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通信与控制系统集成与维护赛项 赛题库
2022年全国职业院校技能大赛
中职组“通信与控制系统集成与维护”赛项
赛题库
通信与控制系统集成与维护赛项专家组
2021年12月
模块一 系统安装部署
模块1-1
（一）系统设备安装与配线
根据附件资料中提供的“技术平台接线图”等资料，完成PLC（可编程逻辑控制器）、模拟量输入模块、交换机、直流24V正极电源接线端子排、直流24V负极电源接线端子排、速度表、风机、报警灯、温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、直流电压表、开右侧门按钮、关右侧门按钮、右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯、紧急制动等模块的安装与接线。
注意：
1.安装过程遵守《安全操作规范》。
2.按照“技术平台接线图”安装模块，模块的安装位置正确牢固，螺丝、螺母、垫片选型正确。
3.线号管与线对应正确。
4.冷压端子选型合理，压制牢固。
5.严格按照“技术平台接线图”中的接线要求，正确选择接线端子，且线序正确，布局合理。
6.在整体上，线束布局合理牢固、长短适宜、美观大方。
7.提交试卷前，确保线槽盖好。
（二）功能调试
1.使用“STEP 7 MicroWIN SMART”编程软件把U盘根目录“竞赛资料\模块一”中的“PLC测试程序.smart”下载到PLC并运行，按照样图布局对PLC进行拍照，要求图片中能看清PLC各输入输出口指示灯的亮灭状态，将图片命名为“图1-1-PLC程序下载”，存放到U盘根目录“提交资料\模块一”中，并将此图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。(注意：PLC测试程序.smart已加密，但不影响下载)
2.将U盘根目录“竞赛资料\模块一”中的“HMI测试程序”下载到人机交互界面设备中。下载完成后对人机交互界面进行完整拍照，图片命名为“图1-2-HMI测试程序下载”，存放到U盘根目录“提交资料\模块一”中，并将此图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
3.功能测试与记录
按照表1.1所示动作顺序，测试开关门按钮与指示灯功能，并记录各指示灯的亮灭状态。指示灯点亮状态用“1”表示，指示灯熄灭状态用“0”表示。
表1.1 功能测试记录
动作顺序 动作名称 右侧门开启指示灯 右侧门关闭指示灯 左侧门开启指示灯 左侧门关闭指示灯
1 启动PLC
2 按下开左侧门按钮
3 按下关左侧门按钮
4 按下开右侧门按钮
5 按下关右侧门按钮
按照表1.2所示动作顺序，在人机界面中查看测量数据、控制执行器动作状态，并记录。风机转动/照明灯点亮/报警灯闪烁/有烟雾用“1”表示，风机停转/照明灯熄灭/报警灯熄灭/无烟雾用“0”表示。
表1.2 传感器数据测量与控制器功能记录
动作顺序 动作名称 数据1 数据2 数据3 照明灯 报警灯 风机 烟雾
1 启动PLC
2 按下烟雾模块上黑色按钮10S，松开前烟雾状态 / / / / / /
4 进入第二界面 / / / /
3 点击X1 / / / /
4 点击X2 / / / /
5 点击X3 / / / /
模块二 通信配置及调试
模块2-1
（一）平台网络配置
1．无线路由器的配置
★路由器配置连接网址：http://192.168.4.1
★默认用户名为“admin”，默认管理员密码为“admin”
本地局域网络（LAN口）的搭建和配置：按照表2.1要求，对无线路由器进行本地局域网络的搭建和配置。设置完毕后：
将带有Wi-Fi名称、Wi-Fi密码、WPA加密模式的“无线加密设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-1-无线加密设置”，将带有IP地址、子网掩码的“LAN接口设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-2-LAN接口设置”，并将两张图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
表2.1 本地局域网配置要求
序号 设备 参数值 示例
1 Wi-Fi名称 竞赛资料_AB_工位号 99号工位：竞赛资料_TXKZ_99， 工位号<10时，十位用0填充
2 Wi-Fi密码 自行设置（长度<=10位）
3 安全模式 WPA2PSK
4 IP地址 176.128.工位号.99 99号工位：176.128.99.99
2．平台局域网搭建
在通信与控制实训平台中，搭建局域网，并对各终端设备的无线网络进行连接和配置。按照表2.2所示IP地址规划表，组建局域网络。将控制中心“无线网络连接详细信息”窗口进行截图，图片命名为“图2-3-控制中心IP地址”，进入智能终端控制器->设置->WLAN，点击平台对应的Wi-Fi名称后，通过适当操作，将包含智能终端控制器IP地址的界面进行截图，图片命名为“图2-4-智能终端控制器IP地址”，将附加电脑“无线网络连接详细信息”进行截图，图片命名为“图2-5-附加电脑IP地址”， 存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（要求图片包含完整的IP地址信息）
表2.2 按照IP 地址规划组建局域网
设备 设备接口 IP地址 备注
控制中心 WIFI 176.128. 工位号.3 工位号<10时，十位用0填充
智能终端控制器 WIFI 176.128. 工位号.4
附加电脑 WIFI 176.128. 工位号.5
3．网络通信测试
分别在控制中心和附件电脑中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令检测控制中心与无线路由器、附加电脑与智能终端控制器之间网络通信是否正常，将正常通信测试结果分别进行截图，分别以“图2-6-控制中心与无线路由器”、“图2-7-附加电脑与智能终端控制器”命名，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（要求将命令提示符整个窗口截图）
（二）平台网络配置
1.无线路由器的配置
★路由器配置连接网址：tplogin.cn；
★自己设置一个密码，8位由字母和数字组成。
本地局域网络（LAN口）的搭建和配置：按照表2.1要求，对无线路由器进行本地局域网络的搭建和配置。设置完毕后：
将带有Wi-Fi名称、Wi-Fi密码、频段带宽的“无线加密设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-1-无线加密设置”，将带有IP地址、子网掩码的“LAN接口设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-2-LAN接口设置”，并将两张图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
表2.1 本地局域网配置要求
序号 设备 参数值 示例
1 Wi-Fi名称 竞赛资料_TXKZ_工位号 99号工位：竞赛资料_TXKZ_99，工位号<10时，十位用0填充
2 Wi-Fi密码 去掉“不加密”勾选框，然后自行设置密码（长度<=10位） 8位数字和字母组成
3 频段带宽 20MHz
4 IP地址 176.128.工位号.99 99号工位：176.128.99.99
2.平台局域网搭建
在通信与控制实训平台中，搭建局域网，并对各终端设备的无线网络进行连接和配置。按照表2.2所示IP地址规划表，组建局域网络。将控制中心“无线网络连接详细信息”窗口进行截图，图片命名为“图2-3-控制中心IP地址”，进入智能终端控制器界面，将智能终端控制器静态IP地址的界面进行拍照，图片命名为“图2-4-智能终端控制器IP地址”，将附加电脑“无线网络连接详细信息”进行截图，图片命名为“图2-5-附加电脑IP地址”，将人机交互IP地址配置完成界面进行拍照，图片命名为“图2-6-人机交互IP地址”，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（要求图片包含完整的IP地址信息）
表2.2 按照IP 地址规划组建局域网
设备 设备接口 IP地址 备注
控制中心 WIFI 176.128. 工位号.3 工位号<10时，十位用0填充
智能终端控制器 WIFI 176.128. 工位号.4
附加电脑 WIFI 176.128. 工位号.5
人机交互 网线 176.128. 工位号.6
3.网络通信测试
分别在控制中心和附件电脑中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令检测控制中心与无线路由器、附加电脑与智能终端控制器之间网络通信是否正常，将正常通信测试结果分别进行截图，分别以“图2-7-控制中心与无线路由器”、“图2-8-附加电脑与智能终端控制器”命名，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（要求将命令提示符整个窗口截图）
（三）平台网络配置
1.无线路由器的配置
★路由器配置连接网址：tplogin.cn；
★自己设置一个密码，8位由字母和数字组成。
本地局域网络（LAN口）的搭建和配置：按照表2.1要求，对无线路由器进行本地局域网络的搭建和配置。设置完毕后：
将带有Wi-Fi名称、Wi-Fi密码、频段带宽的“无线加密设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-1-无线加密设置”，将带有IP地址、子网掩码的“LAN接口设置”配置界面进行截图或拍照，图片命名为“图2-2-LAN接口设置”，并将两张图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
表2.1 本地局域网配置要求
序号 设备 参数值 示例
1 Wi-Fi名称 ZZ_TXKZ_工位号 99号工位：ZZ_TXKZ_99， 工位号<10时，十位用0填充
2 Wi-Fi密码 去掉“不加密”勾选框，然后自行设置密码（长度<=10位） 8位数字和字母组成
3 频段带宽 20MHz
4 DHCP服务器 地址池开始地址：176.128.工位号.110 地址池结束地址：176.128.工位号.200
5 IP地址 176.128.工位号.99 99号工位：176.128.99.99
2.平台局域网搭建
在通信与控制系统（高铁）集成与维护平台中，搭建局域网，并对各终端设备的无线网络进行连接和配置。按照表2.2所示IP地址规划表，组建局域网络。将控制中心“无线网络连接详细信息”窗口进行截图，图片命名为“图2-3-控制中心IP无线地址”；将控制中心“网络连接详细信息”窗口进行截图，图片命名为“图2-4-控制中心IP有线地址”；将树莓派（列控中心）静态IP地址的界面进行拍照，图片命名为“图2-5-列控中心IP地址”；将附加电脑“无线网络连接详细信息”进行截图，图片命名为“图2-6-附加电脑IP地址”；用STEP 7-MicroWIN SMART软件搜索PLC，将包含PLC IP地址界面进行截图，图片命名为“图2-7-PLC IP地址”；将人机交互IP地址配置完成界面进行拍照，图片命名为“图2-8-人机交互IP地址”，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。（要求图片包含完整的IP地址信息）
表2.2 按照IP 地址规划组建局域网
设备 设备接口 IP地址 备注
控制中心 WIFI 176.128.工位号.3
控制中心 网线 192.168.3. 2
列控中心 WIFI 176.128. 工位号.4
附加电脑 WIFI 176.128. 工位号.5
PLC 网线 192.168.3.100
人机交互 网线 192.168.3.101
3.网络通信测试
分别在控制中心和附件电脑中的“命令提示符”界面下使用“ping”命令检测控制中心与无线路由器、附加电脑与列控中心之间网络通信是否正常，将正常通信测试结果分别进行截图，分别以“图2-9-控制中心与无线路由器”、“图2-10-附加电脑与列控中心”命名，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。（要求将命令提示符整个窗口截图）
模块2-2
（一）智能终端控制器配置
对智能终端控制器进行配置（详见表2.3），并成功连接控制中心，保证智能终端控制器各项功能正常运行。在智能终端控制器上对配置界面进行拍照截图，命名为“图2-8-智能终端控制器配置”；在控制中心计算机上对连接成功界面截图，命名为“图2-9-连接成功”。两张图片存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
表2.3 通信配置参数
串口号 波特率 IP地址 端口号
轨道电路通信 ttyAMA4 9600 / /
列车通信 ttyAMA5 115200 / /
服务器通信 / / 自行设置 8080
（二）智能终端控制器配置
对智能终端控制器进行配置（详见表2.3），并成功连接控制中心，保证智能终端控制器各项功能正常运行。在智能终端控制器上对配置界面进行拍照截图，命名为“图2-8-智能终端控制器配置”；在控制中心计算机上对连接成功界面截图，命名为“图2-9-连接成功”。两张图片存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
表2.3 通信配置参数
串口号 参数设置 IP地址 端口号
位置识别通信 ttyAMA4 9600，数据位8，停止位1，无校验 / /
被控模块通信 ttyAMA5 115200，数据位8，停止位1，无校验。 / /
服务器通信 / / 自行设置 8080
（三）智能终端控制器配置
对智能终端控制器进行配置（详见表2.3），并成功连接控制中心，保证列控中心各项功能正常运行。在列控中心node-red界面上进行轨道电路通信、列车通信、服务器通信配置，并进行拍照截图，命名为“图2-11-轨道电路通信”、“图2-12-列车通信”、“图2-13-服务器通信”；在控制中心计算机上对连接成功界面截图，命名为“图2-14-连接成功”。四张图片存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
表2.3 通信配置参数
串口号 波特率 IP地址 端口号
轨道电路通信 COM4 9600 / /
列车通信 COM5 115200 / /
服务器通信 / / 自行设置 8080
模块2-3
（一）典型通信系统调试
背景：高铁车厢中，设有负责监控列车温湿度、光照数据的监控室，根据温湿度及光照值，进行温馨提示并智能控制车厢灯光，营造舒适的列车环境。现采用附加电脑模拟列车监控室，高铁主控制台模拟列车车厢，监控室通过WIFI，和列车车厢进行数据通信。列车车厢配备一个485模块（电源为24V DC），用于采集温湿度和光照数据。
任务：典型通信系统调试，实现列车车厢数据监控。通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块二\485通信协议.pdf”文件。数据监控软件详见“竞赛资料\模块二\数据监控软件.exe”。网络调试助手详见U盘根目录 “竞赛资料\模块二\网络调试助手.exe”。（注：数据监控软件附带CRC校验计算功能）
1.配置与连接485模块
正确连接485模块“通信485”接口，打开数据监控软件，选择正确的串口号，波特率9600，数据位8，停止位1，无校验。点击连接，利用“485通信协议.pdf”文件中指定的协议，建立485模块与列车车厢之间通信，然后使485模块保持工作状态（485模块上电后处于停止工作状态）。将显示“485开始工作”字样整个数据监控软件界面截图，命名为“图2-10-485开始工作”， 存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中， 并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
2．建立网络连接
列车车厢具有网络服务器功能，打开数据监控软件，正确配置列车车厢IP地址及端口号，开启服务。
监控室作为客户端，在附加电脑打开网络调试助手，正确配置IP地址及端口号，连接服务。
将数据监控软件上显示“客户端连接成功”字样的完整界面截图，命名为“图2-11-客户端连接成功”，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
3. 数据采集
假设列车车厢存储的温度和湿度数据为固定值的模拟数据，与真实环境无关。已知温湿度数据读取地址为0x0112，温湿度数据占4个字节。利用监控室附加电脑网络调试助手，根据通信协议，计算出采集到的温度和湿度值，将结果填写至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
