為50km/h,主控臺的報警燈和模擬界面的報警燈、煙霧燈熄滅。部分界面效果如圖4.26、圖4.27所示。演示整個故障過程,并將故障界面速度表和指示燈以及操作臺報警燈產(chǎn)生的變化過程用攝像頭進行錄像,保存為U盤根目錄”提交資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計、視頻4-4一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障A”圖4,26故障A界面1圖4.2?故障A界面2電勲車廂溫度過高,在界面中將溫度手動值調(diào)高于自動值的50%,即手動值〉（0.5?自動值+自動值），5s后操作臺上風(fēng)扇自動打開,模擬界面的風(fēng)扇燈點亮,手動溫度值在5s后恢復(fù)為自動值,風(fēng)機自動停止轉(zhuǎn)動,模擬界面的風(fēng)扇燈熄滅。部分界面效果如圖4.28、圖4.29所示。演示整個故障過程,并將故障界面的溫度值、風(fēng)扇燈以及操作臺上的風(fēng)機產(chǎn)生的變化過程用攝像頭進行錄像,保存為U盤根目錄“提交資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計、視頻4-5一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障B”地鐵電子地圖系統(tǒng)202，*"”〇”5—圖4.28故障B界面1圖4.29故障B界面2故障C車廂光照度過低,在界面中將光照度降低于自動值的80%,即手動值＜0.8?自動值,5s后啟動備用照明燈（用平臺上照明燈表示）,同時模擬界面的照明燈點亮,光照手動值在5s后恢復(fù)自動值,照明燈自動關(guān)閉,模擬界面的照明燈熄滅。部分界面效果如圖4.30、圖4.31所示。演示整個故障過程,并將故障界面的光照值、照明燈以及操作臺上的照明燈產(chǎn)生的變化過程用攝像頭進行錄像,保存為U盤根目錄“提交資料'模塊四'綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計'視

123頻4-6一地鐵電子地圖系統(tǒng)故障C”圖4.30故障C界面1地鐵電子地圖系統(tǒng)2021*7110H15M52ヤ圖4.3I故障C界面2將以上視頻保存于U盤根目錄“提交資料、模塊四、綜合監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計”中

124模塊4-2(一)智能終端應(yīng)用設(shè)計學(xué)生需要打開瀏覽器,在瀏覽器地址欄輸入“http"/127.0.0.1"880/”,根據(jù)具體要求,編寫功能代碼和展示各界面的效果,相關(guān)資料見內(nèi)容提供包。具體要求:(1)歡迎界面設(shè)計在智能終端控制器中打開node-red監(jiān)聽。如圖4.1I所示。?S*>ode-red~□X(c)2019MicrosoftCorporation?保雷所有權(quán)利.こ:\Us?rs\lvnovo>nod9-r9d13Feb16:41:43-[info]!?lcoa>toNode-RED13Feb16:41:43-[info]Nod*-REDversion:vl.0.313Feb16:41:43-[info]Nod*,jsversion：”0.16.013Feb16:41:43-(inlo]?indows_KT10.0.18362x64LE13Feb16:41:45-LinfojLoadingpalettenodes13F?b16:41:46-[info]Dashboardversion2.19.4startedat/ui13Feb16:41:46-[info]Settingsfile:\Users\lenovo\.noderred\settings.js13Feb16:41:46-[info]Contextstore:'default*[nodule*Deaory]13Feb16:41:46-[info]Userdirectory:\Us?rs\lcnovo\.node-red13F?b16:41:46-[wam]Projectsdisabled:?ditorThaaB.project*.?nabl?d=false13Feb16:41:46-[info]Flowsfile:\Users\lenovo\.node-red\flows_DESKT0P-B1258NE.json13Feb16:41:46-[wam](fourflovcredentialsfileisencryptedusingasystes-generatedkey.Ifth?system-generat?dkeyislostforanyreason,yourcredential，filewillnotlerecoverable,youwillhavetodeleteitandre-enterl/ourcredentials.Youshouldsvtyourownkeyusingth*'credent!alSecret'optionin/oursettingsfile.Ncxte-REDwillthenre-encryptyourcredentialsfileusin

125ChinaSkills圖4.12歡迎界面(2)控制界面設(shè)計在“http:〃127.0.0.1:1880/”,對該布局文件進行代碼編寫,使UI界面實現(xiàn)如圖4.13所示，將此界面拍照或截圖,以“圖4-3一信號燈與區(qū)段”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、node-red”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。圖4.13U!界面(3)軌道信號燈控制在“http:〃localhost：1880/”或“http:〃127.0.0.1：188〇/”,編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求:注:實現(xiàn)以下每種效果前先點擊下“ー鍵關(guān)閉所有燈”的按鈕。①在“軌道信號燈聯(lián)動控制”界面操作“ー鍵關(guān)閉所有燈”,可將有“ー鍵關(guān)閉所有燈”通知顯示如圖4.14所示。并且能控制軌道上所有區(qū)段的燈并保證每隔100ms熄滅ー個區(qū)段的燈。

126三軌道信號燈聯(lián)動控制=軌道信號燈聯(lián)動控制圖4.14登陸成功通知欄②在服務(wù)端發(fā)送區(qū)段ー亮紅燈的協(xié)議,U!界面有“區(qū)段1紅燈打開”字樣彈框,同樣軌道電路上的區(qū)段ー的紅燈亮;在服務(wù)端發(fā)送區(qū)段三亮黃燈的協(xié)議,UI界面有“區(qū)段3黃燈打開”字樣彈框,同樣軌道電路上的區(qū)段三的黃燈亮;在服務(wù)端發(fā)送區(qū)段五亮綠燈的協(xié)議,UI界面有“區(qū)段5綠燈打開”字樣彈框,同樣軌道電路上的區(qū)段五的綠燈亮。信號機控制的通訊協(xié)議詳見表4.10表4.1通信協(xié)議協(xié)議字節(jié)解釋CCEE01020200000000000000000000FFCCEE包頭01序列號02區(qū)段號,可以賦值01到0802信號機控制命令00燈狀態(tài),00代表關(guān)燈,01代表紅燈亮,02代表黃燈亮，03代表綠燈亮04代表全部亮000000000000000000空數(shù)據(jù)位FF包尾

