《通信與控制系統(tǒng)集成與維護賽項》任務(wù)書樣卷-2021年省職業(yè)院校技能競賽

年省職業(yè)院校技能大賽附件1：2021年甘肅省職業(yè)院校技能大賽“通信與控制系統(tǒng)集成與維護”賽項競賽任務(wù)書樣卷工位_______________

任務(wù)一系統(tǒng)安裝部署（20分）（一）系統(tǒng)設(shè)備安裝、內(nèi)部配線（14分）根據(jù)提供的“技術(shù)平臺接線圖”，完成PLC（可編程邏輯控制器）、EM231模擬量輸入模塊、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。（二）功能調(diào)試（6分）1．利用提供的USB-PPI電纜連接電腦與PLC，使用“STEP7MicroWIN”編程軟件把U盤根目錄“YooDao\任務(wù)一”中的“PLC測試程序.mwp”下載到PLC中，并運行PLC，按照“圖1-1PLC拍照布局示意”的布局對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1-1-PLC程序下載”，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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.mwp已加密，但不影響下載)圖1-1PLC拍照布局示意2．利用提供的USB線連接電腦與人機交互界面設(shè)備，將U盤根目錄“YooDao\任務(wù)一”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\任務(wù)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。3．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“0”表示。表1.1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1.2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。風機轉(zhuǎn)動/照明燈點亮/報警燈閃爍/有煙霧用“1”表示，風機停轉(zhuǎn)/照明燈熄滅/報警燈熄滅/無煙霧用“0”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照明燈報警燈風機煙霧1啟動PLC2按下煙霧模塊上黑色按鈕10S，松開前煙霧狀態(tài)//////4進入第二界面////3點擊X1////4點擊X2////5點擊X3////任務(wù)二通信配置及調(diào)試（20分）（一）平臺網(wǎng)絡(luò)配置（1分）1．無線路由器的配置★路由器配置連接網(wǎng)址：★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口）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-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YooDao_TXKZ_工位號99號工位：YooDao_TXKZ_99，工位號<10時，十位用0填充2Wi-Fi密碼自行設(shè)置（長度<=10位）3安全模式WPA2PSK4IP地址176.128.工位號.9999號工位：9 2．平臺局域網(wǎng)搭建在通信與控制系統(tǒng)（高鐵）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-控制中心IP地址”，進入列控中心->設(shè)置->WLAN，點擊平臺對應(yīng)的Wi-Fi名稱后，通過適當操作，將包含列控中心IP地址的界面進行截圖，圖片命名為“圖2-4-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2-5-附加電腦IP地址”，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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.工位號.3工位號<10時，十位用0填充列控中心WIFI176.128.工位號.4附加電腦WIFI176.128.工位號.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2-6-控制中心與無線路由器”、“圖2-7-附加電腦與列控中心”命名，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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）（二）列控中心配置（1分）對列控中心進行配置（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。在列控中心上對配置界面進行拍照截圖，命名為“圖2-8-列控中心配置”；在控制中心計算機上對連接成功界面截圖，命名為“圖2-9-連接成功”。兩張圖片存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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（三）典型通信系統(tǒng)調(diào)試（14分）背景：高鐵車廂中，設(shè)有負責監(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，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。列車車廂配備一個485模塊（電源為24VDC），用于采集溫濕度和光照數(shù)據(jù)，如下圖2.1所示。圖2.1485模塊任務(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“YooDao\任務(wù)二\485通信協(xié)議.pdf”文件。數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件詳見“YooDao\任務(wù)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“YooDao\任務(wù)二\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\任務(wù)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-客戶端連接成功”，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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。3.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)。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。4．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，當光照值大于400Lux時，數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件LED燈自動熄滅；當光照值小于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（不包含截圖過程），視頻命名為“視頻2-1-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\任務(wù)二”中。