1、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月通信与控制系统集成与维护赛项 赛题库模块一 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
2、”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
3、”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
4、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PLC2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PLC2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
5、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1Wi-Fi名称竞赛资
6、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2Wi-Fi密码自行设置（长度设置-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WIFI176.128. 工位号.3工位号
7、10时，十位用0填充智能终端控制器WIFI176.128. 工位号.4附加电脑WIFI176.128. 工位号.53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：；自己设置一个密码，
8、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1Wi-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2Wi-Fi
9、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20MHz4IP地址176.128.工位号.9999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
10、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WIFI176.128. 工位号.3工位号10时，十位用0填充智能终端控制器WIFI176.128. 工位号.4附加电脑WIFI176.128. 工位号.5人机交互网线176.128. 工位号.63.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、
11、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：；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
12、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1Wi-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2Wi-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20MHz4DHCP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.2005IP地址176.128
13、.工位号.9999号工位：176.128.99.992.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-MicroWI
14、N 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WIFI176.128.工位号.3控制中心网线192.168.3. 2列控中心WIFI176.128. 工位号.4附加电脑WIFI176.128. 工位号.5PLC网线192.168.3.100人机交互
15、网线192.168.3.1013.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
16、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ttyAMA49600/列车通信ttyAMA5115200/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
17、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ttyAMA49600，数据位8，停止位1，无校验/被控模块通信ttyAMA5115200，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
18、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COM49600/列车通信COM5115200/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
19、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
20、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
21、“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350Lu
22、x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“
23、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
24、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
25、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
26、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
27、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
28、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
29、.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
30、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，
31、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
32、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
33、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
34、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；
35、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
36、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=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
37、，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
38、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
39、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
40、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
41、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
42、，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
43、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
44、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。1CAN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
45、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