127其中變燈的方法彈框如圖4.15所示。=一鍵關(guān)閉所有燈ー鍵關(guān)閉所有燈紅燈打開圖4.15變燈彈框③在智能終端控制器的node-red的UI界面按下“ー鍵關(guān)閉所有燈”按鈕后,軌道電路上的八個區(qū)段燈全部熄滅;“紅燈”按鈕后,軌道電路上的第一區(qū)段紅燈熄滅，再次按下時,軌道電路上的第一區(qū)段紅燈打開;按下“黃燈”按鈕后,軌道電路上的第三區(qū)段黃燈熄滅,再次按下時,軌道電路上的第三區(qū)段黃燈打開;按下“綠燈”按鈕后，軌道電路上的第五區(qū)段綠燈熄滅,再次按下時,軌道電路上的第五區(qū)段綠燈打開,每次按鈕按下后有對應(yīng)的彈框提示。④將小車從區(qū)段一推動至區(qū)段ハ,在樹莓派的UI界面能實時顯示當(dāng)前區(qū)段號。將所有功能進行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“信號燈控制系統(tǒng).wmv”,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊四、node-red"中。(-)智能終端應(yīng)用設(shè)計學(xué)生需要打開瀏覽器,在瀏覽器地址欄輸入“http:〃127.〇.0.1：188〇/”,根據(jù)具體要求,編寫功能代碼和展示各界面

128的效果,相關(guān)資料見內(nèi)容提供包。具體要求:(1)歡迎界面設(shè)計在智能終端控制器中打開node-red監(jiān)聽。如圖4.9所示。licrosoftVindovs[版本10.0.18362.657](c)2019licrosoftCairporation?保留所有權(quán)利.C:\Users\lenovo>nod?*red13Feb16:41:43-[info]■elcoaatoNoFat>FebFeb33333333333Node-REDv?rsion：v1.0.3Node,jsversion：vlO.16.0?indorejn10.0.18362i64LELoadinepalettenodesDa^iboardwtion2.19.4st&rtadatAdSettingsfile:\Users\lenovo\.nod9*red\Eettings.jsContextstore:'default'[modiile*niemory]Unrdiractary:\Us?rs\lenovo\.node-redProjectsdisabled:aditorTh?n?.project*.*nabl?d=fals?Flowsfile：\Users\lenovo\.node-red\flows_I?SKT0P-B1258NE.jsonfourflowcredentialsfileisencryptedusingasystem-generatedkey.Ifthesystem-gwnaratedk?yislortforanyraason.yourcrvdsntialsfilewillnotberecoverable,youwillhavetodeleteitandre-enteifl/ourcredentials.Youshoulds?tyourownkeyusingthe'credsntialS*cret'optioninyoursettingsfile.Node-REDwillthenre-encryptyourcr?ientialsfileusingyourchosenkeythenexttimeyoudeployachange.圖4.9服務(wù)端打開瀏覽器,在瀏覽器內(nèi)輸入上圖標(biāo)示的地址:http:〃localhost：188〇/或http:〃127.0.0.1：188〇/,打開node-red的エ作界面。在該工作界面進行程序的編寫,在ahttp：//localhost：1880/uiw或“http:〃127.0.0.1：1880/ui”界面實現(xiàn)如下圖4.10的效果,將歡迎界面拍照或截圖,以“圖4-2ー歡迎界面”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、node-red"中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.doc”指定位置。ChinaSkills圖4.10歡迎界面(2)界面設(shè)計在“http:〃127.0.0.1：188〇/”,對該布局文件進行代碼編寫,使UI界

129面實現(xiàn)如圖4.11所示,將此界面拍照或截圖,以“圖4-3ー機房溫度控制系統(tǒng)”的形式命名,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊四、node-red"中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。溫度設(shè)定當(dāng)前溫度:最大溫度值IDC機房溫度控制系統(tǒng)最小涅度值當(dāng)前溫度繪制區(qū)歷史溫度圖4.11U!界面(3)IDC機房控制系統(tǒng)設(shè)計在“http：//localhost：1880/"或"http:〃127.0.0.1：188〇/”,編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求:①在"IDC機房溫度控制系統(tǒng)"界面操作按下"+"或"-"按鍵可控制溫度上下浮動1。℃,并在“當(dāng)前溫度”儀表盤中顯示當(dāng)前的溫度設(shè)定值。歷史溫度數(shù)據(jù)可通過“歷史溫度”折線圖表示。

130溫度設(shè)定當(dāng)前層度:60最大層度值最小溫度直IDEL房溫度控制系統(tǒng)歷史溫度010050050550當(dāng)前溫度2330:332330342I笫34圖4.12IDC機房溫度控制系統(tǒng)②在“ID機房溫度控制系統(tǒng)”界面添加“最大溫度值”和“最小溫度值”輸入設(shè)定。當(dāng)前溫度值小于最小溫度值時,觸發(fā)低溫報警,顯示“LowTemp”字樣彈框;當(dāng)前溫度值大于最大溫度值時,觸發(fā)高溫報警,顯示“highTemp”字樣彈框。彈框樣式如下圖所示。HighTempLowTemp圖4.13報警彈框?qū)⒋斯δ苓M行錄像,記錄整個演示過程,視頻命名為“區(qū)段.winv”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、node-red"中。（三）智能終端應(yīng)用設(shè)計學(xué)生需要打開瀏覽器,在瀏覽器地址欄輸入“http:〃127.0.0.1:1880/”,根據(jù)具體要求,編寫功能代碼和展示各界面的效果,相關(guān)資料見內(nèi)容提供包。具體要求:

131(1)歡迎界面設(shè)計在智能終端控制器中打開node-red監(jiān)聽。如圖4.1所示。圖4.1服務(wù)端打開瀏覽器,在瀏覽器內(nèi)輸入上圖標(biāo)示的地址:http：//localhost：1880/^http：//127.0.0.1：1880/t打開node-red的エ作界面。在該工作界面進行程序的編寫,在“http：//localhost：1880/ui”或“http:〃127.0.0.1:1880ハIi”界面實現(xiàn)如下圖4.2的效果,將歡迎界面拍照或截圖,以“圖4-2ー歡迎界面’’的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、node-red"中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。.ChinaSkills圖4.2歡迎界面(2)控制界面設(shè)計在“http:〃127.0.0.1:1880/”,對該布局文件進行代碼編寫,使UI界面實現(xiàn)如圖4.3所示。軌道車輛位置

132區(qū)段-I區(qū)段ニ［區(qū)段二］區(qū)段四］區(qū)段五］區(qū)段六］區(qū)段七］區(qū)段ハ圖4.3UI界面(3)串口連接在"http:〃localhost：188〇/'’或"http:〃127.0.0.1：188〇/”,編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求:在ahttp：//localhost：1880/"或"http:〃127.0.0.1：1880/",編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求:區(qū)間行駛模式:區(qū)間行駛模式下,列車由左向右直線行駛不經(jīng)過站臺,列車所在區(qū)段信號燈為紅色,列車行駛的上一區(qū)段信號燈為黃色,其余區(qū)段信號燈均為綠色。以①②③為例：①當(dāng)小車置于區(qū)段ー時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.4區(qū)段ー界面

133區(qū)間行駛模式區(qū)段一I區(qū)段二I區(qū)段三I區(qū)段四I區(qū)段五I區(qū)段大!區(qū)段七I區(qū)段A圖4.4區(qū)段ー界面②當(dāng)小車置于區(qū)段二時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.5區(qū)段二界面區(qū)間行駛模式區(qū)段二?區(qū)段三I區(qū)段四［區(qū)段五I區(qū)段六!區(qū)段七I區(qū)段ハ圖4.5區(qū)段二界面③當(dāng)小車置于區(qū)段三時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.6區(qū)段三界面。

134區(qū)間行駛模式?曰一［區(qū)/二］い”「1ヌほ?1ス用三Iw用ーI區(qū)弟セ1な白ノ、圖4.6區(qū)段三界面進出站模式:①當(dāng)列車行駛至區(qū)段8時,人機交互界面由“區(qū)間行駛模式’’自動切換為“進出站行駛模式”。且設(shè)有“進站”和“出站”,當(dāng)小車置于區(qū)段ハ時,node-red的UI界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),并將形式模式變更為“進出站形式模式”。主要界面如圖4.7區(qū)段ハ界面區(qū)間行駛模式3用一I區(qū)國二」、ビ二I區(qū)曬1三%ヨI3%一I叵用七I3伝ノ圖4.7區(qū)段ハ界面②當(dāng)小車置于區(qū)段七時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.8區(qū)段七界面

135區(qū)間行駛模式區(qū)段ー良1衛(wèi)用ヨI—E3|Zテ三段一Iモ用セI區(qū)或ハ圖4.8區(qū)段七界面③當(dāng)小車置于區(qū)段六時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式”如圖4.9區(qū)段六界面。區(qū)段一I區(qū)段二I區(qū)段三區(qū)段ハ區(qū)段五I區(qū)段六圖4.9區(qū)段六界面在點擊“進站”按鈕后“區(qū)段五”變?yōu)榫G色。

136進出站行駛模式圖4.10允許進站④當(dāng)小車置于區(qū)段五時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式’主要界面如圖4.11區(qū)段五界面進出站行駛模式區(qū)段一［區(qū)段二I區(qū)段三圖4.11區(qū)段五界面⑤當(dāng)小車置于區(qū)段四時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式”。主要界面如圖4.12區(qū)段四界面

137進出站行駛模式三”1?；：IIIZ60II■■［ヨ二，」エ然圖4.12區(qū)段四界面在點擊“進站”按鈕后“區(qū)段三”變?yōu)榫G色。⑥當(dāng)小車置于區(qū)段三時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式”。主要界面如圖4.13區(qū)段三界面進出站行駛模式?"Lr._lf.l&SElI區(qū)段六I"，L"圖4.13區(qū)段三界面⑦當(dāng)小車置于區(qū)段二時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式”。主要界面如圖4.14區(qū)段二界面。

138進出站行駛模式.宀I最?二|區(qū)ち?匕-1:L宀圖4.14區(qū)段二界面將上述功能進行錄像記錄下整個演示過程,命名為“列車運行控制系統(tǒng)”,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊四、node-red"中。(四)智能終端應(yīng)用設(shè)計學(xué)生需要打開瀏覽器,在瀏覽器地址欄輸入“http:〃127.0.0.1：1880/”,根據(jù)具體要求，編寫功能代碼和展示各界面的效果,相關(guān)資料見內(nèi)容提供包。具體要求:(1)歡迎界面設(shè)計在智能終端控制器中打開node-red監(jiān)聽。如圖4.19所示。圖4.19服務(wù)端

139打開瀏覽器,在瀏覽器內(nèi)輸入上圖標(biāo)示的地址:http：//localhost：1880/http：//127.0.0.1：1880/.打開node-red的エ作界面。在該工作界面進行程序的編寫,在“http：//localhost：1880/ui”或“http:〃127.0.0.1：1880/ui”界面實現(xiàn)如下圖4.20的效果,將歡迎界面拍照或截圖，以“圖4-2ー歡迎界面”的形式命名,存放到U盤根目錄”提交資料、模塊四、node-red”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.doc”指定位置。ChinaSkills圖4.20歡迎界面(2)控制界面設(shè)計在“http：//127.0.0.1:1880/”,對該布局文件進行代碼編寫,使UI界面實現(xiàn)如圖4.2I所示,凱道信號燈連接信息軌遒電路通信服務(wù)器通信列車通信?ロ號:/dev/ttyAMA4.?也枇??ロ號:Zd?v/nyAMA4*.蒙特率:57600-?ロ?:BWV：57600.ア?區(qū)段圖4.21U!界面(3)串口連接