（四）通信拓撲圖及設(shè)計（配置）方案（4分）U盤根目錄“YooDao\任務(wù)二\通信拓撲圖繪制\素材”目錄下有控制中心、無線路由器、列控中心、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“YooDao\任務(wù)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2-14-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“YooDao\任務(wù)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、列控中心、點陣屏的無線通信網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，劃線時采用虛線連線，無粗細和箭頭要求，并在線上標注通信方式（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-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，但要在信號線上標注好A，B。將此拓撲圖截圖，命名為“圖2-16-485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。

任務(wù)三故障檢測及維修（28分）站點副控制臺中有一個軌道繼電器模塊，共有8路繼電器控制電路，每一路軌道繼電器對應(yīng)軌道的一個區(qū)段。當列車運行到某一區(qū)段時，對應(yīng)軌道繼電器觸點吸合，并且對應(yīng)軌道繼電器指示燈點亮，代表列車在此區(qū)段。沒有列車的區(qū)段，對應(yīng)的軌道繼電器觸點斷開，軌道繼電器指示燈是熄滅狀態(tài)。（一）硬件故障檢測與處理（18分）1．軌道繼電器電路板（空板）焊接根據(jù)提供的資料（U盤根目錄“YooDao\任務(wù)三\軌道繼電器原理圖1.pdf、軌道繼電器裝配圖.pdf和軌道繼電器V1.1元器件清單.pdf”）把軌道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-軌道繼電器電路板焊接.wmv”，保存到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)三”中。2．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)計出了軌道繼電器模塊和RS485通信模塊兩款樣品?！盾壍览^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℃,繼電器K9常開觸點閉合，測量溫度<15℃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)“YooDao\任務(wù)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：軌道繼電器有4處故障；485模塊維修涉及兩個元件，算作1處故障）表3.1軌道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：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（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。將軌道繼電器正反面拍照，圖片分別命名為“圖3-1-軌道電路板排故正面”、“圖3-2-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\任務(wù)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《軌道繼電器模塊功能》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-軌道繼電器功能演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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3-3-485模塊功能演示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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。（二）應(yīng)答器檢測與處理（10分）軌道電路分為八個區(qū)段，每個區(qū)段配備一個應(yīng)答器，用于存儲當前區(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，如下圖3.2所示，本圖片顯示的信息為列車位于區(qū)段1位置。圖3.1軌道電路區(qū)段及應(yīng)答器圖3.2列車區(qū)間行駛模式下LCD界面應(yīng)答器配置模塊如圖3.3所示，可用于檢測、修改應(yīng)答器中相關(guān)信息。圖3.3應(yīng)答器配置模塊站點副控制臺軌道電路區(qū)段應(yīng)答器存儲的狀態(tài)信息設(shè)計參數(shù)如表3.2所示。表3.2軌道區(qū)段應(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)彎岔道轉(zhuǎn)彎岔道坡路隧道坡路轉(zhuǎn)彎應(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，用于建立通信和應(yīng)答器數(shù)據(jù)的寫入，詳見U盤根目錄“YooDao\任務(wù)三\應(yīng)答器配置通信協(xié)議.pdf”。1．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，波特率和校驗位未知，借助U盤根目錄“YooDao\任務(wù)三\串口調(diào)試工具.exe”軟件，測試出應(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“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應(yīng)答器狀態(tài)信息的寫入。利用U盤根目錄“YooDao\任務(wù)三\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-區(qū)段1”、“圖3-6-區(qū)段2”、“圖3-7-區(qū)段3”、“圖3-8-區(qū)段4”、“圖3-9-區(qū)段5”、“圖3-10-區(qū)段6”、“圖3-11-區(qū)段7”、“圖3-12-區(qū)段8”，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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。

