04任务四 应用设计题库题库8Word格式文档下载.docx

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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。

同时为了增加控制系统的灵活性，增加了自动控制、手动控制模式选择。

（2）功能描述

当I0.0置1时，进入自动控制模式，利用滞回比较器进行风扇Q0.0控制。

当I0.0置0时，进入手动控制模式，可以利用I0.1控制风扇Q0.0打开或者关闭。

梯形图程序如图4-1所示。

已知AIW0是采集到的温度数据（真实温度=AIW0/260.0-40.0单位：

℃），Q0.0代表风扇（Q0.0置1，风扇开启；

Q0.0置0，风扇关闭），现根据输入信号I0.0、I0.1、AIW0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的波形。

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“YooDao\任务四\PLC程序设计”目录下），将波形图截图，如果利用提供的铅笔和答题纸绘制，将绘制完成的波形图进行拍照。

图片命名为“图4-1-波形图”，并粘贴至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。

图4.1PLC梯形图

2.PLC逻辑设计

保持任务一中接线不动，利用V4.0STEP7MicroWINSP9开发环境中集成的Modbus库（可参考STEP7中的帮助文件资料），编写PLC与上位机Modbus通信的程序（PLC做从站，通信参数：

波特率9600，数据：

8，停止位：

1，无校验）。

PLC将采集到的温湿度及光照数据发送给上位机软件。

上位机软件位于U盘根目录“YooDao\任务四\PLC程序设计”目录下，Modbus通信协议、串口配置要求详见“YooDao\任务四\PLC程序设计\通信协议.pdf”。

将上位机软件显示温湿度及光照数据界面截图，命名为“图4-2-PLCModbus通信”，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\PLC程序设计”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。

用摄像头录制上位机软件显示温湿度及光照数据信息，命名为“视频4-1-PLCModbus通信.wmv”保存于U盘根目录“提交资料\任务四\PLC程序设计”中。

（二）人机交互界面设计

将U盘根目录“YooDao\任务四\人机交互界面\PLC列车控制程序.mwp”下载至PLC中（程序已加密），PLC列车控制程序用于实现和人机交互界面之间的通信。

在控制中心中关闭控制中心软件，然后打开U盘根目录“YooDao\任务四\人机交互界面\数据透传软件.exe”，数据透传软件可实现网络和串口之间数据的透传，完成列控中心和PLC之间的数据转发。

通信拓扑图如图4.2所示。

编写人机交互界面程序，完成以下任务设计。

（数据透传软件通信参数：

波特率：

9600，数据：

1，无校验）

图4.2通信拓扑图

（提示：

所需的图片资源在U盘根目录“YooDao\任务四\人机交互界面\人机交互界面素材”中。

通信协议详见U盘根目录“YooDao\任务四\人机交互界面\列车运行控制通信协议.pdf”。

）

1.列车运行控制系统界面设计

利用人机交互界面编程软件进行列车运行控制系统界面设计，实现列车运行模式、平台列车实际位置、副控台信号灯、模拟车速信息（不需要显示或控制平台实际速度传感器数据）、平台传感器数据显示及进出站控制设计，初始化界面如图4.3所示。

轨道分为8个区段，从左至右依次为区段1、区段2┅┅区段8，站台位于区段4。

列车控制系统右上角为数值元件，可实时显示PLC中VW22地址数据（数据格式16-bit-Unsigned，小数点以上位数为5，小数点以下位数为0）。

将设计完成后的界面拍照，以“图4-3-列车运行控制系统界面”的形式命名，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\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。

注意：

试题图片中的“*****”为PLC地址VW22中的数据，图片中进行了隐藏，选手实际答题时，切勿隐藏真实数据。

图4.3列车运行控制系统界面

2.列车运行控制系统功能设计

利用PLC列车控制程序、列车运行控制通信协议，编写人机交互界面程序，完成列车的区间行驶模式与进出站行驶模式（逻辑功能可参照U盘根目录“YooDao\任务四\人机交互界面\列车运行控制演示视频.wmv”）：

操作副控台上的列车，实现人机交互界面实时显示车内数据、列车当前运行状态（列车位置，车速，信号灯等）、进出站控制功能。

推动列车时，不宜过快，两个区段时间间隔大于2S。

（1）车内数据采集

人机交互界面将PLC采集的真实环境的温度、湿度、光照数据实时显示在“车内数据”区域。

（温度、湿度、光照数据PLC地址分别为VD8、VD12、VW4）将此区域拍照，以“图4-4-车内数据”的形式命名，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\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。

（2）列车运行状态显示

推动站点副控制台列车，人机交互界面可实时显示列车所在区段，同时信号灯随列车运行做相应变化。

区间行驶模式下，列车由左向右直线行驶不经过站台，列车所在区段信号灯为红色，列车行驶的上一区段信号灯为黄色，其余区段信号灯均为绿色。

区间行驶模式下列车速度为200km/h，且进出站控制区域“进站”、“出站”按钮呈现灰色，无法点击。

列车区间行驶模式示意图如图4.4所示。

当列车行驶至区段8时，人机交互界面由“区间行驶模式”自动切换为“进出站行驶模式”。

列车进出站行驶模式初始化如图4.5所示。

用摄像头将此列车由区段1至区段8的运行情况进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“视频4-2-列车运行状态显示.wmv”保存于U盘根目录“提交资料\任务四\人机交互界面”中。

