“通信与控制系统集成与维护”赛项第二阶段-竞赛任务书.docx

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1、2022年山东省职业院校技能大赛山东省职“通信与控制系统集成与维护”赛项第二阶段任务书带格式的：Default工位任务结果以竞赛答题卡为准，写在任务书上无效。24V电源24V正端不F24V负端子排图5-4控制室/柜示例实物图（-）项目验收内容.根据要求填写项目验收报告，并将设计的系统拓扑图、平台接线 照片、硬件选型表等资料存放到目录“提交资料”中。L系统拓扑图&接线照片（50分）.（1）系统拓扑图要求将PLC、人机交互界面、路由器、交换机、按钮指示灯、树 莓派以及所有所选分项清单模块绘制在拓扑图上。拓扑图分为：控制 柜、采集点、树莓派、监控室、备用监控室等部分，各部分用实线方 框圈出并标注名称

2、，模块统一采用方框+名称的形式，传感器需要标 注地址号，PLC、人机交互界面、树莓派和监控室需要标注IP地址。 拓扑图之间的连线样式不做要求，需要标注出通信方式，例如：485、 232、WIFI. CAN、网络、直连。485通信、232通信、CAN通信需要 将波特率标注在连线上。将绘制完成的拓扑图存放在“提交资料”巾， 并粘贴至验收报告指定位置。（2）系统接线照片按照“布线要求”中的规范，将控制柜和采集点实物接线进行拍 照，命名为“系统接线图照片-采集点”“系统接线图照片-控制柜”， 并粘贴至验收报告指定位置。2 .硬件选型控制室/柜和采集点可能用到的模块及价格参考“竞赛资料模块 五模块报价.

3、pdf”。验收报告指定位置有模块清单，将需要用到的 模块后面打对勾并标明使用数量，并最终计算出所用模块的成本综合, 填写至验收报告表格指定位置。（注意：任务书上作答无效。标红项 为必选项，成本均为虚拟报价，与实际销售价无关。）3 .项目验收（220分）（1）数据切换（50分）按下左侧绿色按钮，将弹出1号车厢界面，将数值以表格形式 保存。第二次按下左侧绿色按钮，表格可记录数值。第三次按下可 追加至表格，如此重复操作并记录保存数值（数值记录保存位置 选手自主确定，植物类车厢以曲线图保存数据）,数值保存并显示成 功后按钮下方指示灯快速闪烁3次后熄灭。当检测数值高于临界值 时则报警器开始闪烁。按下右侧

4、绿色按钮，将弹出2号车厢界面，将数值以表格形式 保存。第二次按下右侧绿色按钮，表格可记录数值。第三次按下可 追加至表格，如此重复操作并记录保存数值（数值记录保存位置选手自主确定，植物类车厢以曲线图保存数据）,数值保存并显示成 功后按钮下方指示灯快速闪烁3次后熄灭。当检测数值高于临界值 时则报警器开始闪烁。按下左侧红色按钮，将弹出3号车厢界面，将数值以表格形式 保存。第二次按下左侧红色按钮，表格可记录数值。第三次按下可 追加至表格，如此重复操作并记录保存数值（数值记录保存位置 选手自主确定，植物类车厢以曲线图保存数据）,数值保存并显示成 功后按钮下方指示灯快速闪烁3次后熄灭。当检测数值高于临界值

5、 时则报警器开始闪烁。按下右侧红色按钮，将弹出4号车厢界面，将数值以表格形式 保存。第二次按下右侧红色按钮，表格可记录数值。第三次按下可 追加至表格，如此重复操作并记录保存数值（数值记录保存位置 选手自主确定，植物类车厢以曲线图俣存数据）,数值保存并显示成 功后按钮下方指示灯快速闪烁3次后熄灭。当检测数值高于临界值时则报警器开始闪烁。在控制柜上同时按下1号和2号按钮可将当前采集的实时数据及历史数值清零。控制柜上同时按下1号和4号按钮跳转到主界面监控全部14车厢数据。在车厢主界面中,_亘选择车厢排序按钮，根据车厢排序要求二 进行车厢排序，排序完毕后，依次按下控制柜工一4,号按钮，查看 车厢变化。

