职业技能大赛：轨道交通信号控制系统设计与应用赛项-参考题库1

2021年“轨道交通信号控制系统设计与应用”赛项赛题库2021年江西省职业院校技能大赛“轨道交通信号控制系统设计与应用”赛项赛题库任务一信号系统逻辑设计与配置（一）信号设备逻辑设计根据列车运行控制系统相关知识，用WPS软件画出列控中心、通信接口板、客专移频柜的通信拓扑图，需要体现双机冗余，通信冗余关系（各设备图片从U盘根目录“辅助资料\任务一\信号设备模块”中选取），将通信拓扑图命名为“图1-1-通信拓扑图”。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：通信拓扑图中的连线粗细、颜色无格式要求。2.CTCS-2应用于速度在什么范围的线路？CTCS-3应用于速度在什么范围的线路？3.客运专线列控中心的主要功能是什么？（至少回答出四点）。（二）写出各信号设备主要配置参数和传输参数根据U盘根目录“辅助资料\任务一\任务一站场图.png”，如果将移频设备对应轨道区段892AG,写出该区段对应的载频值；根据U盘根目录“辅助资料\任务一”中提供的“任务一轨道交通信号控制系统信号组合柜布线图.pdf”和“各参数参照图.pdf”写出发送器功出电压范围、衰耗盘主轨道接收电平，算出送端模拟网络盘补偿电缆长度。并将结果写在U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。任务二信号控制系统安装部署（一）系统设备安装、布线根据U盘根目录“辅助资料\任务二”中提供的“任务二轨道交通信号控制系统信号组合柜布线图”、“任务二轨道交通信号控制系统信号主控台布线图”对轨道交通信号控制系统信号组合柜、主控台设备（输入输出端子板、CAN转接板、直流24V正极电源接线端子排、直流24V负极电源接线端子排、发送器、接收器、衰耗盘、轨道继电器、方向继电器、轨道模拟盘、模拟网络盘、光照传感器、温湿度传感器、报警灯、照明灯等）进行安装布线，并完成通电试验和调试。注意：上电之前确保设备接线正确，设备上所有模块安装牢固、接触良好。要求如下：（1）安装布线过程遵守安全操作规范。（2）线号管与走线对应正确，且字体方向一致。（3）冷压端子选型正确，压制牢固，无铜线裸露。（4）继电器焊接处加塑料套管，焊接方式穿焊，焊点光滑无毛刺。（5）严格按照布线图中的线色及接线要求接线，且线序正确，布局合理。（6）在整体上，走线整齐、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.上电后，使正面左数第一块轨道模拟盘处在空闲状态，观察发送器、接收器、衰耗盘的指示灯，若指示灯全为绿色，则为正常状态。并将工作状态正常的发送器、接收器、衰耗盘进行拍照（要求在一张照片上能清晰的看到三个设备的指示灯显示状态），图片命名为“图2-1-移频设备状态”。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.将U盘根目录“辅助资料\任务二\PLC测试程序.mwp”下载到PLC中（程序已加密），将U盘根目录“辅助资料\任务二\人机交互界面测试程序.emtp”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和人机交互界面，对人机交互界面拍照，图片命名为“图2-２-数据显示”，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。（三）环境部署信号组合柜各信号设备上电，打开组合柜列控中心设备上的“启动轨道交通信号控制系统实训平台”软件，对启动后的“轨道交通信号控制系统操作终端”软件界面进行操作，使其显示低频和载频信息，将界面缩放至能完整且清晰的显示整个站场图，并将该“轨道交通信号控制系统操作终端”界面截图，图片命名为“图2-３-操作终端界面”；操作轨道模拟盘，使PIO视图中873BG_GJQ亮绿灯（其它区段状态不做要求），将873BG_GJQ亮绿灯的PIO视图界面截图，图片命名为“图2-４-PIO视图界面”。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。任务三信号控制系统故障原因分析追查背景介绍：信号组合柜上有8个轨道模拟盘，依次对应信号组合柜上8个轨道继电器。正常情况下，当某一个轨道模拟盘上的拨动开关拨到空闲状态时，对应的轨道继电器就会吸起，当拨动开关拨到占用状态时，对应的轨道继电器就会落下；如果打开信号组合柜列控中心设备上的“轨道交通信号控制系统操作终端”软件，可以查看到系统站场图上对应区段分别为蓝色光带（对应轨道模拟盘拨到空闲状态）和红色光带（对应轨道模拟盘拨到占用状态）。注意：8个轨道模拟盘中正面左数第5块轨道模拟盘增加了24VDC输入电压检测电路，要求检测的输入电压范围在27.06V和19.17V之间(精确到小数点后2位，四舍五入)，否则电压检测电路中的LED2指示灯被点亮。（一）确定故障现象根据提供的文档资料（U盘根目录“辅助资料\任务三\轨道模拟盘原理图、元器件参考手册和轨道继电器说明书.pdf”）结合任务三背景介绍判断并维修信号组合柜上的故障轨道模拟盘，将故障定位、处理方法填写到表3.1中（注意：答案须填写到U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”对应的表3.1中）。