图4.4区间行驶模式

图4.5切换为进出站行驶模式

（3）列车进站及出站控制

①进出站行驶模式下，列车从右向左行驶，经过站台，列车所在区段信号灯变为红灯。

当列车运行至区段7时，列车速度由200km/h变为100km/h，如图4.6所示。

②当列车运行至区段6时，列车速度变为0km/h，如图4.7所示。

③列车行驶至区段6时，进站按钮有效，出站按钮无效。

此时点击进站按钮，人机交互界面区段5信号灯由红色变为绿色，同时副控台轨道电路区段5信号灯由红色变为绿色，表示允许进站，如图4.8所示。

④当列车从区段6运行到站台位置时，站台黄色信号灯变为红色，进站按钮无效，如图4.9所示。

⑤按下通信与控制系统（高铁）集成与维护实训平台主控台上的左侧开门按钮，再按下左侧关门按钮，或者先按下右侧开门按钮，再按右侧关门按钮，此时出站按钮变为有效状态。

点击“出站”按钮，人机交互界面区段3信号灯由红色变为绿色，同时副控台轨道电路区段3信号灯由红色变为绿色，表示允许出站，如图4.10所示。

⑥当列车行驶至区段1时，自动切换为区间行驶模式，且区段1信号灯为红色，如图4.11所示。

用摄像头将①-⑥的运行情况进行连续录像，记录整个演示过程（包含到站开关门操作过程、允许进站和允许出站副控台轨道电路信号灯变化），视频命名为“视频4-3-列车进站及出站控制.wmv”保存于U盘根目录“提交资料\任务四\人机交互界面”中。

图4.6进出站模式下列车位于区段7

图4.7进出站模式下列车位于区段6

图4.8允许进站

图4.9进出站模式下列车位于站台

图4.10允许出站

图4.11区间行驶模式下列车位于区段1

（4）违规进出站报警

进出站行驶模式下，未点击“进站”按钮，列车违规进站，将触发违规进站报警，此时，人机交互界面上报警状态指示灯点亮。

列车到达站台后，未点击“出站”按钮，列车违规出站，将触发违规出站报警，此时，人机交互界面上报警状态指示灯点亮。

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“视频4-4-违规进出站报警.wmv”保存于U盘根目录“提交资料\任务四\人机交互界面”中。

（三）移动客户端应用设计

将“轨道信号灯联动控制APP”项目的功能代码，成功导入Eclipse，根据具体要求，完善功能代码和展示各界面的效果,相关资料见内容提供包。

具体要求：

（1）将网络助手打开设置为服务端，开始监听。

如图4.12所示。

图4.12服务端

（2）在packagecom.yoodao.train包中找到WelcomeActivity类，在layout文件夹里找到WelcomeActivity对应的布局文件welcome.xml，对该布局文件进行代码编写，使该界面实现如图4.13的效果，将欢迎界面拍照或截图，以“图4-5-欢迎界面”的形式命名，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\Android”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。

图4.13欢迎界面

在WelcomeActivity类里完善代码，实现点击界面图片跳转到ChuanKouActivity界面的效果，界面如图4.14所示。

图4.14ChuanKouActivity界面

（3）在列控中心上分别对轨道电路通信（波特率为9600），列车通信，服务器通信进行配置，正确配置以后，点击“连接”按钮，跳转到TestLieKongActivity的界面，在packagecom.yoodao.train包中找到TestLieKongActivity类，对应的布局文件是light.xml，对该布局文件进行代码编写，使该界面实现如图4.15所示，将此界面拍照或截图，以“图4-6-TestLieKongActivity界面”的形式命名，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\Android”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。

图4.15TestLieKongActivity界面

（4）在packagecom.yoodao.train包中,找到TestLieKongActivity类，补全代码，实现如下效果要求：

①进入该界面有通知显示，如图4.16所示。

将此功能进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“视频4-5-登陆成功通知栏.wmv”，存放到U盘根目录“提交资料\任务四\Android”中。

图4.16登陆成功通知栏

注：

实现以下每种效果前先点击按钮“一键关闭所有的灯”，使轨道电路上的灯全灭，同时TestLieKongActivity界面上三个灯全部变为熄灭状态。

②在服务端发送区段一亮红灯的协议，TestLieKongActivity界面红灯图片变为hongdeng.png图片，同样轨道电路上的区段一的红灯亮；

在服务端发送区段三亮黄灯的协议，TestLieKongActivity界面黄灯图片变为huangdneg.png图片，同样轨道电路上的区段三的黄灯亮；

在服务端发送区段五亮绿灯的协议，TestLieKongActivity界面绿灯图片变为lvdneg.png图片，同样轨道电路上的区段五的绿灯亮。

将上述功能进行录像，记录整个演示过程，视频命名为“视频4-6-轨道信号灯控制.wmv”,存放到U盘根目录“提交资料\任务四\Android”中。

信号灯控制的通讯协议详见表4.1。

表4.1通信协议

协议

字节

解释

CCEE010202000000

00000000000000FF

CCEE

包头

01

序列号

02

区段号,可以赋值01到08

信号灯控制命令

00

灯状态,00代表关灯,01代表红灯亮,02代表黄灯亮,03代表绿灯亮04代表全部亮

000000000000000000

空数据位

FF

包尾

其中变灯的方法是changeLightGuiDao（byte[]b）,可以直接调用。