4．光照值设定
通过监控室附加电脑网络调试助手，利用提供的485通信协议，设定列车车厢光照值，联动开关设定为“开”。已知光照设定地址为0x0212。设定完成后，当光照值大于450Lux时，数据监控软件LED灯自动熄灭；当光照值小于350Lux时（用手遮住485模块光敏电阻），数据监控软件LED灯自动点亮。当光照值在350-450Lux之间时，数据监控软件LED灯维持上一个状态不变化。
（1）写出设定列车车厢光照值的指令，并填写到U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（2）使光照值小于350Lux时（用手遮住485模块光敏电阻），将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-12-LED灯自动打开”。使光照值大于450Lux（不要遮挡485模块光敏电阻），将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-13-LED灯自动熄灭”。
（3）将（2）的操作过程进行演示，并用摄像头录制数据监控软件界面（不包含截图过程），视频命名为“视频2-1-光照滞回控制区间设定及控制.wmv”，保存到U盘根目录“提交资料\模块二”中。
（二）典型通信系统调试
背景：高铁车厢中，设有负责监控列车温湿度、光照数据的监控室，根据温湿度及光照值，进行温馨提示并智能控制车厢灯光，营造舒适的列车环境。现采用附加电脑模拟列车监控室，高铁主控制台模拟列车车厢，监控室通过WIFI，和列车车厢进行数据通信。列车车厢配备一个485模块（电源为24V DC），用于采集温湿度和光照数据。
任务：典型通信系统调试，实现列车车厢数据监控。通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块二\485通信协议.pdf”文件。数据监控软件详见“竞赛资料\模块二\数据监控软件.exe”。网络调试助手详见U盘根目录 “竞赛资料\模块二\网络调试助手.exe”。（注：数据监控软件附带CRC校验计算功能）
1.配置与连接485模块
高铁主控制台正确连接485模块“通信485”接口，打开数据监控软件，选择正确的串口号，波特率9600，数据位8，停止位1，无校验。点击连接，利用“485通信协议.pdf”文件中指定的协议，建立485模块与列车车厢之间通信。将显示“485通信成功”字样整个数据监控软件界面截图，命名为“图2-10-485通信成功”， 存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中， 并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
2.建立网络连接
列车车厢具有网络服务器功能，打开数据监控软件，正确配置列车车厢IP地址及端口号，开启服务。
监控室作为客户端，在附加电脑打开网络调试助手，正确配置IP地址及端口号，连接服务。
将数据监控软件上显示“客户端连接成功”字样的完整界面截图，命名为“图2-11-客户端连接成功”，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
3.数据采集
假设列车车厢存储的温度和湿度数据为固定值的模拟数据，与真实环境无关。利用监控室附加电脑网络调试助手，根据通信协议，计算出采集到的温度和湿度值，将结果填写至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
4.光照值设定
通过监控室附加电脑网络调试助手，利用提供的485通信协议，设定列车车厢光照值，联动开关设定为“开”。设定完成后，当光照值大于400Lux时，数据监控软件LED灯自动熄灭；当光照值小于300Lux时（用手遮住485模块光敏电阻），数据监控软件LED灯自动点亮。当光照值在300-400Lux之间时，数据监控软件LED灯维持上一个状态不变化。
（1）写出设定列车车厢光照值的指令，并填写到U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（2）使光照值小于300Lux时（用手遮住485模块光敏电阻），将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-12-LED灯自动打开”。使光照值大于400Lux（不要遮挡485模块光敏电阻），将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-13-LED灯自动熄灭”。
（3）将（2）的操作过程进行演示，并用摄像头录制数据监控软件界面（不包含截图过程），视频命名为“视频2-1-光照滞回控制区间设定及控制.wmv”，保存到U盘根目录“提交资料\模块二”中。
（三）典型通信系统调试
背景：高铁车厢中，设有负责监控列车温湿度、光照数据的监控室，根据温湿度及光照值，进行温馨提示并智能控制车厢灯光，营造舒适的列车环境。现采用高铁主控制台模拟列车监控室，附加电脑模拟列车车厢，监控室通过WIFI，和列车车厢进行数据通信。列车车厢配备一个485模块（电源为24V DC），用于采集温湿度和光照数据。
任务：典型通信系统调试，实现列车车厢数据监控。通信协议详见U盘根目录 “竞赛资料\模块二\485通信协议.pdf”文件。数据监控软件详见“竞赛资料\模块二\数据监控软件.exe”。网络调试助手详见U盘根目录 “竞赛资料\模块二\网络调试助手.exe”。
1.配置与连接485通信模块
高铁主控制台正确连接485模块，打开数据监控软件，选择正确的串口号，波特率9600，数据位8，停止位1，无校验。点击连接，利用“485通信协议.pdf”文件中指定的协议，建立485模块与列车车厢之间通信。将显示“485通信成功”字样界面截图，命名为“图2-9-485通信成功”， 存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中， 并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
2．建立网络连接
在附加电脑上打开数据监控软件，正确配置列车车厢IP地址及端口号，开启服务。平台电脑作为客户端，在主控平台电脑上打开网络调试助手，正确配置IP地址及端口号，连接服务。
将数据监控软件上显示“客户端连接成功”字样界面截图，命名为“图2-10-客户端连接成功”，存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
3. 数据采集
已知列车车厢存储的温度和湿度数据为固定值的模拟数据，与真实环境无关。利用监控室主控电脑网络调试助手，根据通信协议，计算出采集到的温度和湿度值，将结果填写至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
4．光照值设定
485模块将真实环境光照值实时上传给数据监控软件，当列车车厢当前光照值低于设定值时，数据监控软件给485模块发送点亮LED灯指令，点亮485模块板载4路LED灯。当光照值高于设定值时，485模块板载4路LED灯熄灭。当联动控制开关打开时，数据监控软件“状态显示”区可以显示485模块板载4路LED灯状态。
通过监控室附加电脑网络调试助手，利用提供的485通信协议，设定列车车厢光照值为400Lux，联动开关设定为“开”。设定完成后，当光照值大于400Lux时，板载LED灯自动熄灭，将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-11-LED灯自动熄灭”；用手遮住485模块光敏电阻，使光照值小于400Lux，板载LED灯自动点亮，将数据监控软件相关界面截图，图片命名为“图2-12-LED灯自动打开”。将截图存放到U盘根目录“提交资料\模块二”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（四）典型通信系统调试
背景：某项目小组负责某智慧教室数据采集系统设计，教室设有负责检测温湿度、光照数据的传感器，根据温湿度及光照值，进行教室内高温预警、灯光调节等功能，营造舒适的教学环境。教室有一台服务器，用于采集教室传感器数据，实现联动控制功能，教室配备一块485通信模块（电源为24V DC），用于教室数据监测，如下图2.1所示。监控室需要将获取教室内数据，并发送相关联动控制设定指令。监控室和教室服务器处于同一局域网内，利用网络进行数据通信。现采用附加电脑模拟监控室电脑，高铁主控制台模拟教室服务器。
任务：典型通信系统调试，实现教室数据监控。485模块采用Modbus通信方式，485模块作为从站，通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块二\485通信协议.pdf”文件；相关软件详见U盘根目录“竞赛资料\模块二”。注意：本题中涉及的通信接口为“通信485”接口。（注：使用给定的“CRC计算器”进行CRC校验计算，采用CRC-16/MODBUS校验方式）
1.配置与连接485模块（5分）
（1）模块信息测试。用USB转485通信线连接485模块，打开串口调试助手。已知485模块默认地址为0x01(拨码开关可用于设定模块地址,设置方法见（2）)，数据位8，停止位1，无校验。请利用通信协议中的“模块信息”进行测试，测试出模块默认的波特率，并将模块返回的数据进行分析，将波特率、模块版本、生产批号填写至答题卡指定位置。
（2）地址设定。485模块拨码开关可用于设定模块地址。现需要将模块地址设置为0x12，设定完成后需将485模块重新上电生效。已知拨码开关1-8代表地址数据从低位到高位的1-8位，拨至ON代表1，没有拨至ON代表0。设定完成后，将设定结果填写至答题卡指定表格中。（注意：模块拨码开关必须设定为0x12，才可进行后续操作）
2.数据采集（6分）
（1）手动模式。由于数据监控软件波特率不可修改，需要借助串口调试助手发送相关指令修改485模块默认波特率，修改完成后重启485模块可生效。已知数据监控软件默认波特率为115200，数据位8，停止位1，无校验。（注意：如果设定失败或设定后遗忘，请同时按下key1和key4按键，几秒后待电路板4个指示灯全亮，完成波特率和校验位的复位。复位之后需将485模块重新上电，波特率恢复出厂值）
485模块波特率修改完成后，打开数据监控软件并打开串口，此时可利用按键手动获取传感器数据，获取的数据会显示软件接收窗口中。按下key1按键，模块主动发送一条包含5组温度数据的协议；按下key2按键，模块主动发送一条包含5组湿度数据的协议；按下key3按键，模块主动发送一条包含5组光照数据的协议；按下key4按键，模块主动发送一条包含5组单片机片内温度数据的协议。将得到的5组数据，去掉一个最大值，去掉一个最小值，剩余的三组取平均值，取小数点后2位（四舍五入）。将得到的最终温湿度、光照、单片机片内温度数据，填写至答题卡指定位置。（注意：计算得到的传感器数据为固定值，与真实环境无关；波特率必须设定为115200，地址必须设定为0x12，才能正常使用数据获取功能）
（2）自动模式。利用数据监控软件发送“自动模式”协议，可使模块进入自动上传数据模式。此时，切换至软件数据获取界面，会显示读取到的温度、湿度、光照数据。将读取到数据的软件界面截图，图片命名为“图2-11-数据获取”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（注意：软件显示的传感器数据为固定值，与真实环境无关；波特率必须设定为115200，地址必须设定为0x12，才能正常使用数据获取功能）
3.光照值设定
（1）在自动模式下，打开教室电脑数据监控软件网络服务功能，此时可通过监控室电脑网络调试助手，设定教室光照值，联动开关设定为“开”。光照值设定采用滞回比较器方式，设定值下限为L=300Lux，设定值上限为H=400Lux，滞回比较区间为Δ=100Lux。设定完成后，软件会根据自动模式下获取到的光照值进行判断，进而控制软件上的指示灯。当光照值低于下限时，指示灯点亮；当光照值高于上限时，指示灯熄灭；当光照值处于比较区间中，指示灯维持上一状态。将设定完成后联动控制界面截图，图片命名为“图2-12-联动控制”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（2）利用给定的“CRC计算器”分析光照值设定协议采用了哪种CRC校验，将校验方式填写至答题卡指定位置。
（五）典型通信系统调试
背景：某车站包含智能温控系统，新风室和回风室安装有管道温湿度传感器，以监测室外新风和车站内的温度以及湿度。车站同时包含智能照明系统，系统包括光线感应器、照明设备等。利用智能温控系统和智能照明系统可以实现对车站环境状态的智能控制，使得车站环境始终处于较为舒适的环境之中，并最终实现节能减排的目的。（管道温湿度传感器一般安装在新风室和回风室的墙壁上）
智能照明控制系统根据运营时段和自然光照强度对站厅层照明设备进行自动控制，用485模块D1-D4指示灯模拟站厅层照明设备。在每天高峰运营时段，车站的客流量比较大，站厅层照明设备全部开启；在一般运营时段，比较光照强度传感器数据与系统预设值422Lux，现场实际光照强度值低于预设值时自动开启D1-D4照明设备，现场实际光照强度值高于预设值时只开启D1-D3照明设备；在每天停运前，需要清扫公共区，进入清扫模式后只打开D1照明设备；在深夜，车站进入停运状态，所有照明设备关闭，即D1-D4熄灭。
智能温控系统采用滞回控制功能，当回风室温度高于预设值32℃时，新风系统开始送风，以达到降温的效果，当回风室温度低于预设值31℃时，新风系统停止送风。现场可以用提供的小风扇对温湿度芯片进行降温。（假设，室外新风温度小于30℃）
任务：实现智能照明系统和智能温控系统功能。主控制台电脑作为车站监控室，负责通过USB转485线与485模块进行数据通信；附加电脑作为监控中心，通过网络与车站监控室（主控制台电脑）进行通信。通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块二\ RS485模块通讯协议用户版.pdf”文件；相关软件详见U盘根目录“竞赛资料\模块二”。注意：本题中涉及的通信接口为“通信485”接口；涉及的串口调试助手必须使用“竞赛资料\模块二”中提供的。
1.配置与连接485模块
车站监控室用USB转485通信线连接485模块，打开串口调试助手。利用拨码开关设定模块地址为0x0003，波特率为9600。然后发送建立通信协议，建立通信成功后，模块会回复字符“MCU-OK”。将包含串口信息、发送数据和模块回复数据（字符）的串口助手界面进行截图，图片命名为“图2-15-建立通信”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
2.数据获取
利用串口助手给模块发送数据获取指令，发送成功后，模块会每隔1S自动发送当前温度、湿度、光照数据、新风系统打开状态(ON/OFF/NUL)，数据为字符形式，每种数据之间以逗号隔开。将数据获取成功后的串口助手界面进行截图，图片命名为“图2-16-数据获取”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
3.智能光照系统
（1）高峰运营时段
给485模块发送进入高峰运营时段指令，站厅层四个公共区照明全部开启，模块D1-D4指示灯全亮。
（2）一般运营时段
给485模块发送进入一般运营时段指令，并设置预设值422Lux。当遮住光线感应器，自然光低于422Lux时，站厅层四个公共区照明全部开启，模块D1-D4指示灯全亮；当不遮挡光线感应器时，自然光高于422Lux，打开D1-D3指示灯。（可使用usb小灯对光线感应器进行照射）
（3）清扫模式
给485模块发送进入清扫模式指令，此时只打开D1指示灯。
（4）停运状态
给485模块发送进入停运状态指令，此时所有灯具关闭，即D1-D4熄灭。
将以上高峰运营时段、一般运营时段、清扫模式、停运状态四个功能进行演示，并用摄像头进行录像，将视频命名为“视频2-1-智能光照系统功能演示” 保存于U盘根目录“提交资料\模块二”中。
4.智能温控系统
（1）设定滞回控制预设值
给485模块发送设定滞回控制预设值指令，上限值32℃，下限值31℃。
（2）滞回控制开关
给485模块发送开启滞回控制指令，当开关打开时，滞回控制预设值有效，新风系统打开状态(ON/OFF)才能生效，否则为“NUL”字样。用手按住温湿度传感器，模拟温度上升，当温度大于32℃时，模块返回数据中新风系统打开状态变为ON，把手从温湿度传感器上拿开，模拟温度下降，当温度小于31℃时，模块返回数据中新风系统打开状态变为OFF。（可使用小风扇对温湿度传感器进行降温）
将以上设定滞回控制预设值、滞回控制开关功能进行演示，并用摄像头进行录像，将视频命名为“视频2-2-智能温控系统功能演示” 保存于U盘根目录“提交资料\模块二”中。（如无法改变模块温度到31℃以下或32℃以上，也可自行设置上限值和下限值以实现滞回控制功能要求）