（提示：共2处需要维修。仔细检测出现的问题，再根据原理图以及提供的其他参考资料进行维修。其中24V转5V电路以及TL431基准电压电路无故障，具体见原理路说明。另，要求电路图中R14、R9不能修改，原理图个别元件参数缺失。）表3.1轨道模拟盘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：轨道模拟盘V1.4R1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（二）故障排查与维修确定故障后，利用万用表、烙铁等工具对故障轨道模拟盘进行维修，把维修后的轨道模拟盘安装到信号组合柜原来的位置，上电测试。1.把维修后的轨道模拟盘拨到空闲状态，同时使用工具箱里提供的万用表直流电压档红黑表笔分别测量维修的轨道模拟盘电路板上的两个测试点T1、T2，对测量结果进行拍照，图片命名为“图3-1-轨道模拟盘空闲”；2.把维修的轨道模拟盘拨到占用状态，同时使用工具箱里提供的万用表直流电压档红黑表笔分别测量维修的轨道模拟盘电路板上的两个测试点T1、T2，对测量结果进行拍照，图片命名为“图3-2-轨道模拟盘占用”；并将上述两张图片粘贴到U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。注意：①插拔轨道模拟盘后面的供电端子须断开24V电源；②参赛队维修过程中使用的元器件全部在大赛执委会提供的维修物料包中，竞赛过程中不得再申领元器件；③拍照后的图片完整清晰，并能显示整个维修的轨道模拟盘电路板和万用表上测量显示的数值。（三）数据测量测量并记录设备上各测试点的数据。测试点的位置在U盘根目录“辅助资料\任务三”中的“任务三轨道交通信号控制系统信号组合柜测试图.pdf”中已经标注T1,T2,T3三处（T1处使用万用表直流电压档红黑表笔分别测量衰耗盘上JS-JB+、JS-JB-两根线对应的插孔数据，T2处使用万用表直流电压档红黑表笔分别测量衰耗盘上FS-FBJ+、FS-FBJ-两根线对应的插孔数据，T3处使用万用表交流电压档红黑表笔分别测量正面左数第一块轨道模拟盘处于空闲状态下衰耗盘上JS-Z1N1、JS-Z1N2两根线对应的插孔数据），将结果填写到U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”对应的表3.2中。并将对应状态下万用表测量的显示屏进行拍照(照片中要包含测量结果的数值)，图片分别命名为“图3-3-1”、“图3-3-2”、“图3-3-3”），并将以上三张图片分别粘帖至U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。注意：①拍照后的图片完整清晰，并能显示出测量位置及万用表上测量显示的示数。②表3.2中填写的测试结果须与对应图片上万用表显示屏示数一致，否则不得分。表3.2数据测量记录表插孔位置测试结果T1T2T3任务四智能监控辅助系统开发（一）PLC程序设计1.PLC梯形图设计背景：轨道交通信号控制系统-信号主控台上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、紧急制动、PLC等模块已正确安装与接线。打开“STEP7MicroWIN”编程软件，新建一个工程，命名为“PLC逻辑设计.mwp”，按工程中的任务要求进行设计，程序保存到U盘根目录“提交资料\任务四\PLC程序”文件夹中并下载到PLC中运行。任务：设计一个PLC程序，当紧急制动按钮处于弹起状态，即PLC处于上电并运行状态。设备上有4个按钮（开左侧门按钮、关左侧门按钮、开右侧门按钮、关右侧门按钮），用4个按钮控制对应的4个状态指示灯（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）。当PLC处于运行状态时，最先被按下的按钮对应的指示灯闪烁（0.5S亮，0.5S灭），当一个按钮被按下后，其他3个按钮操作无效，闪烁的指示灯只有在紧急制动按钮按下即PLC断电情况下才熄灭。表4.1按钮与指示灯对应关系4个按钮名称对应状态指示灯名称开左侧门按钮左侧门开启指示灯关左侧门按钮左侧门关闭指示灯开右侧门按钮右侧门开启指示灯关右侧门按钮右侧门关闭指示灯按照上述“任务”的操作顺序，演示依次最先按下“开左侧门按钮”、“关左侧门按钮”、“开右侧门按钮”、“关右侧门按钮”，之后操作其他三个按钮的四种情况。将上述运行过程进行录像（四种情况不能间断录像），将录制的视频命名为“按钮检测”，并保存到U盘根目录“提交资料\任务四\PLC视频”中。注意：①、设备上4个按钮是自复式按钮，程序需要具有自锁功能，即第一个被按下的按钮松开后，对应的指示灯依旧闪烁；②、PLC中要一直保留此程序。2.