6、,带格式的：字体：（默认）仿宋_GB2312,（中文）仿宋GB2312,四号，（国际）等线带格式的；正文，缩进：左1字符，首行缩进：1 字符带格式的：字体：（默认）仿宋_GB2312,（中文）仿宋 GB2312,四号，（国际）等线一带格式的：字体：（默认）仿宋_GB2312,（中文）仿宋GB2312,四号，（国际）等线;带格聂的：字体：（默认）仿宋_GB2312,（中文）仿宋GB2312,四号，（国际）等线带格式的：字体：（默认）仿宋_GB2312,（中文）仿宋 GB2312,四号，（国际）等线带格式的：字体：（默认）仇宋_GB2312,（中文）仿宋 GB2312,四号，（国际）等线I:带格式

7、的：字体：加粗按照验收报告要求进行视频录制，以“,视频5-1数据切换”命名, 保存到“提交资料”中。（2）车厢切换（40分）通过控制5路数字量模块的输出端来控制中间继电器，中间继电 器对现场模块进行通电、断电控制。要求当监视某一车厢时，对应车 厢的传感器及转换模块同时供电，不对应车厢的传感器及转换模块同 时断电。node-red界面和人机交互界面均需显示当前车厢的实时数 据及历史数据。（3）车厢排序（50分）使用node-red和PLC界面来对车厢进行排序，第一次进行排 序时1-4号车厢顺序为“植物类”、“鸟禽类”、“畜牧类”、“水产 类”。第二次排序14号车厢顺序为“畜牧类”、“植物类”、“

8、水产 类“、鸟禽类（4） “植物类”车厢数据采集（20分）按照要求采集相应车厢光照数据，并且随着环境的改变而变化。 光照值在正常范围内。（5） “鸟禽类”车厢数据采集（20分）按照要求采集相应车厢温湿度、烟雾数据，并且随着环境的改 变而变化。温度、湿度、烟雾值在正常范围内。（6） “畜牧类”车厢数据采集（20分）按照要求采集相应车厢温湿度、烟雾数据，并且随着环境的改 变而变化。温度、湿度值在正常范围内，显示有无烟雾状态。（7） “水产类”车厢数据采集（20分）按照要求采集相应车厢温度数据，并且随着环境的改变而变化。 温度值在正常范围内。4 .职业素养（10分）过程规范性，安装过程遵守操作规范。

9、5 .成本核算（30分）选型要考虑项目成本，每种模块会有功能、价格等方面的区别。 将选择的模块在纸质的模块报价选型表上打J并进行总价计算（传 感器及对应通信转换模块以4个车厢所用数量成本计算），在满足 功能要求的基础上，成本低者分值高。功能完成的前提下，最终得 分=（基准成本/实际项目成本）X30。基准成本为所有功能完成的 队伍中，使用的最低成本。功能没完成者得0分。6 .时间核算（30分）项目完成后，可向裁判申请提前结束比赛，根据所用项目时间 进行核算。在完成项目要求的前提下，用时越短者分值高。在功能 完成的前提下，最终得分=（基准时间/实际完成时间）XSO跄。基 准时间为所有功能完成的队伍

10、中，使用的最短完成时间。功能没完 成者得。分。7 .技术资料完整性（10分）技术资料应包含接线图、电子版的系统拓扑图、电子版的验收 报告、源代码及录制视频。接线图照片、拓扑图、验收报告需转为 PDF。视频以“视频5T-数据切换”、“视频5-2-数据采集”保存至U盘根目录“竞赛资料提交资料”。附录一摄像头使用方法步骤（一）拍照使用方法1 .电脑插上USB摄像头一双击打开桌面AMCap汉化版程序f摄 像头对准需要拍照的地方，旋转摄像头前面的金属圆框调整焦距。2 .固定摄像头并按下键盘Ctrl+L （或者直接按下摄像头上方的黑 色按钮进行拍照）。3 .拍照保存的图片默认是桌面，再根据题目要求把照片放