模块2-4
（一）通信拓扑图及设计（配置）方案
U盘根目录“竞赛资料\模块二\通信拓扑图绘制\素材”目录下有控制中心、无线路由器、智能终端控制器、PLC、人机交互界面、CAN分析仪等设备的图片，根据通信与控制系统（高铁）集成与维护实训平台功能，利用WPS软件或Visio软件绘制如下拓扑图，并对设计（配置）方案进行简述。
1．CAN通信网络
（1）通信拓扑图
根据U盘根目录“竞赛资料\模块二\CAN通信\CAN通信网络规则要求说明”以及其他CAN资料，完成通信拓扑图的绘制。将此拓扑图截图，命名为“图2-14-CAN通信网络拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（2）设计（配置）方案
根据U盘根目录“竞赛资料\模块二\CAN通信\CAN通信网络规则要求说明”以及其他CAN资料，完成通信方案设计，并在U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置填写。
2．无线通信网络
绘制控制中心、无线路由器、智能终端控制器的无线通信网络拓扑图，划线时采用虚线连线，无粗细和箭头要求，并在线上标注通信方式（提示：WIFI、短距离无线通信Zigbee两种方式）。将此拓扑图截图，命名为“图2-15-无线通信网络拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
例如：A和B设备采用WIFI形式进行通信，示意图如图2.2所示。
图2.2 A和B设备通信示意图
3.485通信网络
绘制PLC、控制中心、人机交互界面的485通信网络拓扑图。485通信属于差分信号传输，具有A，B两根信号线，划线时无粗细和箭头要求，但要在信号线上标注好A，B。将此拓扑图截图，命名为“图2-16-485通信网络拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（二）通信拓扑图及设计（配置）方案
U盘根目录“竞赛资料\模块二\通信拓扑图绘制”目录下有设备图片，利用WPS软件或visio软件绘制如下拓扑图，并对设计（配置）方案进行简述。
1.CAN通信网络
（1）通信拓扑图
根据U盘根目录“竞赛资料\模块二\CAN通信\CAN通信网络规则要求说明.pdf”以及其他CAN资料，完成通信拓扑图的绘制。将此拓扑图截图，命名为“图2-17-CAN通信网络拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
（2）设计（配置）方案
根据U盘根目录“竞赛资料\模块二\CAN通信\CAN通信网络规则要求说明.pdf”以及其他CAN资料，完成通信方案设计，并在U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置填写。
2.通信网络一
假设控制中心发送进出站指令到列控中心，点阵屏上显示“允许进站”字样，轨道电路相应区段信号机变为绿灯，绘制控制中心、无线路由器、列控中心、点阵屏、轨道电路的无线通信网络拓扑图。Wifi和短距离无线通信Zigbee划线时采用虚线连线，箭头需标注出允许进站的传送方向，无粗细要求，并在线上标注通信方式。485通信属于差分信号传输，具有A，B两根信号线，划线时采用实线连线，A线和B线均需要标注信号机变灯数据传输方向，且A线为红色，B线为黑色，无粗细要求。将此拓扑图截图，命名为“图2-18-通信网络一拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
例如：A和B设备采用WIFI形式进行通信，A将数据发送给B，示意图如图2.2所示。
图2.2 A和B设备通信示意图
例如：A和B设备采用485通信形式进行，A将数据发送给B，示意图如图2.3所示。
图2.3 A和B设备通信示意图
3.通信网络二
假设控制中心通过无线获取列控中心传来的变灯和列车位置数据，同时控制中心通过串口给PLC发送查询温湿度和车门状态指令，波特率115200。人机交互界面、PLC、控制中心通过网线连接到交换机。人机交互界面通过有线网络获取PLC中各个寄存器的状态，控制中心可以通过有线网络监控PLC和人机交互界面实时状态。绘制PLC、控制中心、人机交互界面、列控中心、交换机、无线路由器网络拓扑图。将此拓扑图截图，划线时采用实线连线，无箭头要求，无粗细要求，并在线上标注通信方式（串口、WIFI、网络），串口需标注通信波特率，命名为“图2-19-通信网络二拓扑”，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
模块2-5
（一）平台网络配置
1.WIFI模块配置
利用AT指令集，按照如下表格，配置WIFI模块的名称、密码、TCP类型、IP地址、网络模式。配置完成后，将电脑连接至WIFI模块建立的热点，并利用网络调试助手进行测试。
WIFI名称 ChinaSkills-设备编号
密码 自定义
TCP类型 tcp-server
IP地址 192.168.3.1
网络模式 AP
2.NB-IOT模块配置
将NB-IOT模块通过串口与电脑相连，利用串口调试助手，使用9600,N,8,1配置后打开串口，给模块上电，收到开机信息即为连接成功。利用AT指令集，按照如下表格，查询并配置NB-IOT模块。
透传云地址 117.60.157.137端口为5683
发送数据 0x03 0x01 0x01 0x01 0xFF
查询模块IEMI号
查询模块SN号
模块三 故障检测及维修
模块3-1
（一）硬件故障检测与处理
1．继电器电路板（空板）焊接
根据提供的资料（U盘根目录“竞赛资料\模块三\继电器原理图.pdf、继电器装配图.pdf和继电器元器件清单.pdf”）把继电器电路焊接完成。
如果装配焊接无误，则安装好RF-CC2530核心板，打开电路板电源开关，8路继电器指示灯全亮，过3秒钟，8路继电器指示灯全灭。将“上电，指示灯全亮，3秒后指示灯全灭”的过程进行录像，将视频命名为“视频3-1-继电器电路板焊接.wmv”，保存到U盘根目录“提交资料\模块三”中。
2．电路板排故
（1）任务描述
背景：某科技公司项目小组初步设计出了继电器模块和RS485通信模块两款样品。原理图请查看附件资料模块四种继电器模块原理图1.pdf和485模块原理图.pdf。
《继电器模块功能》：①电路板可由两路24VDC电源同时供电，保证电路板的可靠工作；②上电后指示灯LED1-LED8依次循环点亮（同一时刻只有一个灯亮，下同），同时，指示灯LED11-18也依次循环点亮；③SW2闭合时，8路继电器全部断开，对应的指示灯LED1-LED8一直处于熄灭状态；SW2断开后，指示灯LED1-LED8恢复循环点亮状态；④电路板具有温度检测报警的功能，测量温度值>25℃,继电器K9常开触点闭合，测量温度<15℃时，继电器K9常开触点断开。
《485模块功能》：
用于测试轨道电路信号灯是否工作正常。将485模块“故障485”接口（电路板上已标注）与轨道电路485接口相连，实现485模块控制轨道电路上面的信号灯循环点亮功能。485电路板设计中，为方便各种测试，ADM2483与单片机之间的TTL通信连接线设置了电阻跳线。
（2）故障定位
假如您是这个公司的一名测试工程师，现需要根据“竞赛资料 \模块三”目录下的文档资料（原理图中有些元器件参数丢失），对项目小组设计出的两款电路板样品进行测量、调试，找出电路板中的设计故障/元器件选型故障/焊接故障，并进行维修处理。将故障定位以及故障处理方法填写到表3.1中。（提示：继电器有4处故障；485模块维修涉及两个元件，算作1处故障）
表3.1 继电器电路故障排查记录表
故障定位 处理方法
电路板名称+元器件符号+故障（过大，过小，焊错、空焊等）。示例：继电器模块电路板 R1电阻过大 将故障定位的元器件修改为xxx或者添加或者重新焊接。 示例：R1阻值修改成1K
（3）故障处理调试
选用相应的电子元器件进行故障维修。将继电器正反面拍照，图片分别命名为“图3-1-轨道电路板排故正面”、“图3-2-轨道电路板排故反面”；将485模块上电后电路板正面、反面拍照，图片分别命名为“图3-3-485模块排故正面”、“图3-4-485模块排故反面”。将拍照图片保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
将《继电器模块功能》中的②③功能进行依次连续演示，并用摄像头进行录像，将视频命名为“视频3-2-继电器功能演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中；将485模块控制轨道电路信号灯功能进行演示，并用摄像头将信号灯变化的情况进行录像，视频命名为“视频3-3-485模块功能演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中。
提示：参赛队维修过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备件，竞赛过程中不得再申领元器件。
（二）硬件故障检测与处理
1.电路板焊接
根据提供的继电器原理图、装配图及元器件清单将继电器电路板焊接完成。
2.电路板排故
（1）任务描述
背景：某科技公司项目小组初步设计出了继电器模块和RS485通信模块两款样品。原理图请查看附件资料模块四种继电器模块原理图2.pdf和485模块原理图.pdf。
《继电器模块功能》：
上电后指示灯LED1-LED8依次循环点亮（同一时刻只有一个灯亮）。
《485模块功能》：
用于测试轨道电路信号灯是否工作正常。将485模块“故障485”接口（电路板上已标注）与轨道电路485接口相连，实现485模块控制轨道电路上面的信号灯循环点亮功能。485电路板设计中，为方便各种测试，ADM2483与单片机之间的TTL通信连接线设置了电阻跳线。
（2）故障定位
假如您是这个公司的一名测试工程师，现需要根据“竞赛资料 \模块三”目录下的文档资料（原理图中有些元器件参数丢失），对项目小组设计出的两款电路板样品进行测量、调试，找出电路板中的设计故障/元器件选型故障/焊接故障，并进行维修处理。将故障定位以及故障处理方法填写到表3.1中。（提示：继电器有4处故障；485模块维修涉及两个元件，算作1处故障）
表3.1 继电器电路故障排查记录表
故障现象描述 故障点 排除后结果
（三）硬件故障检测与处理
1．继电器电路板焊接
根据提供的资料（U盘根目录“竞赛资料\模块三\继电器原理图.pdf、继电器装配图.pdf和继电器元器件清单.pdf”）把继电器电路焊接完成。
2．电路板排故
（1）任务描述
背景：某科技公司项目小组初步设计出了继电器模块和RS485通信模块两款样品。原理图请查看附件资料模块四种继电器模块原理图2.pdf和485模块原理图.pdf。
《继电器模块功能》：
上电后指示灯LED1-LED8依次循环点亮（同一时刻只有一个灯亮，下同），同时，指示灯LED13-25也依次循环点亮；
《485模块功能》：
用于测试轨道电路信号灯是否工作正常。将485模块“故障485”接口（电路板上已标注）与轨道电路485接口相连，实现485模块控制轨道电路上面的信号灯循环点亮功能。485电路板设计中，为方便各种测试，ADM2483与单片机之间的TTL通信连接线设置了电阻跳线。
（2）故障定位
假如您是这个公司的一名测试工程师，现需要根据“竞赛资料 \模块三”目录下的文档资料（原理图中有些元器件参数丢失），对项目小组设计出的两款电路板样品进行测量、调试，找出电路板中的设计故障/元器件故障，并进行维修处理。将故障定位以及故障处理方法填写到表3.1中。（提示：继电器有5处故障；485模块有1处故障）
表3.1 继电器电路故障排查记录表
故障定位 处理方法
电路板名称+元器件符号+故障（过大，过小，焊错、空焊等）。示例：继电器模块电路板 R1电阻过大 将故障定位的元器件修改为xxx或者添加或者重新焊接。 示例：R1阻值修改成1K
（3）故障处理调试
选用相应的电子元器件进行故障维修。将继电器正反面拍照，图片分别命名为“图3-1-轨道电路板排故正面”、“图3-2-轨道电路板排故反面”；将485模块上电后电路板正面、反面拍照，图片分别命名为“图3-3-485模块排故正面”、“图3-4-485模块排故反面”。将拍照图片保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
将《继电器模块功能》进行演示，并用摄像头进行录像，将视频命名为“视频3-1-继电器功能演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中；将485模块控制轨道电路信号灯功能进行演示，并用摄像头将信号灯变化的情况进行录像，视频命名为“视频3-2-485模块功能演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中。
提示：参赛队维修过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备件，竞赛过程中不得再申领元器件。
（四）硬件故障检测与处理
1.电路板焊接
（1）流水灯电路
根据提供的资料（U盘根目录“竞赛资料\模块三\流水灯电路元器件清单.pdf”）把流水灯电路焊接完成。焊接完成后，按照以下操作步骤表格1-4进行视频录制，将视频命名为“视频3-1-流水灯电路” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中。
表3.1 流水灯电路操作演示表
步骤编号 操作演示步骤
1 时钟切换开关置于自动，拨码1-8全部拨至ON，旋钮旋逆时针旋至最慢档，打开电源开关
2 拨码6、7、8拨至OFF，点击“更新设定”按钮，旋钮顺时针缓慢旋转，直至旋至最快档
3 时钟切换开关置于手动，至少按下5次“手动触发”按钮
4 拨码开关2-8拨至OFF，点击“更新设定”按钮，至少按下6次“手动触发”按钮
（2）贴片元件焊接练习板
根据提供的资料（U盘根目录“竞赛资料\模块三\贴片元件焊接练习板元器件清单.pdf”）把贴片元件焊接练习电路焊接完成。焊接完成后，对电路板进行上电，将LED16、LED12、LED17、LED13、LED18、LED14、LED19、LED15依次点亮的过程进行录制，将视频命名为“视频3-2-贴片元件焊接练习板” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中。
2.电路板排故
（1）任务描述
背景：某轨道交通科技公司项目小组初步设计出了电机控制板和RS485通信模块两款样品（注意：模块样品并非成品，有可能存在设计问题）。电机控制板用于模拟仿真计算机联锁系统中列车电机的控制（电机类型为直流电机）。
《电机控制板》：
硬件接线：首先固定24V转5V、24V转12V电源模块，采用M4螺丝和螺母按照下图所示位置进行固定，并按照“+”、“-”指示将对应电源线进行焊接，然后将24V电源接入“24V输入接口”。
功能介绍：继电器K1和K2用于电机正反转控制，当继电器K1常开触点吸合，继电器K2常开触点断开时，控制接口COM和NO1接通，COM和NO2断开；当继电器K2常开触点吸合，继电器K1常开触点断开时，控制接口COM和NO2接通，COM和NO1断开。232接口用于和车载电脑进行通信，波特率9600，当车载电脑给控制板发送0x55时，继电器K1常开触点吸合，继电器K2常开触点断开，列车正向行驶；当车载电脑给控制板发送0xAA时，继电器K2常开触点吸合，继电器K1常开触点断开，列车反向行驶；当车载电脑给控制板发送0x00时，继电器K1常开触点断开，继电器K2常开触点断开，列车停止。车载电脑工作电压为5V，供电接口为“5V输出接口”。车载读写器工作电压为12V，供电接口为“12V输出接口”。5V输出接口可以外接USB小灯进行测试，USB小灯已放置在排故物料包中；12V输出接口用万用表电压档进行测试。
《485模块》：
用于测试轨道电路信号灯是否工作正常。将485模块“故障485”接口（电路板上已标注）与轨道电路485接口相连，实现485模块控制轨道电路上面信号灯变化功能。485电路板设计中，为方便各种测试，ADM2483与单片机之间的TTL通信连接线设置了电阻跳线。（注意：只有在完成“（三）典型通信系统调试”中“1.配置与连接485模块”操作后，才可正常实现信号灯变化功能）
（2）故障定位
假如您是这个公司的一名测试工程师，现需要根据“竞赛资料\模块三\故障维修”目录下的文档资料（原理图中有些元器件参数丢失），对项目小组设计出的两款电路板样品进行测量、调试，找出电路板中的故障，可能包含设计或元器件选型或焊接等故障，并进行维修处理（必要时可以对电路板上的铜线进行断开、飞线等操作）。将故障定位以及故障处理方法填写到表3.1中。（提示：电机控制板有4处故障；485模块有1处故障）
表3.1 故障排查记录表
故障定位 处理方法
电路板名称+元器件符号+故障（过大，过小，焊错、空焊等）。示例：轨道继电器模块电路板 R1电阻过大 将故障定位的元器件修改为xxx或者添加或者重新焊接。 示例：R1阻值修改成1K