140在“http:〃localhost：188〇/”或“http：//127.0.0.1：1880/”,編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求:注:實現(xiàn)以下每種效果前先點擊下“ー鍵關(guān)閉所有燈”的按鈕。在在“http:〃localhost：188〇/”或"httpノ/127.0.0.1：188〇/”,編寫代碼,實現(xiàn)如下效果要求：①在智能終端控制器上分別對軌道電路通信,列車通信,服務(wù)器通信進行配置,正確配置以后，點擊“連接”按鈕,在UI界面跳出彈框顯示“連接成功”,若配置不正確時UI界面彈框顯示“連接失敗”。將主要界面如圖4.22設(shè)備連接酸血!連接失敗!圖4.22設(shè)備連接②當(dāng)在智能終端控制器上對軌道電路通信,列車通信,服務(wù)器通信進行配置并顯示“連接成功”后,在設(shè)備上將小車從區(qū)段ー移動至區(qū)段ハ，可將小車位置信息通過串口發(fā)送給智能終端控制器,并顯示當(dāng)前區(qū)段號。將上述整個系統(tǒng)功能進行錄像記錄下整個演示過程,命名為“只能中斷配置系統(tǒng)”,存放到U盤根目錄“提交資料、模塊四、node-red"中。（五）智能終端應(yīng)用設(shè)計選手需要打開瀏覽器,在瀏覽器地址欄輸入“http:〃樹莓派ip地址:1880/”,根據(jù)具體要求,編寫功能代碼和展示各界面的效果。1.歡迎界面設(shè)計打開node-red的工作界面,在該工作界面進行程序的編寫,將URL路徑設(shè)置為"ui+エ位號”,例:01號エ位訪問網(wǎng)址為“http:〃127.0.0.1:1880/301”,其界面實現(xiàn)如下圖4.32的效果,其中圖片在“競賽資料'模塊四、智能終端應(yīng)用設(shè)計”,掘下按鈕可跳轉(zhuǎn)至

141“http:〃127.0.0.1:1880/3”,選手需將歡迎界面（包含地址欄）拍照或截圖,以“圖4-3ー歡迎界面”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料、模

142塊四、智能終端應(yīng)用設(shè)計”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料、競賽答題卡.docx”指定位置。<-->0I〇127.0.0.1:1880/301圖4.32歡迎界面1.控制界面設(shè)計在“http:〃127.0.0.1:1880/”,對該布局文件進行代碼編寫,使U!界面實現(xiàn)如圖4.33所示,將此界面拍照或截圖,以“圖4-4一列車運行控制系統(tǒng)”的形式命名,存放到U盤根目錄“提交資料'模塊四'智能終端應(yīng)用設(shè)計”中,并將圖片粘貼至U盤根目錄“提交資料'競賽答題卡.docx”指定位置。=列車運行控制系統(tǒng)軌道車輛位置區(qū)間行駛模式區(qū)民一［區(qū)位二］區(qū)段三I區(qū)段四［區(qū)粧|ヌ段六［區(qū)忌七］區(qū)段ハ圖4.33U!界面2.智能終端配置系統(tǒng)（1）區(qū)間行駛模式區(qū)間行駛模式下,列車由左向右直線行駛不經(jīng)過站臺,列車所在區(qū)段信號燈為紅色,列車行駛的上一區(qū)段信號燈為黃色,其余區(qū)段信號燈均為綠色。

143當(dāng)小車置于區(qū)段ー時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.34區(qū)段ー界面區(qū)間行駛模式區(qū)段一I區(qū)段二I區(qū)段三I區(qū)段四I區(qū)段五!區(qū)段大I區(qū)段七］區(qū)段ハ圖4.34區(qū)段ー界面當(dāng)小車置于區(qū)段二時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.35區(qū)段二界面。區(qū)間行駛模式區(qū)段二!區(qū)段三I區(qū)段四［區(qū)段五I區(qū)段六!區(qū)段七I區(qū)段ハ圖4.35區(qū)段二界面當(dāng)小車置于區(qū)段三時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。主要界面如圖4.36區(qū)段三界面。

144區(qū)間行駛模式?曰一［區(qū)/二］い”「1ヌほ?1ス用三Iw用ーI區(qū)弟セ1な白ノ、圖4.36區(qū)段三界面(2)進出站行駛模式當(dāng)列車行駛至區(qū)段八時,人機交互界面由“區(qū)間行駛模式”自動切換為”進出站行駛模式”。當(dāng)小車置于區(qū)段八時,node-red的UI界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),并將形式模式變更為“進出站行駛模式”。主要界面如圖4.37區(qū)段ハ界面逬出站行駛模式匕II:I區(qū)?四區(qū)?六”』”圖4.37區(qū)段ハ界面當(dāng)小車置于區(qū)段七時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài)。如圖4.38區(qū)段七界面。

145逬出站行駛模式圖4.38區(qū)段七界面當(dāng)小車置于區(qū)段六時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),如圖4.39區(qū)段六界面。逬出站行駛模式圖4.39區(qū)段六界面在點擊“進站”按鈕后“區(qū)段五”變?yōu)榫G色。進出站行駛模式

146當(dāng)小車置于區(qū)段五時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),如圖4.41區(qū)段五界面進出站行駛根式IIIE09IlEeAlTI78圖4.41區(qū)段五界面當(dāng)小車置于區(qū)段四時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),如圖4.42區(qū)段四界面。進出站行駛模式IIIlKSHSlE&AlI圖4.42區(qū)段四界面在點擊“出站”按鈕后“區(qū)段三”變?yōu)榫G色。迸出站行睽模式856圖4.43區(qū)段三變燈界面