任務(wù)四通信與控制應(yīng)用設(shè)計（22分）（一）可編程邏輯控制器/人機交互界面設(shè)計（18分）1.PLC時序繪制（1）任務(wù)背景某高鐵車廂內(nèi)有一個風扇控制系統(tǒng)，當現(xiàn)場溫度>=30℃時，風扇打開，當現(xiàn)場溫度<30℃時，風扇關(guān)閉。一段時間后，發(fā)現(xiàn)風扇經(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，造成風扇頻繁啟動，導(dǎo)致風扇發(fā)熱燒壞。為了改進風扇控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中當現(xiàn)場溫度>=32℃時，風扇打開，當現(xiàn)場溫度<=28℃時，風扇關(guān)閉，當溫度>28℃且<32℃時，風扇維持上一個狀態(tài)不變化。在控制系統(tǒng)中加入滯回比較器功能，即：當現(xiàn)場溫度高于或者低于報警值（30℃）超過2℃，風扇才進行狀態(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I0.0置1時，進入自動控制模式，利用滯回比較器進行風扇Q0.0控制。當I0.0置0時，進入手動控制模式，可以利用I0.1控制風扇Q0.0打開或者關(guān)閉。梯形圖程序如圖4-1所示。已知AIW0是采集到的溫度數(shù)據(jù)（真實溫度=AIW0/260.0-40.0單位：℃），Q0.0代表風扇（Q0.0置1，風扇開啟；Q0.0置0，風扇關(guān)閉），現(xiàn)根據(jù)輸入信號I0.0、I0.1、AIW0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“YooDao\任務(wù)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-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。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“YooDao\任務(wù)四\PLC程序設(shè)計”目錄下，Modbus通信協(xié)議、串口配置要求詳見“YooDao\任務(wù)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\任務(wù)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\任務(wù)四\PLC程序設(shè)計”中。3.列車運行控制系統(tǒng)界面設(shè)計將U盤根目錄“YooDao\任務(wù)四\人機交互界面\PLC列車控制程序.mwp”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“YooDao\任務(wù)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，完成列控中心和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)圖4.2通信拓撲圖（提示：所需的圖片資源在U盤根目錄“YooDao\任務(wù)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“YooDao\任務(wù)四\人機交互界面\列車運行控制通信協(xié)議.pdf”。）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)列車運行模式、平臺列車實際位置、副控臺信號燈、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。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-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\任務(wù)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)。圖4.3列車運行控制系統(tǒng)界面4.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“YooDao\任務(wù)四\人機交互界面\列車運行控制演示視頻.wmv”）：操作副控臺上的列車，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2S。（1）車內(nèi)數(shù)據(jù)采集人機交互界面將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-車內(nèi)數(shù)據(jù)”的形式命名，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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)顯示推動站點副控制臺列車，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-列車運行狀態(tài)顯示.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料\任務(wù)四\人機交互界面”中。圖4.4區(qū)間行駛模式圖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當列車運行至區(qū)段6時，列車速度變?yōu)?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。此時點擊進站按鈕，人機交互界面區(qū)段5信號燈由紅色變?yōu)榫G色，同時副控臺軌道電路區(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)平臺主控臺上的左側(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，同時副控臺軌道電路區(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副控臺軌道電路信號燈變化)，視頻命名為“視頻4-3-列車進站及出站控制.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料\任務(wù)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圖4.7進出站模式下列車位于區(qū)段6圖4.8允許進站圖4.9 進出站模式下列車位于站臺圖4.10允許出站圖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-違規(guī)進出站報警.wmv”保存于U盤根目錄“提交資料\任務(wù)四\人機交互界面”中。（二）移動客戶端應(yīng)用設(shè)計（4分）將“軌道信號燈聯(lián)動控制APP”項目的功能代碼，成功導(dǎo)入Eclipse，根據(jù)具體要求，完善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：將網(wǎng)絡(luò)助手打開設(shè)置為服務(wù)端，開始監(jiān)聽。如圖4.12所示。圖4.12服務(wù)端在packagecom.yoodao.train包中找到WelcomeActivity類，在layout文件夾里找到WelcomeActivity對應(yīng)的布局文件welcome.xml，對該布局文件進行代碼編寫，使該界面實現(xiàn)如圖4.13的效果，將歡迎界面拍照或截圖，以“圖4-5-歡迎界面”的形式命名，存放到U盤根目錄“提交資料\任務(wù)四\Android”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4.13歡迎界面在WelcomeActivity類里完善代碼，實現(xiàn)點擊界面圖片跳轉(zhuǎn)到ChuanKouActivity界面的效果，界面如圖4.14所示。圖4.14ChuanKouActivity界面（3）在列控中心上分別對軌道電路通信（波特率為9600），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，跳轉(zhuǎn)到TestLieKongActivity的界面，在packagecom.yoodao.train包中找到TestLieKongActivity類，對應(yīng)的布局文件是light.xml，對該布局文件進行代碼編寫，使該界面實現(xiàn)如圖4.15所示，將此界面拍照或截圖，以“圖4-6-TestLieKongActivity