（3）故障处理调试
选用相应的电子元器件进行故障维修。将电机控制板上电后的正反面拍照，图片分别命名为“图3-1-电路板排故正面”、“图3-2-电路板排故反面”；将485模块上电后电路板正面、反面拍照，图片分别命名为“图3-3-485模块排故正面”、“图3-4-485模块排故反面”。将拍照图片保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
将《电机控制板》按照下表步骤进行演示，并用摄像头进行录像，将视频命名为“视频3-3-电机控制板功能演示” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中；将485模块控制副控台轨道电路信号灯功能进行演示，并用摄像头将信号灯变化的情况进行录像，视频命名为“视频3-4-485模块功能演示” 保存于U盘根目录“提交资料\模块三”中。
表3.2 电机控制板操作演示表
步骤编号 操作演示步骤
1 接入24V电源，将SW1拨动开关置为ON
2 用USB转232线连接电脑和电机控制板，
3 在电脑端打开串口调试助手，波特率设置为9600，打开串口 勾选“HEX显示”和“HEX发送”
4 发送数据0x55，查看电机控制板状态
5 发送数据0xAA，查看电机控制板状态
6 发送数据0x00，查看电机控制板状态
7 将USB小灯插到USB口，查看USB小灯状态
8 用万用表测量P6处12V输出口电压
提示：参赛队维修过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无质量问题的备件，竞赛过程中不得再申领元器件。
模块3-2
（一）射频标签检测与处理
已知现有某段铁路的轨道电路分为八个区段，每个区段配备一个射频标签（应答器），用于存储当前区段相关信息，如下图3.1所示。运行列车从左至右进行区间行驶，当列车行驶至对应区段时，列车下方的读写器会读取区段射频标签（应答器）信息，并伴有“滴”的提示声，表示读卡成功。同时列车LCD屏幕中左侧表盘会指向相应的区段号。
射频标签（应答器）配置模块可用于检测、修改射频标签（应答器）中相关信息。
轨道电路区段射频标签（应答器）存储的状态信息设计参数如表3.2 所示。
表3.2 轨道区段射频标签（应答器）状态信息
第一区段 第二区段 第三区段 第四区段 第五区段 第六区段 第七区段 第八区段
转弯 转弯 岔道 坡路 隧道 转弯 隧道 转弯
射频标签（应答器）配置模块与上位机通信遵循一定的数据协议，用于建立通信和射频标签（应答器）数据的写入，详见U盘根目录“竞赛资料\模块三\射频标签（应答器）配置通信协议.pdf”。
1．建立通信
将射频标签（应答器）配置模块与上位机连接，已知射频标签（应答器）配置模块与上位机通信的数据位为8，停止位为1，波特率和校验位未知，借助U盘根目录“竞赛资料\模块三\串口调试工具.exe”软件，测试出射频标签（应答器）配置模块与上位机通信的波特率及校验位，并将测试结果填写至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
2．数据写入与信息验证
借助“串口调试工具”软件及“射频标签（应答器）配置通信协议.pdf”文件，参看表3.2中各区段状态信息，完成对区段1-8射频标签（应答器）状态信息的写入。
利用U盘根目录“竞赛资料\模块三\射频标签（应答器）查询软件.exe”，配置正确的串口号，利用“1.建立通信”中测试的波特率和校验位，完成对区段1-8射频标签（应答器）状态信息的读取。
将区段1-8读取到的状态信息软件界面截图，命名为“图3-5-区段1”、“图3-6-区段2”、“图3-7-区段3”、“图3-8-区段4”、“图3-9-区段5”、“图3-10-区段6”、“图3-11-区段7”、“图3-12-区段8”，存放到U盘根目录“提交资料\模块三”中，并将截图粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（二）射频标签检测与处理
已知现有某段铁路的轨道电路，每个区段配备一个射频标签（应答器），用于存储当前区段相关信息，如下图3.1所示。运行列车从左至右进行区间行驶，当列车行驶至对应区段时，列车下方的读写器会读取区段射频标签（应答器）信息，并伴有“滴”的提示声，表示读卡成功。同时列车LCD屏幕中左侧表盘会指向相应的区段号。
射频标签（应答器）配置模块可用于检测、修改射频标签（应答器）中相关信息。轨道电路区段射频标签（应答器）存储的状态信息设计参数如表3.2 所示。
表3.2 轨道区段射频标签（应答器）状态信息
第一区段 第二区段 第三区段 第四区段 第五区段 第六区段 第七区段 第八区段
转弯 隧道 岔道 坡路 岔道 转弯 隧道 转弯
专用射频标签（应答器）配置模块与上位机配置软件一起，可以查询、改写射频标签（应答器）存储的信息，以便于提示车辆当前的当前的道路信息。
信息查询
维护人员到现场以后，发现专用的射频标签（应答器）读卡器只能读信息，即只是个查询软件了，只好临时借用某物业公司的读写器，用于对我们的发现的射频标签（应答器）错误信息进行更正。
参考文件中，有该型号写卡器的使用说明，包括通信协议，设备启动，设置密钥，读写区域等等，也有射频标签（应答器）使用的信息在RFID卡中的区域及信息定义等，我们利用这些信息，就可以读取我们标识卡中的内容并发现信息有误的标识卡，再改正。
信息更正
借助“串口调试工具”软件及“xx公司读写器使用说明.pdf、友道公司射频标签（应答器）数据格式.pdf”文件，参看表3.2中各区段状态信息，完成对区段1-8射频标签（应答器）状态信息的写入。
利用U盘根目录“竞赛资料\模块三\射频标签（应答器）查询软件.exe”，配置正确的串口号，波特率115200bps，完成对区段1-8射频标签（应答器）状态信息的读取。
将区段1-8读取到的状态信息软件界面截图，命名为“图3-5-区段1”、“图3-6-区段2”、“图3-7-区段3”、“图3-8-区段4”、“图3-9-区段5”、“图3-10-区段6”、“图3-11-区段7”、“图3-12-区段8”，存放到U盘根目录“提交资料\模块三”中，并将截图粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
（三）射频标签检测与处理
轨道电路分为八个区段，每个区段配备一个应答器（射频标签），用于存储当前区段相关信息，如下图3.1所示。运行列车从左至右进行区间行驶，当列车行驶至对应区段时，列车下方的读写器会读取区段应答器信息，并伴有“滴”的提示声，表示读卡成功。同时列车LCD屏幕中左侧表盘会指向相应的区段号。应答器可用于检测、修改应答器中相关信息。
站点副控制台轨道电路区段应答器存储的状态信息及通信协议如表3.2 所示。校验为从数组的第1个元素到第5个元素求和的值取低8位再取反，第1个元素到第5个元素数据在下表中已标黄。限速数据均为十进制。数组第5个元素中，保留位默认为0，如果有相应特殊指令，则对应位置为1，否则为0。
表3.2 轨道区段应答器状态信息及通信协议
图3.4 某地区站场图
上图所示为某地区站场图，表3.2中“应答器名称”一栏为编号（区段）01-08的应答器。VB为有源应答器，用于存储最高限速、固定限速、扣车、跳停、临时限速、列车位置校准、通信升级等信息；FB为无源应答器，用于存储最高限速、固定限速数据、列车位置校准。应答器在图中已标出（红色字体），所有应答器均位于下行轨道上。固定道岔直轨限速和固定道岔侧轨限速值和道岔型号有关，此线路采用的型号要求所有无源应答器和有源应答器的固定道岔直轨通过限速为50km/h，固定道岔侧轨限速为25km/h。
FB+FB+VB排列时，组合中的VB有源应答器应包含列车通信升级命令，其他情况VB有源应答器不包含升级命令。当列车通过任意应答器时，应答器会向中心通信，表示此列车已处于该轨道区段，保证列车行驶安全。当通过顺位第二应答器时，用于判定列车运行方向（根据列车读取不同位置应答器对应的时间，可得知列车开行方向），当判断列车开行方向与运营规定的方向相同时，满足列车升级条件。此时如果顺位第三应答器为有源应答器此时，列车可升级。如不是有源应答器，需继续运行直到通过有源应答器列车才能升级。
扣车和跳停命令为互锁关系，当扣车命令有效时，跳停命令失效。VB1005所在区段需要扣车操作，VB1001和VB1003需要跳停操作。
因为VB1003后要经过弯道，临时限速指令有效，其余VB有源应答器临时限速指令无效。弯道半径为1500米，为了防止列车脱轨，要求区段最高限速值为55km/h。FB1001、FB1003、VB1001、FB1005区段最高限速为80km/h；VB1005、FB1007、FB1009因为要经过道岔，区段最高限速值为50km/h。
1．建立通信
将应答器配置模块与上位机连接，已知应答器配置模块与上位机通信的数据位为8，停止位为1，无校验，波特率未知，借助串口调试助手，发送十六进制数据CC 00 00 00 00 00 FF FF测试出应答器配置模块与上位机通信的波特率，当波特率符合要求时，模块会回复字符串“MCU-OK”。将测试结果填写至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。（注意：只有建立通信成功后，才可读取写入应答器数据，否则刷卡不会伴有“滴”的提示声）
2．数据写入与信息验证
利用串口调试助手，参看表3.2内容和试题背景，完成对编号（区段）1-8应答器状态信息的写入。（注意：只有建立通信成功后才可进行数据写入与信息验证，写入成功应答器会自动回复字符串“Write-OK”）
利用U盘根目录“竞赛资料\模块三\应答器查询软件(2021年国赛版).exe”，配置正确的串口号，利用“1.建立通信”中测试的波特率，完成对区段1-8应答器状态信息的读取。
选手打开串口，将区段1-8应答器依次读取，软件界面依次显示出所有区段信息，将包含区段1-8信息的软件界面截图，以“图3-5-射频标签检测处理”命名，存放到U盘根目录“提交资料\模块三”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.docx”指定位置。
模块四 控制系统应用设计
模块4-1
（一）综合监控应用设计
1.PLC顺序功能图绘制
（1）任务背景
顺序功能图又称流程图。它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，顺序控制功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言。顺序功能图的详细描述，请参看U盘根目录“竞赛资料\模块四\顺序功能图说明.pdf”。
（2）功能描述
要求：按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，KMY断开，电机KM△接通，并一直运行；按SB2，电机停止运作。
I/O分配：如表4.1所示。
表4.1 I/O分配表
输入信号 信号元件及作用
I0.0 I0.1 SB1：正转 SB2：停止
输出信号 控制对象及作用
Q0.0 Q0.2 Q0.3 KM1 KM△ KMY
请利用WPS/Visio绘制顺序功能图，并将绘制完成的顺序功能图截图。图片命名为“图4-1-顺序功能图”，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（注意:顺序功能图颜色不做要求）
2.红绿灯控制系统设计
某项目小组承接了某路口红绿灯控制系统的设计工作。红绿灯采用PLC进行控制，人机交互界面用来进行红绿灯系统管理与控制。现根据设计要求，完成如下功能。（提示：所需的图片资源在U盘根目录“竞赛资料\模块四\素材”中,详细功能可参看U盘根目录“竞赛资料\模块四\红绿灯控制系统.mp4”。）
（1）系统登陆
红绿灯登陆系统主界面如图4.1所示。标题采用滚动显示方式。按下标题下方按钮，弹出登录窗口。三种用户分别为访客、操作员、管理员，三种用户对应不同的头像，密码分别为：111、222、333，如下图4.2-4.4所示。输入正确密码，弹出按钮，点击按钮可跳转至“选择用户类型”界面。输入错误弹出错误提示窗口，如图4.5所示。
图4.1 红绿灯控制系统主界面
图4.2 访客
图4.3 操作员
图4.4 管理员
图4.5 错误提示
设计访客、操作员、管理员三种按钮，如图4.6所示。点击相应的按钮，弹出相应窗口。已知权限等级为管理员>操作员>访客，管理员可以点击所有按钮，操作员可以点击除管理员之外的按钮，访客只能点击访客按钮。若无权限，弹出提示窗口。
图4.6 用户类型界面
（2）红绿灯控制系统-正常模式
在“用户类型界面”点击“访客”或“操作员按钮”，进入红绿灯控制系统界面，如图4.7所示。十字路口南北及东西方向均设有红、黄、绿三个信号灯，三种颜色的灯按照红、黄、绿顺序竖向排列。左下角为总控制开关，控制信号灯是否开始工作，初始状态下，总控制开关处于关闭状态。右上角为模式切换区，红绿灯控制分为四种模式：正常模式、行人过街模式、警示模式、领导视察模式。通过项目选单元件，进行模式选择。注意：访客模式下无总控制开关和模式切换功能；初始状态下总控制开关处于关闭状态，此时切换模式，信号灯依旧处于熄灭状态，需要将上述两项功能体现在录制视频中。
图4.7 红绿灯控制界面
正常模式下，PLC控制红绿灯以一定时间循环往复工作，人机交互界面将红绿灯状态通过界面进行显示。控制如表4.2所示。由于没有红绿灯实物，红绿灯控制可用PLC任意输出映像寄存器控制代替（注意：各个方向绿灯最后3S处于闪烁状态）
表4.2 红绿灯控制顺序表
（3）红绿灯控制系统-行人过街模式
在斑马线前面设置“行人过街请按按钮”按钮，一般是车流量大，人流量小的马路人行道口或者十字路口设计的一种提高汽车通行效率的主动通行办法。在行人过街模式下南北方向信号灯熄灭，东西方向信号灯为常绿。为了方便模拟真实情况，我们假定开左侧门按钮为行人过街按钮。一般情况下，行人过街按下按钮后10-15S路口绿灯变为红灯，行人通过时间约为25-40S，时间到后，路口红灯再次变为绿灯，车辆正常通行。为了方便测试，这里我们缩短时间，当按下开左侧门按钮时，东西方向信号灯2S后变为红灯，维持红灯5S后变为绿灯。
人机交互界面可实时显示当前信号灯状态。
（4）红绿灯控制系统-警示模式
在警示模式下，东西南北方向信号灯均为黄灯闪烁状态，人机交互界面可实时显示当前信号灯状态。
（5）红绿灯控制系统-领导视察模式
在领导视察模式下一个方向信号灯状态为常绿，另外一个方向信号灯状态为常红。点击项目选单元件，当切换为领导视察模式时，各个方向指示灯均处于熄灭状态，“东西”、“南北”字体旁出现绿色小按钮，如图4.8所示。当点击对应的按钮时，对应方向信号灯变为绿灯，与此同时，另外一个方向信号灯变为红灯。两个方向红绿灯控制效果均要体现在录制视频中。
图4.8 领导视察模式
（6）管理员系统
在用户以管理员模式登陆时，可进行系统的锁定和当前时间的查看。在“用户类型界面”点击“管理员”按钮，可进入管理员界面，管理员界面如图4.9所示。点击系统锁定按钮，进入锁定界面，此时密码输入窗口显示000，如图4.10所示。超级用户密码用于进行系统的解锁，和管理员密码不同。在密码输入窗口输入666，右下角弹出解锁图标，点击解锁图标完成系统的解锁，跳转至管理员界面。再次点击系统锁定按钮，系统锁定界面密码输入框恢复为000，右下角无解锁图标。注意：再次点击系统锁定按钮操作需体现在录制视频中。
图4.9 管理员界面
图4.10 系统锁定界面
将上述（1）-（6）步骤录制1个完整的视频，记录整个演示过程，视频命名为“视频4-1-红绿灯控制系统” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四”中。
（二）综合监控应用设计
1.可编程逻辑控制器设计
保持模块一中接线不动，根据表4.1中所示通信协议，编写PLC 程序，实现发送指令控制、左侧开关门按钮控制相关功能。
表4.1 通信协议
数据协议 字节 解释
CC 01 02 01 00 FF CC 帧头
01 序号
02 ID号
01 命令 00开关门指示灯亮3S 01 开关门指示灯同时闪烁 02 开关门指示灯交替闪烁 03 报警灯、照明灯常亮 04 循环点亮
00 数据位
FF 帧尾
具体要求:
（1）初始状态。初始时报警灯、照明灯、左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯均处于关闭状态。
（2）自由口通信功能。自由口通信波特率不作具体要求。根据表4.2提供的通信协议进行自由口程序编写。编写完成后，利用U盘根目录“竞赛资料\模块四\PLC”目录下“串口调试助手”，发送相关指令进行控制。
命令数据解析：
00：当PLC接收到00命令时，左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯亮起3秒后熄灭；
01：当PLC接收到01命令时，左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯同时闪烁，点亮、熄灭时间均为1S；
