1、任务四 智能监控辅助系统开发（一）PLC梯形图设计1.任务背景某高铁车厢内有一个温度监测系统，当环境温度=30时，报警灯打开，当环境温度=32时，报警灯打开，当环境温度28且32时，报警灯维持上一个状态不变化。在温度监测系统中加入滞回比较器功能，即：当环境温度高于或者低于报警值（30）2，报警灯才进行状态变化。同时为了增加温度监测系统的灵活性，增加了自动控制、手动控制模式选择。2.功能描述当开右侧门按钮（I0.0）按下时，进入自动控制模式（自动控制模式下温度存放在SMB28特殊存储器中），利用滞回比较器进行报警灯（Q0.5）控制。当关右侧门按钮（I0.1）按下时，进入手动控制模式，在手动控制模
2、拟下，按下开左侧门按钮（I0.2）控制报警灯（Q0.5）打开，按下关左侧门按钮（I0.3）控制报警灯（Q0.5）关闭。（1）波形图绘制现根据输入信号I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、SMB28的波形结合“任务背景”和“功能描述”，在提供的“PLC时序图答题纸”上画出Q0.5的波形。利用WPS绘制或者利用提供“PLC时序图答题纸”绘制均可。如果利用WPS绘制(“PLC时序图答题纸”电子档文件在U盘根目录“辅助资料任务四PLC程序设计”目录下)，将绘制完成的波形图截图，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。将图片命名为“图4-1-波形图”，并粘贴至U盘根目录“提交资料竞
3、赛答题卡.doc”指定位置。注意：自动控制模式优先于手动控制模式；Q0.5的状态在没有外界条件影响时具有保持功能。（2）梯形图编写根据“背景描述”和“功能描述”在“STEP 7 MicroWIN”开发环境中编写PLC控制程序，程序命名为“报警灯控制”,将该程序保存到U盘根目录“提交资料任务四PLC程序”中，并下载到PLC中。把U盘根目录“辅助资料任务四PLC程序设计温度显示.empt”下载到人机交互界面中，连接好PLC与人机交互界面的通信线，运行PLC与人机交互界面。报警灯控制模式设置为自动控制，旋转PLC自身的模拟量调整器改变SMB28存储器中的数值模拟当前环境温度变化，控制报警灯的打开与关
4、闭；同时人机交互界面会实时显示模拟量调整器的数值变化。把报警灯控制模式设置为手动控制，按下开左侧门按钮（I0.2），报警灯打开，按下关左侧门按钮（I0.3）控制报警灯关闭。报警灯自动控制过程-包含报警灯打开与关闭；报警灯手动控制过程-包含报警灯打开与关闭。需使用摄像头录制报警灯控制过程的整个视频，将录制的视频命名为“报警灯控制.wmv”（视频里须包含报警灯自动控制和手动控制，在报警灯自动控制时须同时出现人机交互界面和报警灯，在手动控制时须同时出现操作按钮和报警灯），并保存到U盘根目录“提交资料任务四PLC视频”。注意：PLC中SMB28存储器的数据变化可以通过旋转PLC自身的模拟量调整器实现。
5、利用PLC里的特殊存储器SMB28里数据模拟外界温度数据。PLC的模拟量调整器位置如下图所示。上述四个按钮全是自恢复按钮。PLC与人机交互界面通信波特率为19200，通信线连接到PLC的PORT1端口。（二）PLC逻辑控制 背景：现需要对轨道交通信号控制系统-信号主控台的左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯、右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯、开左侧门按钮、关左侧门按钮、开右侧门按钮、关右侧门按钮设备进行功能及稳定性检测。需要选手编写一个PLC检测程序，将程序命名为“设备功能及稳定性检测”,保存到U盘根目录“提交资料任务四PLC程序”中；并把程序下载到PLC中。要求如下：（1）轨道交通信号控制系
6、统-信号主控台设备上电并启动PLC，初始状态时左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯、右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯处于熄灭状态；（2）第一步操作：按下开左侧门按钮，左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯、右侧门关闭指示灯、右侧门开启指示灯依次顺序点亮（指示灯点亮后保持点亮状态，4个指示灯全部点亮等待第二步操作），间隔时间为2S；（3）第二步操作：按下关左侧门按钮，左侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯、右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯依次顺序熄灭（指示灯熄灭后保持熄灭状态，4个指示灯全部熄灭等待第三步操作），间隔时间为2S；（4）第三步操作：按下开右侧门按钮，右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯、左