147當(dāng)小車置于區(qū)段三時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),如圖4.44區(qū)段三界面。圖4.44區(qū)段三界面當(dāng)小車置于區(qū)段二時,node-red的U!界面能顯示區(qū)段號及當(dāng)前燈的狀態(tài),形式模式為“進出站形式模式”。主要界面如圖4.45區(qū)段二界面進出站行駛模式區(qū)段二IKfiAlI；圖4.45區(qū)段二界面（3）列車運行控制信號燈列控中心可將根據(jù)小車位置、運行模式、進站、出站狀態(tài)變化的八個區(qū)段的信號燈狀態(tài)發(fā)送至控制中心及軌道電路。表4.4通信協(xié)議列車位置數(shù)據(jù)列車定位EECC01（序列號）FF03（限速命令）00（車速）08（軌道號）0000000000000000FF變燈命令列控中心控制信號機變燈CCEE0102（軌道號）02（信號燈控制命令）00（數(shù)據(jù)位1,和軌道號對應(yīng),改變燈狀態(tài)）000000000000000000FF〇〇代表關(guān)燈01代表紅燈亮02代表黃燈亮03代表綠燈亮04代表全部亮

148使用攝像頭對軌道電路、控制中心、列控中心信號燈狀態(tài)進行錄像,并保存為U盤根目錄“提交資料、模塊四、智能終端應(yīng)用設(shè)計、視頻4-7一智能終端應(yīng)用設(shè)計”步驟編號操作演示步驟1在“歡迎界面”點擊“轉(zhuǎn)跳UI界面”按鍵后正常進入UI界面。2將小車從區(qū)段一推至區(qū)段ハ,每個區(qū)段暫停2秒以上,錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化,列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。3將小車從區(qū)段八推至區(qū)段六,每個區(qū)段暫停2秒以上,錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化,列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。4小車位于區(qū)段六時點擊“進站”按鈕,區(qū)段五變綠，錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化,列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。5將小車從區(qū)段六推至區(qū)段四,每個區(qū)段暫停2秒以上,錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化，列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。6小車位于區(qū)段四時點擊“出站”按鈕,區(qū)段三變綠,錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化,列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。7將小車從區(qū)段四運行至區(qū)段二，每個區(qū)段暫停2秒以上,錄制軌道電路及控制中心每個區(qū)段信號燈變化，列控中心界面顯示區(qū)段號及信號燈變化。

149模塊五通信與控制系統(tǒng)集成設(shè)計與調(diào)試模塊57(-)項目需求某通信與控制項目,需要獲取某列車車廂溫度、濕度、光照度等信息,實現(xiàn)車廂報警等功能,監(jiān)控室大屏可以實時監(jiān)控列車車廂狀態(tài)。利用給定的模塊和工具,完成系統(tǒng)拓撲圖設(shè)計、硬件選型、線路設(shè)計、布線與調(diào)試、可視化內(nèi)容設(shè)計,最終實現(xiàn)溫度、濕度、光照度數(shù)據(jù)的監(jiān)測,列車車廂報警功能。(二)項目驗收內(nèi)容根據(jù)要求填寫項目驗收報告,并將設(shè)計的系統(tǒng)拓撲圖、硬件選型表、線路設(shè)計圖等資料進行提交并保存到指定位置。最終驗收針對以下幾個方面:(1)監(jiān)控界面功能完整度。監(jiān)控界面應(yīng)包括當(dāng)前溫度、濕度、光照度顯示及報警燈控制功能,數(shù)值顯示清晰直觀,按鈕方便點擊。所有功能排版整齊。(50分)(2)采集的溫度值在給定溫度范圍上下浮動不超過3ヒ,精度精確到小數(shù)點后兩位。(50分)(3)采集的濕度值在給定濕度范圍上下浮動不超過5%,精度精確到小數(shù)點后兩位。(50分)(4)釆集的光照度在給定的范圍內(nèi),精度精確到個位,且光照值能隨著遮擋光照傳感器進行數(shù)據(jù)變化,有遮擋物時光照值變小,無遮擋物時光照值變大。(50分)(5)報警燈可以通過智能控制終端進行開關(guān)操作,智能控制終端界面顯示報警燈狀態(tài),且開關(guān)三次無操作不靈情況發(fā)生。(50分)(6)安裝布線エ藝。根據(jù)設(shè)計的接線圖,對選擇的模塊、智能終端、線槽進行安裝并接線。(50分)注意:模塊的安裝位置正確牢固,螺絲、螺母、墊片選型正確;線號管

150與線對應(yīng)正確;冷壓端子選型合理,壓制牢固;正確選擇接線端子,且線序正確,布局合理；在整體上,線束布局合理牢固、長短適宜、美觀大方;提交試卷前,確保線槽蓋好。（7）過程規(guī)范性,安裝過程遵守操作規(guī)范。（10分）（8）選型要考慮項目成本,每種模塊會有功能、價格等方面的區(qū)別（見配套項目資料）。需要根據(jù)項目要求從提供的溫濕度傳感器、光照傳感器、傳感器電路板、控制電路板、智能控制終端、通信線進行選型。（30分）（9）項目時間，在完成項目要求的前提下，用時越短越好。（50分）（10）技術(shù)資料完整性。技術(shù)資料應(yīng)包含系統(tǒng)拓撲圖、硬件選型表、線路設(shè)計圖、智能控制終端源代碼等。（10分）模塊5-2（一）項目需求甲方單位委托乙方單位設(shè)計建設(shè)某通信與控制項目,包含監(jiān)控室、備用監(jiān)控室、采集點。采集點將傳感器數(shù)據(jù)匯總給樹莓派,監(jiān)控室電腦通過網(wǎng)絡(luò)在瀏覽器端遠程訪問樹莓派node-red界面,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。備用監(jiān)控室以wifi形式接入,輔助監(jiān)控整個系統(tǒng)。系統(tǒng)拓撲如下圖所示。圖5.1系統(tǒng)拓撲系統(tǒng)功能劃分及模塊固定:主要功能分為“農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)”、“池塘區(qū)”、“監(jiān)控室區(qū)”、“備用監(jiān)控室區(qū)”四大板塊,“農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)”、“池塘區(qū)”、“監(jiān)控室區(qū)”涉及的模塊需固定在采集點上,路由器放置于競賽エ位中提供的控制柜上。