02：当PLC接收到02命令时，左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯交替闪烁，左侧门开启指示灯和左侧门关闭指示灯亮起时间均为0.5S，交替闪烁5S后自动熄灭；
03：当PLC接收到03指令时，报警灯、照明灯点亮；
04：当PLC接收到04指令时，左侧门关闭指示灯->左侧门开启指示灯->报警灯->照明灯依次循环打开与关闭，下一个打开上一个关闭，中间间隔时间为1S。
（3）左侧开门按钮控制功能。短暂按下开左侧门按钮，此时报警灯、照明灯、左侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯全部点亮。长按开左侧门按钮5S后，此时报警灯、照明灯、左侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯停止所有状态，全部熄灭。
编写完成后，将程序源文件保存至桌面，文件命名为“PLC开关门按钮控制设计”，通过PPI电缆，将程序下载至PLC中。按照上述三个步骤进行演示，并用摄像头进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“指令发送及开关门按钮控制演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\PLC”中。
2.人机交互界面设计
打开电脑桌面人机交互界面开发环境，选择正确的机型；连接方式为USB线，进入编辑界面。实现下述功能。
（1）用户购票系统界面及功能设计
利用人机交互界面编程软件进行用户购票系统界面设计，初始化界面如图4.1所示。将设计完成后的运行界面截图，以“图4-1-用户购票系统初始化界面”的形式命名，存放到U盘根目录“提交资料\模块四\人机交互界面”中，并将图片粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。点击用户注册按钮出现用户信息界面，点击购票按钮出现车票查询界面。
图4.1 用户购票系统初始化界面
（2）用户购票系统界面及功能设计
创建新窗口，进行用户信息界面设计，用户信息初始化界面如图4.2所示。任意输入用户名（只能为数字）与密码（只能为数字），出现注册完成按钮，如图4.3所示，点击注册完成按钮返回用户购票系统界面。用摄像头将此过程进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“用户信息注册.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\人机交互界面”中。
图4.2 用户信息初始化界面
图4.3 用户信息注册完成
（3）车票查询界面设计
点击用户购票系统界面“购票”按钮，进入车票查询界面。车票查询初始化界面如图4.4所示。选择出发地与目的地（北京-上海），点击查询按钮，出现车票信息界面如图4.5所示，再次点击查询按钮，关闭车票信息界面，选择出发地与目的地（上海-北京）点击查询按钮，出现车票信息界面如图4.6所示。出发地与目的地及车票信息如图4.5~4.6所示。若已经注册过用户信息，则点击可预定的车票，出现支付页面，若未注册用户信息，则出现用户信息界面，注册完成后，则可以返回主界面，继续购票。点击可预定的车票，出现支付页面。用摄像头将此过程进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“车票查询功能设计.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\人机交互界面”中。
图4.4 车票查询初始化界面
图4.5 北京-上海车票信息界面
图4.6 上海-北京车票信息界面
（4）支付页面界面设计
创建新窗口，进行支付页面界面设计，在车票信息界面点击预定按钮，支付页面界面显示对应的车票信息，如图4.7~4.8所示。点击确认并支付按钮，再点击支付完成按钮，返回用户购票系统界面。用摄像头将此过程进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“支付页面设计.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\人机交互界面”中。
图4.7 G101支付页面
图4.8 G104支付页面
界面及功能完成后，将完成的工程文件保存于U盘根目录“提交资料\任务\人机交互界面”中，文件名称为“用户购票系统界面设计”。
（三）综合监控应用设计
1.可编程逻辑控制器设计
（1）打开编程软件，新建一个工程，命名为“人机交互通讯”，在工程中完成要求描述的程序设计，保存到U盘根目录“提交资料\模块四\PLC程序设计”文件夹中并下载到PLC中运行。
要求：
把采集到的温度进行转换后的数值上传到人机交互界面进行显示。详细说明请参看“4.2人机交互界面设计”。
注意：温度换算公式：温度=读取值/260.0-40.0 单位：℃
（2）保持模块一中接线不动，根据表4.1中所示通信协议，编写PLC 程序，实现左侧开关门按钮相关控制功能。
具体要求:
①初始状态。初始时报警灯、照明灯、左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯均处于关闭状态，且点击开左侧门按钮、关左侧门按钮操作均无效。
②当按下开右侧门按钮时，报警灯、照明灯、风机依次顺序打开，中间间隔时间是5S，全部打开后，按下关右侧门按钮时，设备按照风机、照明灯、报警灯顺序关闭，中间间隔时间是3S。
③自由口通信功能。自由口通信波特率不作具体要求。根据表4.2提供的通信协议进行自由口程序编写。编写完成后，利用U盘根目录“竞赛资料\模块四\PLC”目录下“串口调试助手”，发送按钮有效指令，此时，左侧开关门按钮状态有效，可进行相关控制。
④左侧开关门按钮控制功能。在左侧开关门按钮状态有效时，点击开左侧门按钮，此时左侧门关闭指示灯熄灭，左侧门开启指示灯亮起，照明灯打开，报警灯闪烁3S；点击关左侧门按钮，此时左侧门开启指示灯熄灭，左侧门关闭指示灯亮起，照明灯关闭，报警灯闪烁3S。
编写完成后，将程序源文件保存至桌面，文件命名为“PLC开关门按钮控制设计”，通过PPI电缆，将程序下载至PLC中。按照上述三个步骤进行演示，并用摄像头进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“开关门按钮控制演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\PLC”中。
注意：设备上4个按钮是自恢复按钮，程序需要具有自锁功能；PLC中要一直保留此程序。
表4.1 通信协议
数据协议 字节 解释
CC 01 02 01 00 FF CC 帧头
01 序号
02 ID号
01 命令（01代表按钮有效、02代表按钮无效）
00 数据位
FF 帧尾
2.人机交互界面设计
打开电脑桌面人机交互界面开发环境，选择正确的机型；连接方式为USB线，进入编辑界面。实现下述功能。所需的图片资源在U盘根目录“竞赛资料\模块四\人机交互界面\人机交互界面素材”中。人机交互界面相关元件资料及功能描述资料，详见U盘根目录“竞赛资料\模块四\人机交互界面\人机交互界面资料.pdf”。
界面及功能完成后，将完成的工程文件保存于U盘根目录“\提交资料\模块四\人机交互界面”目录下，并将程序下载到人机交互界面中。
（四）综合监控应用设计
1.PLC顺序功能图绘制
（1）任务背景
顺序功能图又称流程图。它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，顺序控制功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言。顺序功能图的详细描述，请参看U盘根目录“竞赛资料\模块四\PLC程序设计\顺序功能图说明.pdf”。
（2）功能描述
要求：按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，KMY断开，电机KM△接通，并一直运行；按SB2，电机停止运作。
I/O分配：如表4.1所示。
表4.1 I/O分配表
输入信号 信号元件及作用
I0.0 I0.1 SB1：正转 SB2：停止
输出信号 控制对象及作用
Q0.0 Q0.2 Q0.3 KM1 KM△ KMY
请利用WPS/Visio绘制顺序功能图，并将绘制完成的顺序功能图截图。图片命名为“图4-1-顺序功能图”，保存在U盘根目录“提交资料\模块四\PLC程序设计”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。（注意:顺序功能图颜色不做要求）
2.PLC时序图绘制
（1）任务背景
某高铁车厢内有一个风扇控制系统，当现场温度>=30℃时，风扇打开，当现场温度<30℃时，风扇关闭。一段时间后，发现风扇经常烧坏，最后发现是由于现场温度一直在30℃左右来回变动，造成风扇频繁启动，导致风扇发热烧坏。为了改进风扇控制系统，在控制系统中实现：当现场温度>=32℃时，风扇打开，当现场温度<=28℃时，风扇关闭，当温度>28℃且<32℃时，风扇维持上一个状态不变化。在控制系统中加入滞回比较器功能，即：当现场温度高于或者低于报警值（30℃）超过2℃，风扇才进行状态变化。
同时该系统具有检测温度、湿度参数功能，当温度或者湿度参数出现异常时（温度>=36℃，或者温度<=10℃，或者湿度>=80%），报警红色指示灯点亮。一旦出现温度或者湿度参数异常，在系统复位前，即使参数异常消除，红色指示灯依然亮。即：一旦出现温度或者湿度参数异常，红色报警指示灯熄灭的条件是：异常的参数恢复到正常范围，并且必须通过复位轻触按键进行复位。
（2）绘制时序图
根据采集到的温度值，利用滞回比较器进行风扇Q0.0控制。同时根据采集到的温度、湿度值实现系统报警指示功能，I0.0为复位轻触按键输入口，按下按键I0.0=1，松开按键I0.0=0，下降沿复位有效：复位按键按下后，再弹起时复位有效。已知AIW0是采集到的温度数据（假设真实温度=AIW0/260.0-40.0 单位：℃），AIW1是采集到的湿度数据（假设真实湿度=AIW1/310，例如：AIW1=3100，对应湿度=10%），Q0.0代表风扇（Q0.0置1，风扇开启；Q0.0置0，风扇关闭），Q0.1代表现红色报警指示灯（Q0.1置1，指示灯点亮；Q0.1置0，指示灯熄灭），根据输入信号I0.0、AIW0、AIW1的波形，在提供的“PLC时序图答题纸”上画出梯形图程序中Q0.0、Q0.1的时序波形。利用WPS/Visio绘制或者利用提供“PLC时序答题纸”绘制均可。如果利用WPS/Visio绘制(“PLC时序答题纸”电子档文件在“竞赛资料\模块四\PLC程序设计”目录下)，将时序图截图，如果利用提供的铅笔和答题纸绘制，将绘制完成的时序图进行拍照。图片命名为“图4-2-时序图”，保存在U盘根目录“提交资料\模块四\PLC程序设计”中，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
3.考生考试管理系统设计
考生考试管理系统用于对考生的考试进行管理与监督，并将信息汇总至人机交互界面。编写人机交互界面和PLC程序，完成以下任务设计。正式比赛会提供详细的逻辑功能介绍视频。提示：本任务中涉及的射频标签（应答器）数据与模块三中改写的射频标签（应答器）数据互不影响；所需的图片资源在U盘根目录“竞赛资料\模块四\应用设计\素材”中。所需的相关软件在U盘根目录“竞赛资料\模块四\应用设计”中。通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块四\应用设计\考生考试管理系统通信协议.pdf”。
（1）登录系统设计
登录系统主界面如图4.1所示。标题采用滚动显示方式。标题左边表盘可实时显示当前时间。按下标题下方按钮，弹出登录窗口，如图4.2所示。
图4.1 登录系统主界面
图4.2 登录窗口界面
表盘下方为通信波特率设定区，波特率选项为2400、9600、19200，默认波特率为2400。如果管理员密码输入错误，修改的波特率不生效，不能成功设置人机交互界面通信波特率，并弹出设定失败窗口，如图4.3所示。选择波特率19200，输入管理员密码333，点击设置按钮后管理员密码恢复至000，并弹出设定成功窗口，如图4.4所示。
图4.3 波特率设定失败
图4.4 波特率设定成功
三种用户分别为监考员1、监考员2、管理员。监考员1默认密码为111，监考员2默认密码为222，管理员密码为333。输入正确密码，弹出进入按钮，如图4.5所示。点击按钮可跳转至“选择用户类型”界面。输入错误弹出错误提示窗口，如图4.6所示。
图4.5 进入登录窗口界面
图4.6 登陆失败错误提示
已知PLC和人机交互软件均需设定的波特率为19200，两种程序均下载后，若两者波特率设置不一致，则触摸屏弹出“PLC No Response”窗口如图4.7所示，如果设定正确，触摸屏不弹出“PLC No Response”窗口。
图4.7 PLC No Response界面
设计监考员1、监考员2、管理员三种按钮，如图4.8所示。已知权限等级为管理员>监考员1=监考员2，管理员可以点击所有按钮。监考员1和监考员2权限平级，但只能点击自己的按钮。若无权限，弹出提示窗口。点击监考员1或监考员2按钮，跳转至“监考员管理界面”。
图4.8 选择用户类型
（2）考生考试管理功能设计
①监考员1界面及功能设计
监考员1登录状态下的管理界面参考下图4.9，本界面只列举了第一个考生，需要将所有考生信息全部列举。界面左上角为返回按钮和登录人员信息，右上角为倒计时间。界面中包含考场、考试日期、座位、准考证号、身份证号、姓名、性别和是否签到。所有考生均在第三考场，信息如表4.2所示。
图4.9 监考员1初始化界面
表4.2 考生信息
座位 准考证号 身份证号 姓名 性别
01 1234 12345 易中天 男
02 1235 12346 郭德纲 男
03 1236 12347 于谦 男
04 1237 12348 孙俪 女
05 1238 12349 刘涛 女
06 1239 12350 刘德华 男
07 1240 12351 周华健 男
08 1241 12352 刘嘉玲 女
点击1号考生是否签到按钮，出现如图4.10所示界面。点击取消，界面消失；再次点击按钮，点击确定，出现如图4.11所示界面；点击关闭按钮，界面消失，出现如图4.12所示界面，表示签到成功。2号和7号考生因迟到不能正常签到，显示签到失败。
图4.10 1号考生签到界面
图4.11 1号考生签到成功界面
图4.12 1号考生签到成功界面
②监考员2界面及功能设计
监考员2登录状态下的管理界面如下图4.13所示。界面左上角为返回按钮，右上角为当前系统时间。此界面包含三个功能键：关闭客户端、重启客户端和开启客户端。其中，点击关闭客户端，主控制台上左侧门打开、左侧门关闭、右侧门打开和右侧门关闭指示灯熄灭；点击重启客户端，主控制台上左侧门打开、左侧门关闭、右侧门打开和右侧门关闭指示灯闪烁；点击开启客户端，所有考试机出现登录显示界面，如图4.14所示，同时主控制台上左侧门打开、左侧门关闭、右侧门打开和右侧门关闭指示灯常亮，表示正常开启。
图4.13 监考员2初始化界面
图4.14 考试机登录显示界面
根据所提供的相关软件及通信协议，完成考生信息及登录状态。发送01时，显示1号考试机显示准考证号和身份证号，待完全显示上述信息后再显示登录成功（注：需完全录制此项功能，秒数自行设定。）如图4.15所示。发送02时，显示2号机显示准考证号和身份证号，由于2号考试机不能正常登录，显示登录失败，主控制台报警灯亮。能够正常登录的考试机，则报警灯熄灭，照明灯亮。2号机显示登录失败如图4.16所示。以上显示使用所提供的TCP通信相关软件和协议进行完成。
图4.15 1号机登录成功界面
图4.16 2号机登录失败界面
（3）管理员管理系统功能设计
在用户以管理员模式登陆时，可进行系统的锁定和当前时间的查看。在“用户类型界面”点击“管理员”按钮，可进入管理员管理界面，管理员管理界面如图4.17所示。
点击系统锁定按钮，进入锁定界面，此时密码输入窗口显示000，如图4.18所示。超级用户密码用于进行系统的解锁，和管理员密码不同。在密码输入窗口输入666，右下角弹出解锁图标，点击解锁图标完成系统的解锁，跳转至管理员管理界面。再次点击系统锁定按钮，系统锁定界面密码输入框恢复为000，右下角无解锁图标。注意：再次点击系统锁定按钮操作需体现在录制视频中。
选择用户，输入密码，点击“更改密码”按钮，可以实现对应用户密码的修改，这里以修改监考员2密码作为演示。更改密码后，系统强制跳转至初始界面，选择监考员2，输入更改后的密码，弹出按钮，点击按钮可跳转至“选择用户类型”界面。
图4.17 管理员管理界面
图4.18 系统锁定界面
（4）功能录制
①将上述1-3步骤使用提供的oCam录屏软件，只需录制在线模拟窗口所显示的功能，涉及主控制台的功能无需操作和录制，视频命名为“视频4-1-考生考试管理系统1”；