7、侧门关闭指示灯、左侧门开启指示灯依次顺序点亮（指示灯点亮后保持点亮状态，4个指示灯全部点亮等待第四步操作），间隔时间为2S；（5）第四步操作：按下关右侧门按钮，右侧门关闭指示灯、右侧开启指示灯、左侧门开启指示灯、左侧门关闭指示灯依次顺序熄灭（指示灯熄灭后保持熄灭状态，4个指示灯全部熄灭后停止操作），间隔时间为2S；（6）上面每个操作步骤，指示灯在点亮或熄灭过程中，再次按下4个按钮的任何一个按钮对其无影响。注意：要求每一个点亮或熄灭过程中需要选手依次按下4个按钮（按下的顺序无要求）。从PLC启动开始以及上述四个步骤的操作过程进行录像，将录制的视频命名为“设备功能检测.wmv”，保存到U盘根目录“
8、提交资料任务四PLC视频”中，使用摄像头进行视频录像时严格按照上述4个步骤流程操作。（三）人机交互界面数据监测1.列车车厢环境监测界面设计利用人机交互界面编程软件进行列车车厢环境监测功能界面设计。实现温度、湿度、光照数据及烟雾状态的实时采集、3个数据变化趋势显示、烟雾报警，初始化界面如图4-1所示。将设计完成后的界面下载至人机交互界面中，并对人机交互界面拍照，将图片命名为“图4-2-列车车厢环境监测界面设计”，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：界面中所有文字字体设置为仿宋；趋势图中三个数据的趋势线线宽为2。（提示：所需的图片资源在U盘根目录“辅助资料任务四人
9、机交互界面人机交互界面素材”中。）图4-1列车车厢环境监测界面-初始化界面2.列车车厢环境监测功能设计将U盘根目录“辅助资料任务四人机交互界面PLC采集程序.mwp”下载至PLC中（程序已加密），PLC采集程序（波特率：19200）用于实现温度数据（地址：VD6，数据格式：32-bit Float）、湿度数据（地址：VD10 数据格式：32-bit Float）、光照数据（地址：VW14 数据格式：16-bit Unsigned）、烟雾状态（地址：I 0.4）的采集。“列车车厢环境监测界面”可实现实时显示当前环境温度、湿度、光照数据、烟雾状态、烟雾报警信息（按下主控台上烟雾传感器上的黑色按钮来
10、模拟有烟雾，发生烟雾报警并显示报警信息（报警信息字体仿宋）的功能。该功能界面如图4-2所示。将设计完成的界面下载至人机交互界面中，将有烟雾和无烟雾时“列车车厢环境监测界面”录像，要求录像中包含3个实时数据、趋势图、烟雾报警状态（包含主控台上烟雾传感器上黑色按钮的按下过程），将录制的视频命名为“列车车厢环境监测功能设计.wmv”，并保存到U盘根目录“提交资料任务四人机交互界面视频”中。界面及功能完成后，将完成的工程文件保存于U盘根目录“提交资料任务四人机交互界面程序”中，工程文件命名为“列车车厢环境监测”。图4-2功能界面（四）人机交互界面设备控制1.定时进入控制界面设计利用人机交互界面编程软件
11、进行“定时进入控制界面”及“风机联动控制”设计。初始化界面如图4-3和图4-4所示。将设计完成后的界面下载至人机交互界面中，并对人机交互界面拍照，将图片分别命名为“图4-3-定时进入控制界面-初始化界面”“图4-4-风机联动控制-初始化界面”，并将以上两张图片粘贴至U盘根目录“提交资料竞赛答题卡.doc”指定位置。注意：界面中所有文字字体设置为仿宋。（提示：所需的图片资源在U盘根目录“辅助资料任务四人机交互界面人机交互界面素材”中。）图4-3-定时进入控制界面-初始化界面图4-4-风机联动控制-初始化界面2.定时进入控制界面功能设计将U盘根目录“辅助资料任务四人机交互界面PLC温度程序.mwp
12、”下载至PLC中（程序已加密），PLC温度程序（波特率：19200）用于实现温度（地址：VD6，数据格式：32-bit Float）的采集。“定时进入控制界面”可实现实时显示当前时间及星期，显示当前的秒针转动，输入用户编号（2）及密码（222），界面右下角出现开关，点击开关，出现设定时间，输入设定时间，当当前时间等于设定时间时，进入风机联动控制界面。“定时进入控制界面”如图4-5所示，将设计完成的界面下载至人机交互界面中，将以上功能使用提供的摄像头录像，将录制的视频命名为“定时进入控制界面功能设计.wmv”，并保存到U盘根目录“提交资料任务四人机交互界面视频”中。图4-5定时进入控制界面3.风
13、机联动控制界面功能设计实现实时显示当前温度值（地址：VD6数据格式：32-bit Float），输入设定值（数据格式：16-bit Unsigned），当前时间（时）处于输入的时间范围内时，点击触发按钮，当前温度值与用户设定值进行比较，从而控制风机的转动与否，当用户设定值高于当前温度值3时，主控台上风机不转动，人机交互界面上显示当前的风机状态，当用户设定值低于当前温度值3时，主控台上风机转动，人机交互界面上显示当前的风机状态，当用户设定值位于比当前温度值高3与比当前温度值低3区间时，主控台上风机保持上一状态，人机交互界面上显示当前的风机状态；当前时间（时）不在输入的时间范围内时，点击触发按钮，无法进行风机的联动控制。将设计完成的界面下载至人机交互界面中，将设计完成后的功能界面进行录像，将录制的视频命名为“风机联动控制功能设计.wmv”，并保存到U盘根目录“提交资料任务四人机交互界面视频”中（录像中需包含如下功能：当前时间在输入的时间范围内时，改变设定值，实现风机的转动与停止（录像包含主控台风机的状态过程）；当前时间不在输入的时间范围内时，设定值小于温度值，风机停止（录像包含主控台风机的状态过程）。界面及功能完成后，将完成的工程文件保存于U盘根目录“提交资料任务四人机交互界面程序”中，工程文件命名为“定时进入风扇联动控制界面”。