151整體功能需求:甲方要求node-red界面及人機交互界面既能顯示實時數(shù)據(jù),又能查看歷史數(shù)據(jù)變化。node-red及人機交互界面數(shù)據(jù)以區(qū)域進行劃分,分為“農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)”、“池塘區(qū)”、“監(jiān)控室區(qū)”三大板塊。node-red所有數(shù)據(jù)需顯示在一個界面里,同一板塊數(shù)據(jù)需集中放置一起,并以板塊名字命名。人機交互界面三大板塊數(shù)據(jù)需放置在三個界面中,溫度、濕度、光照、煙霧、照明燈數(shù)據(jù)需添加圖片,所需素材在“競賽資料、編程素材”中。所需模塊資料在“競賽資料、模塊資料”中。整體選型需求:甲方要求模塊選型以實現(xiàn)功能為主,兼顧成本和時間。涉及的USB轉(zhuǎn)485和USB轉(zhuǎn)CAN模塊不做任何要求。1.農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)（所有數(shù)據(jù)需保留小數(shù)點后兩位）a）農(nóng)業(yè)大棚和監(jiān)控室直線距離200111,實際布線距離400m,甲方要求傳感器采用CAN通信采集溫濕度,溫濕度數(shù)據(jù)顯示在node-red界面和人機交互界面;另外,需要將濕度數(shù)據(jù)通過NB-I0T發(fā)送到云端,現(xiàn)場前后左右提供的大屏上會實時顯示當(dāng)前上傳的數(shù)據(jù),設(shè)備編號對應(yīng)各エ位號,下圖所示為設(shè)備2按照要求上傳數(shù)據(jù)之后的界面顯示。NB-I0T通信配置參看“NB-I0T模塊配置要求.pdf”設(shè)第123456789ifie1001興成套氣濕度0506070809更新時間2021-06-2213:44:19MM40.97至氣jg度14空氣遍15空氣濕度16重氣癡7空氣験18更新時間當(dāng)旗!值ifi務(wù)19202123232425圖5-1NB-IOT云端數(shù)據(jù)b）為不影響農(nóng)作物產(chǎn)量以及防止大棚內(nèi)發(fā)生意外,甲方要求實時檢測大棚內(nèi)煙霧的濃度值,且單模塊需預(yù)留不少于三個接口連接其他設(shè)備,濃度值以實際輸出電壓值表示,單位（V）oc）因光照值是農(nóng)作物進行光合作用的重要原料,所以光照強度也是必不可少的采集指標(biāo),甲方?jīng)]有對其進行具體要求。1.池塘區(qū)（數(shù)據(jù)需保留小數(shù)點后一位）a）有四個池塘,其中前三個已安裝到位,并已按從小到大的順序固定地址編號1-3,現(xiàn)需要采集最后一個池塘中8個位置的水溫,甲方要求最后一個池塘地址編號為4。地址為4的池塘距離采集室直線距離800m,布線距離1100m,甲方在驗收時,只測試采集控制器上第三個通道是否可以采集水溫即可。

1521.監(jiān)控室區(qū)a）采集控制室需要安裝煙霧傳感器,甲方要求采集有無煙霧報警的狀態(tài)即可,但傳感器需有自檢功能,且通信方式為485輸出。報警狀態(tài)在node-red界面上采用彈窗形式,在人機交互界面上采用圖片形式,所需圖片位于U盤根目錄、競賽資料、編程素材。b）為保證監(jiān)控區(qū)樓道的照明感應(yīng)燈能正常使用,需要在走廊添加光照傳感器,且甲方要求光照數(shù)據(jù)使用WiFi進行數(shù)據(jù)傳輸,光照臨界值為lOOOLux,燈的狀態(tài)需顯示在node-red及人機交互界面。node-red用按鈕控件來顯示燈的狀態(tài),白色表示亮燈,黑色表示滅燈;人機交互界面用圖標(biāo)顯示燈的狀態(tài),所需圖片位于U盤根目錄、競賽資料、編程素材。2.備用監(jiān)控室區(qū)備用監(jiān)控室配備一臺電腦（無WIFI功能）,但甲方要求備用監(jiān)控室需利用wifi轉(zhuǎn)串口設(shè)備,實現(xiàn)無線接入整個系統(tǒng),來輔助監(jiān)控池塘區(qū)水溫數(shù)據(jù)。在備用監(jiān)控室電腦打開串口調(diào)試助手,數(shù)據(jù)格式字符型,每隔1S收到發(fā)來的溫度,例如當(dāng)前水溫為25.13℃,串口助手接收到的數(shù)據(jù)為“25.13℃”,接收數(shù)據(jù)需要帶單位。3.控制要求（1）采集點用給定的設(shè)備模擬實現(xiàn),選手可將所有的傳感器和控制器安裝在現(xiàn)場所提供的黑色網(wǎng)孔板上。（2）人機交互界面需要顯示當(dāng)前大棚溫度、濕度、光照、煙霧數(shù)據(jù)、池塘水溫及監(jiān)控室的煙霧、燈狀態(tài)。（3）控制柜上設(shè)有按鈕4只（2紅、2綠）,指示燈4只（2紅、2綠）。要求實現(xiàn)以下功能。①按下一次左側(cè)第一只綠色按鈕,將當(dāng)前水溫數(shù)值以表格形式保存（水溫表格）,第二次按下左側(cè)第一只綠色按鈕,可追加至表格,……如此重復(fù)操作并記錄保存數(shù)值（數(shù)值記錄保存位置選手自主確定）,數(shù)值保存并顯示成功后此按鈕下方的指示燈快速閃爍3次。②右側(cè)第ー只綠色按鈕2秒內(nèi)快速按下2次,可顯示/關(guān)閉水溫表格及水溫歷史數(shù)據(jù)折線圖畫面,顯示每次采集記錄保存的數(shù)值。③按下左側(cè)第一只紅色按鈕,可將農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)的人機界面實時數(shù)值清零,清零后,按鈕下方指示燈點亮!S后熄滅,再過1S后オ可以重新采集④按下右側(cè)第一只紅色按鈕,可將農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)的人機界面所有實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)清零,清零后,控制柜所有指示燈點亮1S后熄滅,再過1S后ォ可以重新采集顯示,以檢驗所有傳感器穩(wěn)定性。6,布線要求