②使用oCam录屏软件及相关录制设备录制触摸屏与主控制台之间联动所产生的功能，视频命名为“视频4-1-考生考试管理系统2”。
将以上两个视频保存于U盘根目录“提交资料\模块四\应用设计”中。
（五）综合监控应用设计
1.可编程逻辑控制器设计
保持上一个任务的接线不动，打开控制中心软件和智能终端控制器软件，完成平台整体连通。当列车位于出站模式时，推动列车至站台位置，实现以下控制：
（1）初始状态。初始状态时，所有执行设备均处于熄灭状态。当列车行驶至站台位置时，照明灯常亮。
（2）开关门按钮控制。当列车位于站台时，按下开左侧门按钮，左侧门开启指示灯和报警灯亮5S后熄灭，按下关左侧门按钮时，左侧门关闭指示灯和报警灯亮5S后熄灭。左侧门关闭时，控制中心出站指令按钮可以点击，点击出战按钮，完成列车出站操作。
通信协议详见U盘根目录“竞赛资料\模块四\PLC\通信协议.pdf”。编写完成后，将程序源文件保存至桌面，文件命名为“PLC进出站控制设计”，通过PPI电缆，将程序下载至PLC中。按照上述三个步骤进行演示，并用摄像头进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“PLC进出站控制演示.wmv” 保存于U盘根目录“提交资料\模块四\PLC”中。
2.人机交互界面设计
打开电脑桌面人机交互界面编程软件，机型根据编程软件进行选择；下载方式为USB线下载，点击编程软件中的编辑选项进入编辑界面。所需的图片资源在U盘根目录“竞赛资料\模块四\人机交互界面\人机交互界面素材”中。
（1）模拟模式数据显示与控制界面设计
利用人机交互界面编程软件进行数据显示及控制界面和数字键盘设计，运行初始化如图4.1-4.2所示，数字键盘如图4.3所示。
图4.1 数据显示及控制1界面
图4.2 数据显示及控制2界面
图4.3 数字键盘
（2）数据显示与控制界面功能设计
数据显示控制1界面及数据显示控制2界面，显示温度湿度以及光照3个数据，同时用按钮控制3个数据的2个模式（模拟模式与真实模式）的切换，模拟模式为模拟的3个数据（可以手动输入也可用其他元件来控制写入数据,2种方式数据不互相干扰），真实模式为显示PLC端实时采集的3个数值，在这2种模式下，实时进行3个数据数值大小的比较，按照由大到小的顺序排序。初始化模式为模拟模式，当前温湿度及光照的数值为0。如图4.1-4.2所示。
初始化为模拟模式，如图4.1所示，当点击模拟模式按钮，切换到真实模式时显示从PLC端采集的3个数据并实时进行大小的比较，如图4.4-4.5所示。
图4.4 真实模式下数据显示及控制1界面
图4.5 真实模式下数据显示及控制2界面
在2界面上，点击真实模式按钮，切换到模拟模式时，使3个数据为0，返回到界面1，使用自己设计的数字键盘输入相应的模拟数值（以这3个数据为例，温度：55.64，湿度10.34,光照26），实现3个数据的比较，显示界面如图4.6-4.7所示。
图4.6 模拟模式下数据显示及控制1界面
图4.7 模拟模式下数据显示及控制2界面
返回1界面，使用右下角的滑动开关改变模拟数值（以这3个数据为例，温度：59，湿度85,光照30），实现3个数据的比较，显示界面如图4.8-4.9所示。
图4.8使用滑动开关时数据显示及控制1界面
图4.9使用滑动开关时数据显示及控制2界面
界面及功能完成后，将完成的工程文件保存于U盘根目录“\提交资料\模块四\人机交互界面”中，文件名称为“数据显示及控制”。将程序下载到人机交互界面上，按照以下要求进行拍照、录像或截图。
①将数据显示及控制初始化2个界面及数字键盘进行拍照，分别命名为“图4-1-数据显示及控制1界面”、“图4-2-数据显示及控制2界面”及“图4-3-数字键盘”。将图片粘贴至“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。
②使用人机交互界面设备进行演示并用摄像头进行录像，按照数据显示与控制界面以上功能操作，对3个功能点进行录像，命名为“数据显示与控制界面”,并将录像视频至U盘根目录“提交资料\模块四\人机交互界面”中。
（3）电梯管理系统设计
某项目小组承接了某电梯管理系统的设计工作。对应楼层按钮及指示灯采用PLC进行监控，人机交互界面用来进行电梯运行管理与监测。现根据设计要求，完成如下功能。（提示：所需的图片资源在U盘根目录“竞赛资料\模块四\素材”中，正式比赛会提供详细的功能介绍视频。）
系统登陆
电梯管理系统主界面如图4.1所示。标题采用滚动显示方式。按下标题下方按钮，弹出登录窗口。三种用户分别为访客、操作员、管理员，三种用户对应不同的头像，密码分别为：111、222、333，如下图4.2-4.4所示。输入正确密码，弹出按钮，点击按钮可跳转至“选择用户类型”界面。输入错误弹出错误提示窗口，如图4.5所示。
图4.1 电梯管理系统主界面
图4.2 访客
图4.3 操作员
图4.4 管理员
图4.5 错误提示
设计访客、操作员、管理员三种按钮，如图4.6所示。点击相应的按钮，弹出相应窗口。已知权限等级为管理员>操作员>访客，管理员可以点击所有按钮，操作员可以点击除管理员之外的按钮，访客只能点击访客按钮。若无权限，弹出提示窗口。
图4.6 2022年全国职业院校技能大赛
通信与控制系统集成与维护赛项赛题库
评分参考标准
模块一、系统安装部署
模块1-1系统部署要求一致，附件资料共提供了三套接线图，评分标准一致。
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块一、系统安装部署（170分） （一）系统设备安装与配线（120分）采用扣分制，120分扣完为止 1.设备安装与接线。 共有11个评分点，分别对照评分标准条目扣分。 （1）每1个模块未安装，扣5分，模块数量未达到一半以上，设备安装与接线(120分)记为0分。
（2）每1个模块安装区域（位置）错误，扣5分；扣完20分为止；
（3）每1个模块安装松动（与安装区域相对位移超过0.5CM），扣5分；扣完20分为止；
（4）有5个以下螺母未加平垫片或弹簧垫片，扣5分；5个及以上未加平垫片或弹簧垫片，扣10分；
（5）线槽盖未装，每处扣5分；线槽齿卡在线槽外，每齿1分，每处线槽盖最多扣5分；由于线槽走线不当造成线槽盖无法卡在线槽齿上，存在缝隙超过0.5CM，以线槽未盖处理，每处扣5分； 此项扣完20分为止；
（6）每有一根线漏接、线头悬空或者与图纸颜色不对应，扣5分；扣完100分为止；
（7）无线号管、用错线号管、线号管字方向与接线图不一致，每处扣除5分；扣完20分为止；出现（6）中情况，只扣除（6）中分数，不重复扣分
（8）冷压端子未压、松动，铜线裸露较多（1mm以上），每处扣5分；扣完20分为止；出现（6）中情况，只扣除（6）中分数，不重复扣分
（9）存在1处插端子选型错误，扣5分；扣完5分为止；
（10）未采用对插端子进行连线，每根线扣5分；扣完20分为止；出现（6）中情况，只扣除（6）中分数，不重复扣分
（11）模拟量模块对应接口间的短接线，需引入线槽，如果出现悬空的短接线，扣5分
（12）按提供的接线图线色选择线缆接线，若出现线色与接线图不一致，每处扣5分，最多扣10分。
（13）PLC及电源端子排接线区，相邻两根线相差5cm以上，同一线槽孔超过4根线，每处扣5分；线槽内走线杂乱、走线冗余过多或其他出现影响走线美观的问题，裁判酌情扣除相应分数。此项共20分，扣完为止；
（二）功能调试（50分） 程序下载及功能测试记录（50分） 根据表格进行对照，数据每错一处扣除5分，扣完50分为止。
模块二、通信配置及调试
模块2-1包含“平台网络配置”3套题目。模块2-2 包含“智能终端控制器配置”3套题目。模块2-3包含“典型通信系统调试”5套题目。模块2-4包含“通信拓扑图及设计（配置）方案”2套题目。模块2-1到模块2-4的评分标准参考如下：
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块二、通信配置及调试（130分） （一）平台网络配置（10分） 无线路由器的配置、平台局域网搭建、网络通信测试 Wi-Fi名称、安全模式、WPA加密模式、IP地址，设置不正确，扣除2分；
附加电脑、控制中心、智能终端控制器、PLC、人机交互界面IP未正确，扣除4分；
控制中心与无线路由器通信要求：数据包丢失为0%，TTL=64，与要求不一致扣除2分。
控制中心与附加电脑通信正常连通要求：数据包丢失为0%，TTL=64，与要求不一致扣除2分。
（二）智能终端配置（10分） ----- 与提供的配置参数不一致，每处扣除2分，扣完10分为止。
（三）典型通信系统调试（90分） 1.配置与连接485通信模块 通信成功后，界面截图与答案不一致，扣除10分。
2.建立网络连接 没有显示连接成功，扣除10分。
3.数据采集 接收数据不正确，每处扣5分，扣完35分为止。
4.比较值设定 设定值与答案不一致、设定完成后没有实现题目说明的效果，每处扣5分，扣完35分为止。
（四）通信拓扑图绘制（20分） 1.CAN通信网络拓扑图与方案设计 CAN总线拓扑绘制：未按照要求进行绘制扣5分。 CAN方案设计：未按照要求进行设计，扣5分。
2.无线通信网络拓扑图绘制 每一处设备之间连线错误、短距离无线通信和WIFI通信方式没有标注，扣5分。
3. 485通信网络拓扑图绘制 485通信网络拓扑图，每一处设备连接错误或没有标注A、B字样，扣除5分。
模块2-5包含“平台网络配置”1套题目，评分标准参考如下：
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块二、通信配置及调试（130分） （一）平台网络配置 WIFI模块配置、NB-IOT模块配置 WIFI名称、密码、TCP类型、IP地址、网络模式，设置不正确，扣除1分；
NB-IOT模块发送数据、模块IEMI号、模块SN号，每一处出现错误，扣除1分；
模块三、故障检测及维修
模块3-1包含“硬件故障检测与处理”4套题目，模块3-2包含“射频标签检测与处理”3套题目。其参考评分标准如下：
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块三、故障检测及维修（150分） （一）硬件故障检测与处理(120分) 1．电路板（空板）焊接（50分） （1）元器件未焊接，焊点有毛刺、虚焊、裂缝、小孔，焊盘脱落，有飞线或跳线，直插器件引脚未剪或过长（超过且不包含3mm），引脚焊锡粘连，有残留焊锡或锡珠，元器件外观损坏，每有一处扣5分，扣完40分为止。超过50%器件未焊接，此项不得分。 （2）打开电路板电源开关，现象与要求不一致，每有1个与标准不一样，扣5分，扣完10分为止。
2．电路板（芯片已焊接）排故（70分） （1）故障定位。故障信息与答案不符，每有一处扣5分，扣完40分为止。 （2）故障排除。每漏掉一处故障点，扣除5分，每发现一处多余飞线、没有使用指定线材进行飞线或跳线，扣除5分，此项20分扣完为止。 （3）上电后，现象与要求不一致，每有1个与标准不一样，扣5分，扣完10分为止。
（二）射频标签检测与处理(30分) 1.建立通信 通信参数配置，每有一处与标准答案不符，扣5分，扣完10分为止。
2.数据写入与信息验证 对照表中标签信息，与提供的信息不符，每处扣5分，扣完20分为止。
模块四、控制系统应用设计
模块4-1 包含9套“综合监控应用设计“题目，模块4-2包含5套”智能终端应用设计“题目，评分标准参考如下
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.PLC顺序功能图绘制(20分) 对照上面给定的标准答案，查看考生绘制的顺序功能图是否与其一致。 M0.0、M0.1、M0.2及转移条件与图示不符，扣10分 Q0.0、Q0.2、Q0.3、T37与图示不符，扣10分
2.红绿灯控制系统设计（80分） （1）系统登陆（10分） 红绿灯登陆系统主界面（3分） 背景图、标题颜色、边框底色、按钮样式、“用户””密码”字体及底色、用户图标、登录窗口半透明背景与样例不一致，每处扣1分，共3分扣完为止 密码错误提示窗口（2分） 密码错误提示窗口与样例不一致，扣1分 输入密码错误，弹出错误提示窗口，没有演示此功能，扣1分 用户登陆功能（5分） 没有演示访客、操作员、管理员登陆，每个用户1分，共2分扣完为止 用户类型界面与样例不一致，扣2分（标题颜色、标题背景色、用户按钮、主页按钮每处1分，扣完为止） 没有演示权限低用户登陆时无权限访问功能，扣1分 （2）红绿灯控制系统-正常模式（20分） 访客和操作员区分显示（3分） 访客登陆下，无总开关及模式切换功能，没有演示此功能，扣3分 红绿灯控制界面（3分） 标题、指北图标、红绿灯样式、红绿灯排列顺序、斑马线、“南北”和“东西”字体、返回图标、主页图标、总开关、模式切换区域和样例不一致，每处扣1分，共3分扣完为止 初始状态（3分） 初始状态时，所有灯熄灭，与此功能不一致，扣1分 初始状态下，切换模式，所有灯无反应，没有演示此功能，扣2分 红绿灯控制（10分） 绿灯8S，黄灯2S，红灯10S，没有按照红绿灯控制顺序表格控制，扣5分（没有细化的扣分项，不一致的直接扣5分） 绿灯最后两秒闪烁功能，没有演示此功能，扣5分 总控制开关（1分） 总开关可实现红绿灯的工作和停止，没有演示打开功能，扣1分 （3）红绿灯控制系统-行人过街（10分） 初始状态（3分） 行人过街模式初始状态，南北信号灯熄灭，东西信号灯绿色，与此功能不一致，扣3分 按钮操作（3分） 没有演示按下主控台开左侧门按钮操作，扣3分 信号灯控制（4分） 按钮按下后，东西方向信号灯2S后变为红灯，维持红灯5S后变为绿灯，与此效果不一致，扣4分 （4）红绿灯控制系统-警示模式（10分） 切换警示模式后，各个方向黄灯闪烁，没有实现此功能，扣10分 （5）红绿灯控制系统-领导视察模式（10分） 点击东西方向按钮，东西方向指示灯变为绿灯，南北方向变为红灯，没有实现此功能，扣5分 点击南北方向按钮，南北方向指示灯变为绿灯，东西方向变为红灯，没有实现此功能，扣5分 （6）管理员系统（20分） 界面显示（5分） 管理员界面标题、系统锁定图标、时间、背景、返回图标、主页图标与示例不一致，每处1分，共3分扣完为止 锁定界面背景、标题、输入框与示例不一致，每处1分，共2分扣完为止 系统锁定功能（5分） 点击锁定图标，进入锁定界面，此时输入框显示000，右下角无解锁图标，没有实现此功能，扣3分 解锁后，再次点击锁定图标，此时输入框显示000，右下角无解锁图标，没有实现此功能，扣2分 系统解锁（5分） 输入密码666，右下角弹出解锁图标，没有实现此功能，扣3分 点击右下角解锁图标，跳转至管理员界面，没有实现此功能，扣2分 修改密码（5分） 没有实现修改密码后，跳转至主页面，并且可以用新密码登录功能，扣5分
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.可编程逻辑控制器设计(20分) （1）初始状态报警灯、照明灯、左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯均处于关闭状态，与此状态不一致，扣3分。 （2）自由口通信01-04四个状态各3分，共12分。 （3）左侧开门按钮控制功能，共5分。短暂按下开左侧门按钮，此时报警灯、照明灯、左侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯全部点亮，此功能2分；长按开左侧门按钮5S后，此时报警灯、照明灯、左侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯停止所有状态，全部熄灭，此功能3分。
2.人机交互界面设计（80分） （1）用户购票系统界面设计。（10分） 控件颜色、位置、背景、字体颜色、字体与样例不符，每项扣2分，共10分扣完为止。 （2）用户购票系统功能设计。（30分） 用户信息初始化界面与样例不符，扣10分 注册功能：任意输入用户名（只能为数字）与密码（只能为数字），出现注册完成按钮，与此功能不符，扣10分。 点击注册完成按钮返回用户购票系统界面，与此功能不符，扣10分。 （3）车票查询界面设计。（20分） 车票查询界面与样例不符，扣5分。 选择出发地与目的地（北京-上海），点击查询按钮，出现车票信息界面，与此功能不符，扣5分。 再次点击查询按钮，关闭车票信息界面，选择出发地与目的地（上海-北京）点击查询按钮，出现车票信息界面，与此功能不符，扣5分。 若已经注册过用户信息，则点击可预定的车票，出现支付页面，若未注册用户信息，则出现用户信息界面，注册完成后，则可以返回主界面，继续购票。点击可预定的车票，出现支付页面，与此功能不符，扣5分。 （4）支付页面界面设计。（20分） 支付页面与样例不符，扣5分。 在车票信息界面点击预定按钮，支付页面界面显示对应的车票信息，与此功能不符，扣10分。 点击确认并支付按钮，再点击支付完成按钮，返回用户购票系统界面，与此功能不符，扣5分。