11、到相应 的位置即可。注意：为了防止拍照时候手的抖动造成图片模糊，建议先固定摄 像头再按下键盘Ctrl+L快捷键完成拍照。（-）录像使用方法1 .电脑插上USB摄像头一双击打开桌面AMCap汉化版程序；在 “捕捉一压缩一视频质量”里设置所录视频的大小，设置成“最低”；摄像头对准需要录制的地方，旋转摄像头前面的金属圆框调整焦 距。2 .在AMCap软件菜单栏选择捕捉一开始捕捉一弹出“设置捕捉 文件”窗口一选择路径为桌面，输入生成录像文件的名称一弹出“设 置文件大小”窗口，使用默认选项，点击确定一弹出“准备捕捉”窗 口一点击确定，开始进行视频录制。3 .结束录制。在AMCap软件菜单栏选择捕捉一停止

12、捕捉。结束 录制之后，录制文件会自动生成到桌面。注意：为了防止录像时候手的抖动造成模糊，建议先固定摄像头 再按下键盘Ctrl+C快捷键或者在AMCap软件菜单栏选择捕捉一开始 捕捉，开始录制。(1)任务书下发后应仔细检查，如出现任务书缺页、字迹不清 等问题，请及时向裁判示意，更换任务书。(2)竞赛时间共4小时，包括系统安装时间、接线时间、程序 设计时间、测试时间、调试时间和提交成果时间等。(3)参赛选手提交的验收报告、任务书、U盘、档案袋上只能 按要求填写工位号进行识别，不得填写指定内容之外的任何识别性 标记。如果出现地区、校名、姓名等其他任何与竞赛队有关的识别 信息，一经发现，竞赛试卷和提交

13、结果作废，比赛按零分处理，并 且提请大赛组委会进行处罚。(4)要求提交的截图/照片、视频资料中都不允许出现本工位 或者其他工位参赛选手图像、选手姓名、校名或者其他任何识别性 的标记。一经发现，竞赛试卷和提交结果作废，比赛按零分处理， 并且提请大赛组委会进行处罚。(5)竞赛任务书、竞赛验收报告、竞赛工具、竞赛器材及竞赛 材料等比赛相关的物品不得带出竞赛场地，一经发现，竞赛提交结 果作废，比赛按零分处理，并且提请大赛组委会进行处罚。(6)正式比赛前，参赛选手需对竞赛平台中的设备工具模块进 行清点确认，正式比赛开始后，参赛选手如测定竞赛技术平台中的 设备工具或模块有故障可提出更换，并根据具体情况适当

14、延时，但 该工具/模块经现场裁判与技术支持人员测定完好，确属参赛选手误 判，不予任何延时。(7)竞赛过程中，参赛选手要遵守安全操作规程，确保人身及 设备安全，并接受裁判员的监督和警示。竞赛过程中由于参赛选手 不规范操作造成的设备模块损坏，裁判员与裁判长商定后，可根据 现场情况和赛项规程给予酌情扣分。(8)在竞赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰 乱赛场秩序等行为，裁判长按照赛项规程扣减相应分数。情节严重 的取消竞赛资格，竞赛成绩记为零分。特别注意： 比赛所用目录下包括2个文件夹：“竞赛资料”、“提交资 料”。任务中所涉及的协议、原理图、接线图、素材等比赛资料， 都存放在“竞赛资料”文

15、件夹中。 竞赛验收报告完成后，需写上对应的工位号，再转化为PDF 格式，在任务书上作答无效。裁判将以PDF文件为依据进行评判。 在任务书上作答、未写工位号或未按照要求进行转换，对评分造成 影响，责任自负。 要求提交的图片、视频、文档等资料都必须存放到“提交资 料”文件夹中，比赛结束前，将需要提交的比赛文件按要求命名后 全部拷贝到U盘“提交资料”文件夹中，比赛结束时一并提交。比 赛提交结果以U盘为准。未按照要求存储或者提交，对评分造成影 响，责任自负。 各任务中要求的截图照片必须按照题目要求进行命名。提 交的截图照片必须保持清晰，若因照片特别模糊、排版错乱影响评 分，责任自负。 截图时，可使用w