153(1)甲方要求信號輸入線用藍色線,線號編號以“I”開頭自行編碼;信號輸出線用綠色線,線號編號以“Q”開頭自行編碼;24V電源線正極用紅色線,線號編號以“V”開頭自行編碼;24V電源線負極用黑色線,線號編號以“G”開頭自行編碼;485通信A、B端及CAN通信H、L接線端接線分別用綠色和藍色線。(2)控制柜220V電源入線已安裝到位。選手依據(jù)現(xiàn)場提供線材自主設(shè)計線路實現(xiàn)功能要求。(3)控制柜斷路器可切斷后續(xù)控制所有器件電源。緊急制動按鈕需控制24V通斷,可對PLC及觸摸屏緊急停電;鑰匙開關(guān)需控制24V通斷,鑰匙由管理員保存,日常處于關(guān)閉狀態(tài),開通時對PLC及觸摸屏上電實現(xiàn)輔助監(jiān)控及控制要求。(4)器件安裝要求布局美觀大方,走線要求科學(xué)合理。采集點實物安裝示例圖如下圖5-2、5-3所示。串口服務(wù)器、模擬樹莓派及觸摸屏量、數(shù)字量圖5-2采集點示例圖

15424V―電源可24V正端子^24V負端制圖5-3控制室/柜示例實物圖（二）項目驗收內(nèi)容根據(jù)要求填寫項目驗收報告,并將設(shè)計的系統(tǒng)拓撲圖、平臺接線圖、硬件選型表等資料存放到目錄“提交資料”中。1.系統(tǒng)拓撲圖&接線圖（1）系統(tǒng)拓撲圖要求將PLC、人機交互界面、路由器、交換機、按鈕指示燈、樹莓派以及所有所選分項清單模塊繪制在拓撲圖上。拓撲圖分為:控制柜、采集點、備用監(jiān)控室三大部分,三部分用實線方框圈出并標(biāo)注名稱,模塊統(tǒng)ー采用方框+名稱的形式,傳感器需要標(biāo)注地址號,PLC、人機交互界面和樹莓派需要標(biāo)注IP地址。拓撲圖之間的連線樣式不做要求,需要標(biāo)注出通信方式,例如:485、WIFI、CAN、網(wǎng)絡(luò)、直連。485通信、CAN通信需要將波特率標(biāo)注在連線上。將繪制完成的拓撲圖存放在“提交資料”中,并粘貼至驗收報告指定位置。（2）系統(tǒng)接線圖按照“6.布線要求”中的規(guī)范,繪制控制柜和采集點接線圖。要求涉及撥碼開關(guān)的模塊,將撥碼開關(guān)狀態(tài)繪制在接線圖中,如下圖所示為從左到右數(shù)第1個腳撥至ON時的狀態(tài)?？刂乒窈筒杉c分開繪制,命名為“系統(tǒng)接線圖ー采集點”“系統(tǒng)接線圖ー控制柜”。將繪制完成的接線圖存放在“提交資料”中,并粘貼至驗收報告指定位置。模塊圖片素材參看“競賽資料、模塊圖片”。ョ蒔評;由ラミニ々@@硬@@@@@@@@@@

155圖5-4撥碼開關(guān)樣例2,硬件選型控制柜/室和采集點可能用到的模塊及價格參考“競賽資料、模塊報價.pdf”。驗收報告指定位置有模塊清單,將需要用到的模塊后面打?qū)床?biāo)明使用數(shù)量,并最終計算出所用模塊的成本綜合,填寫至驗收報告表格指定位置。（注意:任務(wù)書上作答無效。標(biāo)紅項為必選項,成本均為虛擬報價,與實際銷售價無關(guān)。）3.項目驗收（1）數(shù)據(jù)切換①按下一次左側(cè)第一只綠色按鈕,將當(dāng)前水溫數(shù)值以表格形式保存（水溫表格）,第二次按下左側(cè)第一只綠色按鈕,可追加至表格,……如此重復(fù)操作并記錄保存數(shù)值（數(shù)值記錄保存位置選手自主確定）,數(shù)值保存并顯示成功后此按鈕下方的指示燈快速閃爍3次。②右側(cè)第ー只綠色按鈕2秒內(nèi)快速按下2次,可顯示/關(guān)閉水溫表格及水溫歷史數(shù)據(jù)折線圖畫面,顯示每次采集記錄保存的數(shù)值。③按下左側(cè)第一只紅色按鈕,可將農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)的人機界面實時數(shù)值清零,清零后,按鈕下方指示燈點亮!S后熄滅,再過1S后オ可以重新采集④按下右側(cè)第一只紅色按鈕,可將農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)的人機界面所有實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)清零,清零后,控制柜所有指示燈點亮is后熄滅,再過1S后ォ可以重新采集顯示,以檢驗所有傳感器穩(wěn)定性。按照驗收報告要求進行視頻錄制,以“視頻5Tー數(shù)據(jù)切換”命名,保存到“提交資料”中。（2）界面功能完整度監(jiān)控室大屏界面應(yīng)包括當(dāng)前大棚內(nèi)溫度、濕度、光照度及煙霧數(shù)值、池塘水溫、采集控制室煙霧及光照感應(yīng)燈狀態(tài),數(shù)值顯示清晰直觀,不超量程,沒有負值,人機交互界面除實現(xiàn)上述功能外,還可模擬控制室/柜的按鈕及指示燈、按鈕方便點擊,所有功能排版整齊。采集數(shù)據(jù)以圖像的形式顯