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.可编程逻辑控制器设计(20分) （1）初始状态（2分） 初始时报警灯、照明灯、左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯均处于关闭状态，且点击开左侧门按钮、关左侧门按钮操作均无效，与此状态不一致，扣2分。 （2）开右侧门按钮（6分） 当按下开右侧门按钮时，报警灯、照明灯、风机依次顺序打开，中间间隔时间是5S，全部打开后，按下关右侧门按钮时，设备按照风机、照明灯、报警灯顺序关闭，中间间隔时间是3S，与此状态不一致，扣6分。 （3）自由口通信功能（6分） 发送协议实现按钮有效和无效功能，与此功能不一致，扣6分。 （4）左侧开关门按钮控制功能（6分） 在左侧开关门按钮状态有效时，点击开左侧门按钮，此时左侧门关闭指示灯熄灭，左侧门开启指示灯亮起，照明灯打开，报警灯闪烁3S，与此状态不一致，扣3分；点击关左侧门按钮，此时左侧门开启指示灯熄灭，左侧门关闭指示灯亮起，照明灯关闭，报警灯闪烁3S，与此状态不一致，扣3分。
2.人机交互界面设计（80分） （1）界面设计（20分） （2）功能实现（60分）
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.PLC顺序功能图绘制(10分) 对照上面给定的标准答案，查看考生绘制的顺序功能图是否与其一致。 M0.0、M0.1、M0.2及转移条件与图示不符，扣5分 Q0.0、Q0.2、Q0.3、T37与图示不符，扣5分
2.PLC时序绘制（10分） 对照上面给定的标准答案，查看考生绘制的的波形图是否与其一致，Q0.0与答案不符扣除5分，Q0.1与答案不符，扣5分。
2.考生考试管理系统设计（80分） 考生考试管理系统登录及权限设计（10分） （1）波特率设定功能（5分） PLC NO Response、设定失败、设定成功三个功能均完成，缺少任何一个功能，此项不得分，扣5分；功能正确，但界面颜色、样式、图标与演示视频不符，扣3分。 （2）登录功能（5分） 三种用户分别为监考员1、监考员2、管理员。用户登录功能与演示视频不符，扣5分。功能正确，但界面颜色、样式、图标与演示视频不符，扣3分。
监考员1界面及功能设计（20分） （1）界面设计（5分） 标题、背景色、字体、倒计时等与图示不符，每处扣2分，扣完5分为止。 （2）监考员1功能（15分） 1-8考生进行签到，先点击考生1签到然后取消，未有此功能扣5分；2和7考生为签到失败，未有此功能扣5分；其他考试为登录成功，未有此功能每处扣5分，扣完10分为止。录制视频时使用TCP软件进行发送02和07，报警灯亮。发送01、03、04、05、06、08照明灯亮，有一处未录扣2分，扣完5分为止。
监考员2界面及功能设计（40分） （1）界面设计（10分） 标题、背景色、字体、时间显示、关闭客户端、重启客户端、开启客户端与图示不符，每处扣0.5分，扣完1分为止。 （2）监考员2功能（30分） 在登录界面使用TCP软件发送02和07，考试机2和7显示登录失败，有一处未录扣5分；发送01、03、04、05、06、08，显示登录成功，有一处未录扣5分，扣完20分为止。 录制视频时点击重启客户端平台上四盏灯闪烁，点击开启客户端平台上四盏灯常亮，有一处未录扣2分，扣完5分为止。 使用TCP软件进行发送02和07，报警灯亮；发送01、03、04、05、06、08照明灯亮，有一处未录扣2分，扣完5分为止。
管理员管理系统功能设计（10分） 界面中的背景色、字体等不符，扣3分；未在系统锁定中登录及恢复扣3分；未选择监考员2进行更改密码扣4分。
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.可编程逻辑控制器设计(20分) （1）初始状态（5分） 初始状态时，所有执行设备均处于熄灭状态。当列车行驶至站台位置时，照明灯常亮。与此功能不一致，扣5分。 （2）开关门按钮控制（15分） 当列车位于站台时，按下开左侧门按钮，左侧门开启指示灯和报警灯亮5S后熄灭，按下关左侧门按钮时，左侧门关闭指示灯和报警灯亮5S后熄灭，与此功能不一致，扣10分。左侧门关闭时，控制中心出站指令按钮可以点击，点击出战按钮，完成列车出站操作，与此功能不一致，扣5分。
2.人机交互界面设计（80分） （1）模拟模式数据显示与控制界面设计（15分） 数据显示及控制1界面占5分 数据显示及控制2界面占5分 数字键盘占5分 （2）数据显示与控制界面功能设计（15分） 模拟模式与真实模式切换功能5分 数据显示及控制1界面数据5分 数据显示及控制2界面数据5分 （3）电梯管理系统设计（50分） ①系统登陆（10分） 电梯管理系统主界面（3分） 背景图、标题颜色、边框底色、按钮样式、“用户””密码”字体及底色、用户图标、登录窗口半透明背景与样例不一致，每处扣1分，共3分扣完为止 密码错误提示窗口（2分） 密码错误提示窗口与样例不一致，扣1分 输入密码错误，弹出错误提示窗口，没有演示此功能，扣1分 用户登陆功能（5分） 没有演示访客、操作员、管理员登陆，每个用户1分，共3分扣完为止 用户类型界面与样例不一致，扣1分（标题颜色、标题背景色、用户按钮、主页按钮每处0.2分，扣完为止） 没有演示权限低用户登陆时无权限访问功能，扣1分 ②电梯管理系统-初始状态（10分） 初始化显示（3分） 初始状态下，下拉菜单无选项，总控制开关处于关闭状态，运行状态“停止”，右上角显示当前系统时间，时间设定输入框默认为00，没有演示此功能，扣3分 电梯运行监控界面（3分） 字体、颜色、按钮、电梯线条、返回图标、主页图标、总开关、模式切换区域、定时设定区和样例不一致，每处扣1分，共3分扣完为止 访客模式和操作员模式区别（4分） 访客模式下无总控制开关、模式切换、时间设定输入和监控区功能，没有演示此功能，扣4分 ③电梯管理系统-正常模式（10分） 初始状态（2分） 切换至正常模式时，打开总控制开关，电梯运行状态变为“工作”。此时，1楼指示灯和平台右侧门打开指示灯亮起，与此功能不一致，扣2分 上行操作（4分） 按下左侧门关闭按钮，即4楼按钮，电梯门上方显示向上图标，运行状态变为“运行中”，2楼、3楼、4楼指示灯依次点亮2S，到达4楼后，运行状态恢复为“工作”，向上图标消失，与此功能不一致，扣4分 下行操作（4分） 若此时按下右侧门关闭按钮，即2楼按钮，电梯要从4楼运行至2楼，电梯门上方显示向下图标，运行状态变为“运行中”，达到2楼后，运行状态恢复为“工作”，向下图标消失，与此效果不一致，扣4分 ④电梯管理系统-故障检修模式（5分） 模式切换至故障维修模式，运行状态变为“停止”，总控制开关不起作用，按下平台任何按钮，电梯无响应。点击对应楼层下方的蓝色按钮，对应楼层指示灯点亮，与此效果不一致，扣5分 ⑤电梯管理系统-定时运行模式（5分） 模式切换至定时运行模式，运行状态变为“停止”，总控制开关不起作用，此时按下平台任何按钮，电梯无响应，没有实现此功能，扣2分 设定电梯启动时间，到达设定时间后，运行状态变为“工作”，此时电梯默认状态停在1楼。按下其他楼层对应的按钮，电梯开始运行，此时显示方向图标，运行状态变为“运行中”，达到对应楼层后，运行状态恢复为“工作”，没有实现此功能，扣3分 ⑥管理员系统（10分） 界面显示（2分） 管理员界面标题、系统锁定图标、时间、背景、返回图标、主页图标与示例不一致扣1分 锁定界面背景、标题、输入框与示例不一致，扣1分 系统锁定功能（3分） 点击锁定图标，进入锁定界面，此时输入框显示000，右下角无解锁图标，没有实现此功能，扣1分 解锁后，再次点击锁定图标，此时输入框显示000，右下角无解锁图标，没有实现此功能，扣2分 系统解锁（3分） 输入密码666，右下角弹出解锁图标，没有实现此功能，扣2分 点击右下角解锁图标，跳转至管理员界面，没有实现此功能，扣1分 密码修改（2分） 选择用户，输入密码，点击“更改密码”按钮，可以实现对应用户密码的修改，更改密码后，系统强制跳转至电梯管理系统初始界面，输入更改后的密码，完成登录，没有实现此功能，扣2分
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.PLC时许绘制(10分) 对照上面给定的标准答案（红色部分），查看考生绘制的Q0.0的波形图是否与其一致，与答案不符扣除10分。
2.PLC逻辑设计（10分） 温度：10℃-35℃；湿度：15%rh-70%rh；光照：30Lux-3000Lux；数据4：46.60（固定值）。每处不对扣3分，共10分扣完为止。（注：温度、湿度、光照以比赛当天场地实际为准）。
2.人机交互界面设计（80分） （1）列车运行控制系统界面（20分） ①轨道、列车、信号灯有一处与图例不符，扣5分 ②当前车速、右上角数据有一处与图例不符，扣5分 ③车内数据区域缺少图片，扣5分 ④控制及报警区域缺少按钮或报警灯扣5分 （2）车内数据采集（10分） 车内数据区域内数据，不在以下范围内，每处扣5分，共10分扣完为止 温度：10℃-35℃；湿度：15%rh-70%rh；光照：30Lux-3000Lux； （3）列车运行状态显示（20分） 右上角数据与演示视频不符，扣5分 列车位置或信号灯与演示视频不符，扣5分 列车速度与演示视频不符，扣5分 区间行驶和进出站行驶模式切换功能与演示视频不符，扣5分 （4）列车进站及出站控制（20分） 进出站信号灯状态与演示视频不符，扣5分 列车车速变化与演示视频不符，扣5分（区段7为100km/h，区段6为0km/h） 进出站按钮控制及信号灯变化与演示视频不符，扣5分（点进站按钮，人机交互界面及轨道电路区段5信号灯变绿；点出站按钮，人机交互界面及轨道电路区段3信号灯变绿） 高铁主控台开关门按钮控制功能与演示视频不符，扣5分 （5）违规进出站报警（10分） 违规进站、违规出站时，报警灯亮起，与演示视频不符，扣10分
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.PLC编程与设置(10分) 查看截图，波特率：19200；温度：17℃-30℃；湿度：25%rh-60%rh；光照：600Lux-3000Lux。每处不对扣3分，共10分扣完为止。（注：温度、湿度、光照以比赛当天场地实际为准）。
2.梯形图应用（5分） （1）当按下启动按钮I0.0，指示灯Q0.4按照“灭3S亮5S”的方式闪烁。 描述不对扣3分。 （2）当启动按钮I0.0按下后，再按下停止按钮I0.1，指示灯Q0.4会熄灭。描述不对扣2分。
3.绘制PLC时序图（5分） 对照给定的标准答案，查看考生绘制的M0.0、M0.1、M0.2、Q0.0的波形图是否与其一致，一处不对扣2分，共5分扣完为止。
4.人机交互界面设计（80分） （1）数据控制及显示（30分） ①界面分（共2分）元件、文字、图片、按钮等设置如下图，缺少或未正确设置扣2分 ②功能分（共8分）点击X1按钮，数值框显示数据2分(DATA0:0010，DATA1:0030，DATA2:0080，DATA3:0050，DATA4:0020，DATA5:0060)，曲线图显示红色折线3分，数值或折线图缺少或未正确各扣3分 ③功能分（共8分）点击X2按钮，数值框显示数据2分(DATA0:0080，DATA1:0030，DATA2:0050，DATA3:0020，DATA4:0060，DATA5:0040)，曲线图显示蓝色折线3分，数值或折线图缺少或未正确各扣3分 ④功能分（共8分）点击X3按钮，数值框显示数据2分(DATA0:0090，DATA1:0060，DATA2:0080，DATA3:0040，DATA4:0020，DATA5:0060)，曲线图显示黑色折线3分，数值或折线图缺少或未正确各扣3分 （2）风扇控制（20分） ①风扇状态：关闭（5分） ②风扇状态：开启（5分） ③滞回控制（10分） 点击T1按钮，未正确设置扣3分 点击T2按钮，未正确设置扣3分 点击T3按钮，未正确设置扣3分 点击T4按钮，未正确设置扣1分 （3）温湿度光照采集与控制（30分） ①界面分（10分）文字、图片、按钮等设置（忽略数据及3种设备状态），缺少或未正确设置扣10分； ②功能分（10分），数值或三种设备状态和按钮状态缺少或未正确各扣5分，共10分扣完为止。
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-1综合监控设计 （100分） 1.PLC时序绘制(10分) 对照给定的标准答案（红色部分），查看考生绘制的的波形图是否与其一致，Q0.0与答案不符扣除5分，Q0.1与答案不符，扣5分。
2.PLC逻辑设计（10分） 左侧车门开指示灯熄灭，左侧车门关指示灯点亮，右侧车门开指示灯点亮，右侧车门关指示灯点亮（5分）；数据为固定值，与真实环境无关，温度值27.5，湿度值33.2，光照值677，烟雾传感器为有烟雾状态（5分）。
4.列车运行管理系统设计（80分） （1）列车运行管理系统登录及权限设计（10分） ①波特率设定功能（5分）。 PLC NO Response、设定失败、设定成功三个功能均完成，缺少任何一个功能，此项不得分，扣5分；功能正确，但界面颜色、样式、图标与演示视频不符，扣3分。 ②登录功能（5分） 三种用户分别为操作员1、操作员2、管理员。用户登录功能与演示视频不符，扣5分。功能正确，但界面颜色、样式、图标与演示视频不符，扣3分。 （2）列控运行手动设置区模式（30分） ①界面设计（15分） 标题、背景色、字体、列车、信号机、轨道、折线图、故障状态区域与图示不符，每处扣3分，扣完15分为止。 ②列控运行手动设置区模式功能（15分） 列车所在区段为红灯、故障设定区段为红灯、大雾/山体滑坡故障设置、解除、列控中心程序故障，每处功能3分，扣完15分为止。 （3）列控运行自动控制区模式（30分） ① 界面设计（15分） 标题、背景色、字体、列车、信号机、轨道、折线图、故障状态区域与图示不符，每处扣3分，扣完15分为止。 ② 列控运行自动控制区模式功能（15分） 当列车行驶至2区段时，5区段检测到有异物，此时5区段信号机变为红色，报警信息为红色，显示“区段5有异物故障，请注意减速”，与所述功能不符，扣5分 当列车行驶至3区段时，速度降为100km/h，行驶至区段4时，速度降为0km/h。列车行驶至区段4，5S之后，异物故障自动清除，此时区段5信号机变为绿色，报警信息为绿色，显示“区段5异物故障解除”，列车行驶至区段8时，所有灾害信息消失，同时显示列车到站图片，与所述功能不符，扣10分 （4）故障信息统计（10分） 表格内显示的信息与演示视频不符，扣5分；棒形图数量显示与演示视频不符，扣5分。
模块四、控制系统应用设计（150分） （一）综合监控应用设计（100分） 1.PLC时序图绘制（10分） 对照上面给定的标准答案，查看考生绘制的顺序功能图是否与其一致。 每处不一致扣2分，扣完10分为止。
2.PLC逻辑设计（10分） 视频4-1-PLC Modbus通信 对照上面给定的标准答案，查看数据是否在范围内，温度：15-35℃，湿度：10-100%，光照10-1000Lux，数据4必须为46.60，每有一处不符合，扣3分，共10分扣完为止。如果视频中数据符合要求但是在超过2S内不变化（或者明显看出数据造假者），扣8分。
3.地铁自动售货机系统设计（30分） “视频4-2-地铁自动售货机系统” （1）主界面设计（2分） 主界面布局合理，图标元件无遗漏，日期时间格式正确；广告2秒自动切换，提示区文字有跑马灯效果并随广告变化进行切换。与以上描述不符，扣2分。
（2）售货机购物界面（6分） 商品选择情况（共4分） 点击第一行的3种商品均能显示详细信息；初始价格正确，提示区文字内容和跑马灯效果正确；3种商品每种输入一个购买数量确认后，已选商品种类数量变化为3种，点击“重选商品”，返回主界面。与以上描述不符，扣4分。 超库存提示（共2分） 选择第二行第一个商品输入超出库存量后有数量超库存范围弹框提示。与以上描述不符，扣2分。
（3）选择商品统计界面（10分） 不选商品购买及付款情况（3分） 统计的记录数为空，商品种类为0、商品总数为0、商品总价为0；点击“确认付款”弹出提示窗口，不显示二维码，文字提示“还没有选择商品”。与以上描述不符，扣3分。 第三行商品购买情况（5分） 列出7、8、9号商品记录列表，显示商品图标，商品名称，商品价格，购买数量，商品种类为3种，商品总数为6个，商品总价为102元，与以上描述不符，扣5分。 第三行商品付款情况（2分） 点击“确认付款”弹出提示窗口，显示二维码，商品种类为3种，商品总数为6个，商品总价为102元，文字提示“请扫码完成支付”，与以上描述不符，扣2分。
（4）系统管理用户登录界面（3分） 点击右下角“系统管理”，在广告区显示用户登录界面，用户名下拉列表正确，三种用户在密码不正确时弹出错误提示窗口，提示窗口可以关闭，点击“退出登录”返回主界面。与以上描述不符，扣3分。
（5）用户权限分配（4分） 操作员登录（共2分）操作员用默认密码为111登录后进入管理界面，能修改自己的密码为123，退出管理再次用新密码可以登录。与以上描述不符，扣2分。 管理员登录（共2分） 管理员用默认密码为222登录后进入管理界面，修改自己的密码为456，修改最后一个商品价格为30。与以上描述不符，扣2分。