16、indows自带“截图工具”，必须保存为 PNG格式（默认设置）。 使用考试配置的摄像头进行拍照时，须将照片保存为PNG格 式，使用方法见附录一。 录像时，须录制题目指定内容，视频输出格式:wmv或mp4, 视频名称要与题目要求完全一致。录制使用方法见附录一。 比赛答题过程中，定时保存验收报告，以防文件丢失。要求 选手在计算机和U盘中对需要提交的比赛文件都进行备份，以防文 件损坏和丢失。模块五通信与控制系统集成设计与调试（350分）（-）项目需求甲方委托乙方设计建设适用于远途运输的活体生态列车项目，功 能车厢项目暂时设计4类：“水产类“车厢、“畜牧类“车厢、” 鸟禽类“车厢、“植物类”车厢。因

17、监控车厢设置在车头，车头距离 车厢较远，所以甲方要求乙方监控车厢可远程实现对各功能车厢的监 控和控制功能。监控车厢电脑通过浏览器远程访问树莓派node-red 界面，来实现远程监测数据。系统拓扑图如下所示。图5-1系统拓扑图注：比赛中提供的电脑均没有无线功能，可使用网线进行连接、调试.功能划分及模块固定：主要功能区为车头监控控制区、4类活体 生态车厢区。其中车头监控控制区涉及的所需模块需固定在控制柜内, 4类活体生态车厢区涉及的所需模块需固定在采集点上。任务完成如 需路由器，则放置于控制柜上。整体功能需求：控制柜自左向右按钮排列顺序为14号按钮， 依次对应14号车厢编号，此编号可匹配给每个不同

18、功能名称的 车厢。即因每次运输过程中各功能车厢顺序排列的不确定性，甲方要 求至node-red界面与人机交互界面皆有“车厢排序界面”可设置至厢编号按钮（即车厢编号）与车厢，功能名称）的对应匹配关系。如: 车厢14号分别柒决对应“植物类”、“鸟禽类”、“畜牧类”、”水 产类”四种功能名称车厢，车厢14号也分别对应控制柜从左到右 顺序的四个按钮。曲车厢功能与车厢编号可打乱顺序随机匹配对应, 但先设置匹配关系的车厢先占位，下一个匹配设置中，该车厢功能 名称决不再显示已选选项。且进行车厢排序时，选定某一车厢后，点击确定按钮，此时按下 对应车厢编号按钮6 指示灯、node-red,界面、人机交互,界面及

19、中间继电器常亮。匹配设置示例如图5-2所示。车厢编号:一号车厢二号车厢三号车厢四号车厢车厢功能:植物类鸟禽类畜牧类返回yoodao号按钮指示灯植物类确定指示灯水产类指示灯指示灯带格式的：Default车厢排序界面二号按钮指示灯三号按钮指示灯四号按钮指示灯rl确定确定图52车厢排序界面因车头监控室空间限制，监控电脑显示器大屏仅提供一台。每个 功能车厢分别由一个中间继电器来控制切换监控功能车厢的各种数 据，即按下控制柜对应按钮（即车厢编号）监控屏上自动切换对应车 厢（功能名称）的各种数据。甲方要求node-red界面及人机交互界面既能显示实时数据，又 能查看历史数据变化。node-red及人机交互