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“辅助资料\任务四\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4.1I/O分配表输入信号信号元件及作用I0.0I0.1SB1：正转SB2：停止输出信号控制对象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMY请利用WPS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）（二）人机交互界面设计打开主控台电脑上的人机交互界面编程软件,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“辅助资料\任务四\人机交互界面设计\人机交互界面素材”中。（人机交互界面型号：TK6071IP）1、购物及结算界面设计在一个窗口界面上，进行购物及结算初始化界面设计，如图4.1所示。将设计完成后的运行界面截图，图片命名为“图4.1-购物及结算界面”，并将图片粘贴至盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置。图4.1购物及结算界面2、购物功能设计点击“加入购物车”按钮，所选水果会加入到右侧区域，右侧区域水果图片的左侧可手动输入修改当前水果数量，当点击删除按钮时，删除当前种类全部数量的水果。删除后的水果，可以再次点击加入购物车，加入到右侧区域。将所有水果加入购物车，修改水果的数量，如图4.2所示，按照图示要求将修改过水果数量购物界面截图，图片命名为“图4.2-购物功能设计”,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。图4.2购物功能设计3、结算功能设计点击结算按钮，合计区会显示当前购物总额，如图4.3所示。将此结算界面截图，图片命名为“图4.3-购物结算”，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4.3购物结算4、锁屏功能设计在购物及结算界面左下角添加“系统锁定”图标，如图4.4效果所示，点击该界面左下方系统锁定图标，进入锁定界面，如图4.5所示。将锁定界面截图，图片命名为“图4.5-锁定界面”，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4.4购物及结算界面图4.5锁定界面在锁定界面，输入密码111可实现解锁，解锁成功后，锁屏界面右下角会出现开锁图标，如图4.6所示。点击开锁图标返回购物结算界面。将此解锁界面截图，图片命名为“图4.6-解锁界面”，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4.6解锁界面5、功能视频界面及功能完成后，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，文件名称为“温湿度数据实时显示界面设计”。将程序下载到人机交互界面上。使用人机交互界面设备对以上所有功能进行演示并用摄像头进行录像，记录整个界面功能演示过程，视频命名为“人机交互视频.wmv”保存于U盘根目录“提交资料\任务四\人机交互界面视频”中。任务五信号控制系统综合应用根据列控系统码序控制原则，在轨道交通信号控制系统操作终端和轨道模拟盘上操作，使874BG显示L3码，且912AG和814BG都显示U码。要求：1.操作终端的站场图上最多只能允许1个区段占用。2.涉及排列进路、改方操作、模拟区段占用操作时均要截图。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.截图要求：（1）排列进路截图要求明确体现“进路设置”窗口的起点，终点以及进路设置后站场图进路锁闭状态等信息，如例图-排列进路所示。（每条进路截一张图，共两张图，两张图截图方式均参照例图-排列进路，图片命名为“图5-1-排列进路”，“图5-2-排列进路”）例图-排列进路（2）改方操作截图要求体现“改方操作”窗口中的站名、线路以及改方后的站场图区间方向等信息，如例图-改方操作所示。（每个改方操作截一张图，共两张图，两张图截图方式均参照例图-改方操作，图片分别命名为“图5-3-改方操作”，“图5-4-改方操作”）例图-改方操作（3）模拟区段占用截图要求显示整个站场图且包含区段的低频码，区间方向、区段占用及进路等信息，如例图-区段占用所示。（此处需要截一张图，图片命名为“图5-5-区段占用”）例图-区段占用注意：①“图5-1-排列进路”和“图5-2-排列进路”两张图片在答题卡上先后顺序不做要求； ②“图5-3-改方操作”和“图5-4-改方操作”两张图片在答题卡上先后顺序不做要求。任务六操作规范（一）工作报告在实际岗位中，为了定时梳理工作内容，解决工作过程中的问题，提供工作效率，都需要撰写工作报告。现需要将任务一至任务五的工作报告在U盘根目录“提交资料\竞赛答题卡.doc”指定位置填写完整（写在竞赛任务书上无效）。任务一信号系统逻辑设计与配置任务要求简单描述操作过程记录实施结果（填写“任务完成”或“任务未完成”，注：任务未完成需描述原因）任务二信号控制系统安装部署任务要求简单描述操作过程记录实施结果（填写“任务完成”或“任务未完成”，注：任务未完成需描述原因）任务三信号控制系统故障原因分析追查任务要求简单描述操作过程记录实施结果（填写“任务完成”或“任务未完成”，注：任务未完成需描述原因）任务四智能监控辅助系统开发任务要求简单描述操作过程记录实施结果（填写“任务完成”或“任务未完成”