（6）上货维护模式（5分） 上货模式（共2分） 长按左上角图标进入进行上货模式，提示区文字显示“机器维护中，请联系工作人员。”有跑马灯效果，点击“解锁系统”在广告区显示用户登录界面。与以上描述不符，扣2分。 上货管理（共2分） 使用超管员用户，密码666能进入系统管理界面，修改第一个商品的价格和库存为20正确，退出系统再次购买第一个商品价格变为20。与以上描述不符，扣2分。 上货管理验证（共1分） 购买第一个商品，输入数量20，单击“购买”显示商品种类1种，商品总数为20个，商品总价400元。与以上描述不符，扣1分。
4.地铁电子地图系统设计（50分） “视频4-3-地铁电子地图系统设计” “视频4-4-地铁电子地图系统故障A” “视频4-5-地铁电子地图系统故障B” “视频4-6-地铁电子地图系统故障C” （1）主界面设计（4分） 界面布局合理美观，图标元件无遗漏，时间格式正确，温度和光照数值在实际范围内。与以上描述不符，扣4分。
（2）轨道小车联动设计（12分） 移动小车轨道信号灯变化情况（共4分） 移动轨道小车由区段1到区段8，小车所在轨道区段应答器上方的信号灯变为红色，其余所有区段信号灯为绿色。与以上描述不符，扣4分。 移动小车触摸屏变化情况（共8分） 移动轨道小车到区段1到区段8，到达站点时触摸屏车站点的指示灯由绿色变为红色闪烁状态，其他站点指示灯为绿色；此时屏幕中间区域切换为每个站点对应的交通图。每错一个区段扣1分，共8分扣完为止。
（3）开关门设计（12分） 区段4时开左门情况（共6分） 按操作台左开门按钮后显示15秒时倒计；左侧门型图标变为打开状态；触摸屏上左开门变为红色；操作台上左开门指示灯点亮，左关门指示灯为熄灭状态。 倒计时10秒时触摸屏上左关门指示灯变为绿黄闪烁状态；操作台上左关门指示灯变为亮灭闪烁状态。 倒计时0秒时，触摸屏右侧门型图标变为关闭状态；触摸屏上左开门，左关门指示灯状态变为黄色；操作台上左开门，左关门指示灯变为熄灭状态。 以上三条有任意一条与描述不符，扣6分。 区段5时开右门情况（共6分） 右门文字上方条形指示灯状态由红色变绿色；按操作台右开门按钮后显示15秒时倒计时；右侧门型图标变为打开状态；触摸屏上右开门变为红色，右关门指示灯状态不变；操作台上右开门指示灯点亮，右关门指示灯为熄灭状态。 倒计时10秒时触摸屏上右关门指示灯变为绿黄闪烁状态；操作台上右关门指示灯变为亮灭闪烁状态。 倒计时0秒时，触摸屏右侧门型图标变为关闭状态；触摸屏上右开门，右关门指示灯状态变为黄色；操作台上右开门，右关门指示灯变为熄灭状态。 以上三条有任意一条与描述不符，扣6分。
（4）速度表功能设计（8分） 小车从区段1移动到区段8，每个区段操作台上速度表显示速度值按试题表格数值变化（1-80，2-160，3-90，4-150，5-100，6-140，7-110，8-130）每个区段速度值不符，扣1分，共8分扣完为止。
（5）模拟故障联动设计（14分） 故障A情况（共4分） 前5秒触摸屏烟雾灯点亮，报警灯闪烁，速度表值降到10，操作台报警灯闪烁，速度表值也降到10；后5秒触摸屏烟雾灯和报警灯熄灭，速度表值升到50，操作台报警灯熄灭，速度表值也升到50。与以上描述不符，扣4分。 故障B情况，温度值调高于自动值50%（共5分） 前5秒触摸屏风扇灯点亮，操作台风扇打开；后5秒触摸屏风扇灯熄灭，操作台风扇关闭；手动温度值恢复为自动数值。与以上描述不符，扣5分。 故障C情况，光照值调低于自动值80%（共5分） 前5秒触摸屏照明灯点亮，操作台照明灯打开；后5秒触摸屏照明灯熄灭，操作台照明灯熄灭；手动光照值恢复为自动数值，与以上描述不符，扣5分。
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-2智能终端应用设计 （50分） 1.欢迎界面设计(10分) 根据要求在node-red中完成欢迎界面的显示，未完成扣10分。
2.控制界面设计（20分） 根据要求完成node-red界面中红灯、绿灯、黄灯、一键关闭所有灯、区段显示，未完成每处4分，20分扣完为止。
3.轨道信号灯控制（20分） （1）根据要求完成红灯、绿灯、黄灯、一键关闭所有灯按键控制，未完成每处5分，15分扣完为止 （2）根据要求显示实时区段信号，未完成扣5分。
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-2智能终端应用设计 （50分） 1.欢迎界面设计(10分) 根据要求在node-red中完成欢迎界面的显示，未完成扣10分。
2.温度设定与显示（20分） （1）根据要求完成温度设定，未完成扣10分。 （2）并以图形显示当前温度与历史温度，未完成每处5分，扣完10分为止。
3.温度比较与提示（20分） 根据要求设定温度的最大值、最小值，并与当前温度对比发出警报，未完成每处10分，扣完20分为止。
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-2智能终端应用设计 （50分） 1.欢迎界面设计(10分) 根据要求在node-red中完成欢迎界面的显示，未完成扣10分。
2.区间行驶模式（20分） 在区间行驶模式内按规定进行到站、变灯，未正确完成每处扣5分，扣完20分为止。
3.进出站形式模式（20分） 根据要求在进出站形式模式内按规定到站、变灯、进站、出站，未正确完成每处扣5分，扣完20分为止。
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块四、控制系统应用设计（150分） 4-2智能终端应用设计 （50分） 1.欢迎界面设计(10分) 根据要求在node-red中完成欢迎界面的显示，未完成扣10分。
2.智能终端配置（30分） 根据要求对串口、服务器、服务器列车通信进行配置并连接，未正确完成每处扣10分，扣完30分为止。
3.区段显示（10分） 根据要求在能正确显示区段号，未正确完成扣10分。
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模块四、控制系统应用设计（150分） 4-2智能终端应用设计 （50分） 1.欢迎界面设计(5分) 根据要求在node-red中完成欢迎界面的显示，未完成扣10分。
2.控制界面设计（5分） 根据考生保存的图片进行判断，按示例完成界面设计，有与标准界面不一致者扣5分。
3. 智能终端配置系统（40分） 视频4-7-智能终端应用设计 1.在“欢迎界面”点击“转跳UI界面”按键后正常进入UI界面，与演示视频不符，扣5分。 2. 将小车从区段一推至区段八，前三个区段每个区段区段号和信号灯变化与演示视频不符，每区段扣5分，此项共15分。 3. 将小车从区段八推至区段六，第八个区段区段号和信号灯变化与演示视频不符，扣4分。 4. 小车位于区段六时摁下“进站”，区段五变绿，与演示视频不符，扣4分。 5. 小车位于区段四时摁下“出站”，区段三变绿，与演示视频不符，扣4分。 6. 将小车从区段四运行至区段二，第二个区段区段号和信号灯变化与演示视频不符，扣4分。 7. 小车行驶为区段一到区段七时，列控界面显示为“区间行驶模式”，行驶为区段八到区段二时，列控界面显示为“进出站行驶模式”，行驶模式不符每处扣2分，扣完4分为止。
模块五、通信与控制系统集成设计与调试
模块5-1包含一道“通信与控制系统集成设计与调试”题目，评分标准参考如下：
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模块五、通信与控制系统集成设计与调试（350分） 功能模块集成设计与调试（290分） 系统设计（220） 根据项目要求完成通信拓扑设计、硬件选型，线路设计，布线与调试，可视化设计等内容。提交结果与功能要求不一致者，每项扣对应比例的分数。
安装布线（50） 模块的安装位置正确牢固，螺丝、螺母、垫片选型正确。线号管与线对应正确。冷压端子选型合理，压制牢固。正确选择接线端子，且线序正确，布局合理。在整体上，线束布局合理牢固、长短适宜、美观大方，线槽盖好。每处与要求不一致者扣相应的分数。
过程规范性（10） 安装过程遵守操作规范。每发现一次违规扣5分，扣完为止。
技术资料备份（10） 技术资料应包含系统拓扑图、硬件选型表、线路设计图、智能控制终端源代码等。没有或者不完整，每处扣5分，扣完为止。
成本核算与时间把控（60分） 成本核算（30） 竞赛现场提供多种模块供选择，每种模块会有功能、价格等方面的区别。 1.在功能完成的前提下，最终得分= (基准成本/实际项目成本)×30。基准成本为所有功能完成的队伍中，使用的最低成本数。2.功能没完成者得0分。
时间计量（30） 1.在功能完成的前提下，最终得分= (基准时间/实际完成时间)×30。基准时间为所有功能完成的队伍中，使用的最短完成时间。2.功能没完成者得0分。
模块5-2包含一道“通信与控制系统集成设计与调试”题目，评分标准参考如下：
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项目验收（270分） 数据切换(10分) ①按下左侧第一只绿色按钮，指示灯闪烁3次 按下4次左侧第一只绿色按钮，水温数据表格中显示4条数据
②双击右侧第一只绿色按钮，显示/关闭水温表格及水温历史数据折线图画面
③按下左侧第一只红色按钮，农业大棚采集区人机界面实时数据清零，按钮下方指示灯点亮1S后熄灭，再过1S后数据恢复正常。 指示灯状态，数据清零及恢复
④按下右侧第一只红色按钮，农业大棚采集区人机界面所有数据清零，控制柜所有指示灯点亮1S后熄灭，再过1S后数据恢复正常。 指示灯状态，数据清零及恢复
界面功能完整度(10分) node-red界面，必须是一个界面包括“农业大棚采集区”、“池塘区”、“监控室区”三大板块
人机交互界面包括“农业大棚采集区”、“池塘区”、“监控室区”三大板块，分别在三个界面中
温度数据采集(50分) 农业大棚区小计10分，扣完为止。 1.农业大棚区node-red数据，无数据或者数据不在正常范围内扣5分。 2.农业大棚区人机交互界面数据，无数据或者数据不在正常范围内扣5分。 3.选型表中未选择“BM-WSD-01”，扣5分
池塘区小计20分，扣完为止。 1.池塘区node-red数据（保留小数点1位），无数据或者数据不在正常范围内扣10分。 2.池塘区人机交互界面数据（保留小数点1位），无数据或者数据不在正常范围内扣10分。 3.选型表中未选择“BM-MNLCJ-05”，扣5分
备用监控区串口助手数据显示小计20分，扣完为止。 1.无数据或者数据不在正常范围内扣20分。 2.数据未包含℃，扣10分。 3.选型表中未选择“BM-WIFI”，扣10分
湿度数据采集(50分) 此项小计50分，扣完为止。 1.农业大棚区node-red数据，无数据或者数据不在正常范围内扣15分。 2.农业大棚区人机交互界面数据，无数据或者数据不在正常范围内扣15分。 3.农业大棚区NB-IOT服务端数据，根据比赛现场电视界面评判，对应设备编号无数据或者数据不在正常范围内扣20分。 4.选型表中未选择“BM-WSD-01”，扣10分 5.选型表中未选择“BM-NBIOT”，扣10分
光照数据采集(50分) 农业大棚区小计30分，扣完为止。 1.农业大棚区node-red数据，无数据或者数据不在正常范围内扣15分。 2.农业大棚区人机交互界面数据，无数据或者数据不在正常范围内扣15分。
监控室区小计20分，扣完为止。 1.监控室区node-red界面，亮灯状态和灭灯状态不符扣10分。 2.监控室区人机交互界面，亮灯状态和灭灯状态不符扣10分。 3.选型表中未选择“BM-CKFWQ-04”，扣10分
烟雾数值(50分) 农业大棚区小计20分，扣完为止。 1.农业大棚区node-red数据，无数据或者数据不在正常范围内扣10分。 2.农业大棚区人机交互界面数据，无数据或者数据不在正常范围内扣10分。 3.选型表中未选择“BM-MNLCJ-04”,扣10分
监控室区小计20分，扣完为止。 1.监控室区node-red界面，烟雾状态不符，扣10分。 2.监控室区人机交互界面，烟雾状态不符，扣10分。 3.烟雾传感器必须有自检按钮（视频中选用的烟雾传感器形态为圆形），否则扣10分
烟雾浓度值计算为1000ppm（10分）
安装布线工艺(50分) 模块安装（10分）： 控制柜：按钮、指示灯、紧急制动按钮、钥匙开关、交换机、PLC、EM AM06、接线端子 采集点：24V正负端子排、24V电源适配器、树莓派及显示屏 以上模块未固定或固定松动（晃动超过0.5cm）每处扣2分，共10分扣完为止
线号管（10分）：24V正端子排线号没有以“V”开头，扣5分，24V负端子排线号没有以“G”开头，扣5分。未套线号管，每处扣1分。此项共10分，扣完为止。
线槽（10分）：未固定线槽或未盖线槽盖，每处扣3分；有线槽齿卡在线槽盖外，每齿扣1分。此项共10分扣完为止。
垫片和弹簧垫片（5分）：有5个以下螺母未加平垫片或弹簧垫片，扣2分；5个及以上未加平垫片或弹簧垫片，扣5分；
冷压端子（5分）：24V正负端子排需采用U型端子；模块需采用针型端子，未按照要求制作端子，每处扣1分，共5分扣完为止
线束及美观（10分）：每有一根线头悬空，扣1分；控制柜盖和箱体之间没有套缠绕管，扣5分；线槽内线束冗余过多（不包括网线），扣2分；线槽连接处没有扎扎带，扣2分；其他出现影响走线美观的问题，裁判酌情扣除相应分数。
成本核算与时间把控（60分） 成本核算（30） 首先核算每个队伍成本是否正确，如果出现学生计算错误，此项不得分；如果出现硬件选型表与实际安装模块不一致，此项不得分。 在功能完成的前提下(项目验收部分除去安装布线工艺部分，得分大于等于200分)，最终得分= (基准成本/实际项目成本)×30。基准成本为所有功能完成的队伍中，使用的最低成本数。功能没完成者得0分(项目验收部分除去安装布线工艺部分，得分低于200分)。
时间核算（30） 在功能完成的前提下(项目验收部分除去安装布线工艺部分，得分大于等于200分)，最终得分= (基准时间/实际完成时间)×30。基准时间为所有功能完成的队伍中，使用的最短完成时间。功能没完成者得0分(项目验收部分除去安装布线工艺部分，得分低于200分)。
技术资料完整性（10分） 系统拓扑图（3分） PLC、人机交互界面、树莓派未标注IP地址，每处扣1分 未划分控制柜、采集点、备用监控室三大部分，扣1分 连线上未标注通信方式，每处扣1分 此项共3分，扣完为止
系统接线图（6分） 系统接线图-采集点（3分） 系统接线图-控制柜（3分） 未标注线号或有线号缺少，扣1分 涉及含有拨码开关的模块，如果没有标注拨码开关状态，扣1分
源代码（1分） 提交资料文件夹中未包含.json后缀的文件，扣1分
过程规范性（10分） 1.操作安全规范：按照文明安全操作规程比赛，每违反1项扣1分 2.文明竞赛，服从管理：顶撞裁判、不服从安排，每次扣1分 3.工位环境整洁、卫生：比赛结束后赛位不做清洁，工位凌乱扣2分 4.安装模块、拧螺丝时要求绝缘手套（其他操作不限），不戴绝缘手套扣2分 5.工作井然有序、不跨区操作：跨区操作，每次扣1分 6.保险丝：比赛中出现设备或万用表保险丝烧坏，每次更换扣2分
模块六、职业素养
一级目录 二级目录 三级目录 评分标准 子项扣分 扣分合计
模块六、职业素养（50分） 赛场规范方面（30分） ----- 共计30分，采用扣分制（扣完30分为止）： （1）操作安全规范:按照文明安全操作规程比赛，每违反1项扣5分；现场裁判发现选手有重大用电安全隐患时，可根据情况予以制止！由于选手不规范操作导致保险丝损坏，每次扣5分，最多扣10分。 （2）文明竞赛，服从管理:顶撞裁判、不服从安排，每次扣5分；如影响比赛秩序，裁判长可根据现场情况酌情扣分，严重者可停止选手比赛。 （3）工位环境整洁、卫生:比赛结束后赛位不做清洁，工位凌乱扣5分。 （4）安装模块、拧螺丝时要求绝缘手套（其他操作不限）:安装模块、拧螺丝不戴绝缘手套扣10分。 （5）工作井然有序、不跨区操作:比赛过程中选手跨区操作、本队物品放置在操作区域外，扣5分； （6）电路板焊接维修配带防静电手环:电路板焊接维修不配带防静电手环扣10分。 注：不包括模块五，模块五单独评判。
工作报告部分（20分） ----- 共计20分，每个小报告满分5分，共分为4档，具体如下： （1）任务要求描述题干提炼准确，叙述清楚，简洁流畅；操作设置记录对安装顺序、配置的参数，调试的项目叙述清晰、详实，逻辑性强；问题解决措施和方案合理、到位；报告结构严谨。（5分） （2）任务要求描述题干提炼比较准确，叙述比较清楚，比较流畅；操作设置记录对安装顺序、配置的参数，调试的项目叙述比较清晰、详实，逻辑性较强；问题解决措施和方案比较合理；报告结构比较严谨。（3-4分） （3）任务要求描述题干提炼基本准确，叙述基本清楚；操作设置记录对安装顺序、配置的参数，调试的项目叙述基本清晰；问题解决措施和方案基本合理。（1-2分） （4）任务要求描述题干提炼不准确，叙述不清楚；操作设置记录对安装顺序、配置的参数，调试的项目叙述不清晰；问题解决措施和方案不合理。（0分） 注意：工作报告不包括模块五。
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