20、界面数据以区域进行划 分。node-red数据存放在6个界面，包含有“车厢排序界面”、“主 界面”、及需显示在6个界面里,4类功能车厢分别显示4个界面,同 一功能车厢数据需集中放置在一个界面里，并以车厢编号和功能名称 命名；另外2个界面为：1 4号车厢所有数据界面（此为主界面）、 14车厢编号与不同功能名称-的车厢的匹酷界面。人机交互界面 数据也需放置在6个界面中，与node-red分组相同，且温度、湿度、 光照、烟雾、照明灯数据及四个车厢背景均需添加图片，所需素材 在“竞赛资料,编程素材”中。在进行车厢排序后，同时按下控制柜的1号和4号按钮进入主界 面，此时再按下控制柜上对应车厢编号按钮，确

21、认编号车厢排序，并 给指定车厢内模块进行供电。再次同时按下控制柜的1号和4号按钮 进入主界面后，单独按下某个按钮可显示对应车厢环境采集数据。整体选型需求：甲方要求模块选型以实现功能为主，兼顾成本和 时间。涉及的USB转485和USB转CAN模块不做任何要求。1 .车厢控制为了方便切换并观察四个车厢的数据情况，甲方要求乙方使用电 气控制柜上的四个按钮来远程控制五路数字量输入输出并控制中间 继电器进行车厢的切换。在进行车厢编号与各功能车厢进行匹配设置 时，按下物理按钮，按/钮指示灯点亮。监控调试时按下对应车厢按 钮切换到该功能车厢后，node-red界面及人机交互界面随之切换。 当同时按下1号按钮

22、和4号按钮后，node-red界面及人机交互界面 可监控全部14号车厢数据且所有中间继电器打开。2 .车厢环境采集(所有数据均保留小数点后两位)(a)植物类植物类车厢设有光照检测。甲方要求光照传感器选用电压较小的传感器来检测。光照的临界 值为lOOOLux,光照的状态需显示在node-red及人机交互界面。 node-red用按钮控件来显示光照的状态。(b)鸟禽类鸟禽类车厢设有温湿度传感器和烟雾传感器。甲方对于温湿度要求较少，选用价格较为便宜的温湿度传感器。 但为了防止烟雾过高损伤鸟类的肺部，需监控车厢内烟雾浓度。浓度 值以实际输出电压值表示，最大单位为10V。(C)畜牧类畜牧类车厢设有温湿度

23、传感器和烟雾传感器。为了防止因温度和湿度过高，导致畜牧类出现中暑等情况，所以 甲方要求可随时检测车厢温湿度数据，传感器要求选用精准的CAN温 湿度来采集数据，但远程接收器仅支持485通信。甲方要求车厢烟雾传感器通信方式支持多节点、远距离和棘 手高灵敏度的标准，且烟雾报警状态在node-red界面上采用弹窗形 式，在人机交互界面上采用图片形式。(d)水产类水产类车厢设有水温传感器(用热电偶代替)。为了防止水产类 车厢因温差过大导致发生意外，甲方要求可实时监测车厢内水池的温 度值并选择较为灵敏的传感器。3 .布线要求(1)甲方要求信号输入线用蓝色线，线号编号以“I”开头自行编码； 信号输出线用绿色

24、线，线号编号以“Q”开头自行编码；24V电源线 正极用红色线，线号编号以“V”开头自行编码；24V电源线负极用 黑色线，线号编号以“G”开头自行编码；485通信A、B端及CAN通 信H、L接线端接线分别用绿色和蓝色线。(2)甲方要求每个车厢所需传感器需固定在要求位置且每个车厢前 均需放置一个中间继电器，如图“5-2采集点示例图”所示。(3)控制柜220V电源入线已安装到位。选手依据现场提供线材自主 设计线路实现功能要求。(4)控制柜断路器可切断后续控制所有器件电源。紧急制动按钮需 控制24V通断，可对PLC及触摸屏紧急停电；钥匙开关需控制24V通 断，钥匙由管理员保存，日常处于关闭状态，开通时对PLC及触摸屏 上电实现辅助监控及控制要求。(5)采集点上中间继电器不通电，对应传感器不采集数据。器件安 装要求布局美观大方，走线要求科学合理。采集点实物安装示例图如 下图5-3 5-4所示。串口服务器、模拟树莓派及触摸异量、数字量图5-3采集点示例图