156示且既能查看歷史數(shù)據(jù)變化,又能查看當(dāng)前數(shù)據(jù);報警信息以彈窗形式進行顯示;界面顯示要區(qū)分采集位置和傳感器模塊類型。(3)溫度數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比如下表所示,溫度值在正常范圍內(nèi)即可。表5T溫度數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比區(qū)域設(shè)備分值農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)node-red5分人機交互界面5分池塘區(qū)node-red10分人機交互界面10分備用監(jiān)控區(qū)串口助手20分(4)濕度數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比如下表所示,濕度值在正常范圍內(nèi)即可。表5-2濕度數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比區(qū)域設(shè)備分值農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)node-red15分人機交互界面15分NB-I0T服務(wù)端20分(5)光照數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比如下表所示,光照值在正常范圍內(nèi)即可,監(jiān)控室區(qū)需根據(jù)實際光照值控制感應(yīng)燈狀態(tài)。表5-3光照度數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比區(qū)域設(shè)備分值農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)node-red15分人機交互界面15分監(jiān)控室區(qū)node-red10分人機交互界面10分(6)煙霧數(shù)值數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比如下表所示,煙霧值在正常范圍內(nèi)即可,監(jiān)控室區(qū)可獲取煙霧狀態(tài)。表5-4煙霧數(shù)據(jù)采集分數(shù)占比區(qū)域設(shè)備分值農(nóng)業(yè)大棚采集區(qū)node-red10分人機交互界面10分監(jiān)控室區(qū)node-red10分

157人機交互界面10分若為0-5V煙霧傳感器采集電壓為4.99223V,0-10V煙霧傳感器采集電壓為9.98446V,請計算煙霧濃度值10分（單位ppm）。按照驗收報告要求進行視頻錄制,以“視頻5-2ー數(shù)據(jù)采集”命名,保存到“提交資料”中。（7）安裝布線エ藝根據(jù)設(shè)計的接線圖,對選擇的模塊、智能終端、線槽進行安裝并接線。注意:模塊的安裝位置正確牢固,螺絲、螺母、墊片選型正確;線號管與線對應(yīng)正確;冷壓端子選型合理,壓制牢固;正確選擇接線端子,且線序正確,布局合理；在整體上,線束布局合理牢固、長短適宜、美觀大方；提交試卷前,確保線槽蓋好。3.過程規(guī)范性過程規(guī)范性,安裝過程遵守操作規(guī)范。4.成本核算選型要考慮項目成本,每種模塊會有功能、價格等方面的區(qū)別。將選擇的模塊在紙質(zhì)的模塊報價選型表上打ノ并進行總價計算,在滿足功能要求的基礎(chǔ)上,成本低者分值高。在功能完成的前提下,最終得分=（基準(zhǔn)成本/實際項目成本）X30?；鶞?zhǔn)成本為所有功能完成的隊伍中,使用的最低成本數(shù)。功能沒完成者得0分。5.時間核算項目完成后,可向裁判申請?zhí)崆敖Y(jié)束比賽,根據(jù)所用項目時間進行核算。在完成項目要求的前提下,用時越短者分值高。在功能完成的前提下,最終得分=（基準(zhǔn)時間/實際完成時間）X50?；鶞?zhǔn)時間為所有功能完成的隊伍中,使用的最短完成時間。功能沒完成者得0分。6.技術(shù)資料完整性技術(shù)資料應(yīng)包含電子版的設(shè)備接線圖、電子版的系統(tǒng)拓撲圖、電子版的驗收報告、源代碼（node-red為json后綴，PLC為smart后綴,人機交互界面為emtp后綴）及錄制視頻。電子版接線圖、拓撲圖、驗收報告需轉(zhuǎn)為PDF〇視頻以“視頻5-1ー數(shù)據(jù)切換”、“視頻5-2ー數(shù)據(jù)采集”保存至“提交資料”文件夾中。模塊六職業(yè)素養(yǎng)（-）模塊6-1工作報告模塊ー、系統(tǒng)安裝部署

158任務(wù)要求簡單描述操作設(shè)置記錄實施結(jié)果（填寫“任務(wù)完成”或“任務(wù)未完成”,注:任務(wù)未完成需描述原因）模塊二、通信配置及調(diào)試任務(wù)要求簡單描述操作設(shè)置記錄實施結(jié)果（填寫“任務(wù)完成”或“任務(wù)未完成”,注:任務(wù)未完成需描述原因）模塊三、故障檢測及維修任務(wù)要求簡單描述

159操作設(shè)置記錄實施結(jié)果（填寫“任務(wù)完成”或“任務(wù)未完成”,注:任務(wù)未完成需描述原因）模塊四、控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計任務(wù)要求簡單描述操作設(shè)置記錄實施結(jié)果（填寫“任務(wù)完成”或“任務(wù)未完成”,注:任務(wù)未完成需描述原因）（二）模塊6-2現(xiàn)場管理及安全1.操作安全規(guī)范;2.文明競賽,服從管理;

1601.エ位環(huán)境整潔、衛(wèi)生;2.擰螺絲時需要戴絕緣手套;3.參賽隊要做到工作井然有序、不跨區(qū)操作;4.電路板焊接維修需配戴防靜電手環(huán)。