【正文】 and the scheme could meet the system reliability and stability and timeeffectiveness demand function, embodies the unity of advancement and practicability. Key Words Roadway controller , WinCC , PLC 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. I 1 緒 論 .............................................................................................................................1 車道控制機(jī)技術(shù) .....................................................................................................1 車道控制系統(tǒng) .........................................................................................................1 WinCC 的性能特點(diǎn) ................................................................................................2 論文的主要研究內(nèi)容 .............................................................................................2 2 車道控制機(jī)基本設(shè)備及其控制 ...................................................................................3 車輛檢測器及自動欄桿 ........................................................................................3 圖像采集設(shè)備與稱重模塊 ....................................................................................4 操作員鍵盤與費(fèi)額顯示屏 ..................................................................................7 報(bào)警系統(tǒng) ..............................................................................................................12 系統(tǒng)電氣圖及系統(tǒng)集成 .......................................................................................12 3 純軟件車道控制機(jī)綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................................................14 組態(tài)軟件簡介 ......................................................................................................14 WinCC Flexible 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ...............................................................................16 車輛通過監(jiān)控仿真 ..............................................................................................18 車輛收費(fèi)仿真 ......................................................................................................26 外部設(shè)備仿真 ......................................................................................................29 車輛計(jì)數(shù)及費(fèi)用統(tǒng)計(jì)仿真 ..................................................................................31 報(bào)警仿真 ..............................................................................................................35 警報(bào)鳴笛仿真 ......................................................................................................41 4 基于組態(tài)軟件和 PLC 的車道控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................42 可編程控制器的組成 ..........................................................................................42 可編程控制器的工作原理 ..................................................................................43 虛擬車道控制機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ......................................................................45 WinCC flexible 與 PLC 的集成 ...........................................................................45 觸摸屏的通信連接 ............................................................................................48 5 結(jié)論 .............................................................................................................................51 本課題的研究成果 ..............................................................................................51 車道控制機(jī)的發(fā)展趨勢 ......................................................................................51 基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) III 謝 辭 ...............................................................................................................................52 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................52 附錄 1：外文資料翻譯 ..................................................................................................54 ： PLC 和電氣工程技術(shù)概述（譯文） ..........................................................54 : PLC and Electrical Engineering (原文 ) .........................................................55 附錄 2：車道控制系統(tǒng)主畫面 ......................................................................................58 附錄 3：車道控制運(yùn)行組態(tài)主畫面 ..............................................................................59 附錄 4：車型判斷組態(tài)主畫面 ......................................................................................60 附錄 5：外部設(shè)備控制組態(tài)主畫面 ..............................................................................61 附錄 6：計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)組態(tài)主畫面 ......................................................................................62 附錄 7：報(bào)警主畫面 ......................................................................................................63 附錄 8：警報(bào)鳴笛主畫面 ..............................................................................................64 附錄 9：車道控制機(jī)主電氣圖 ......................................................................................65 基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 車 道控制機(jī)技術(shù) 在高速公路車道收費(fèi)設(shè)備中，車道控制機(jī)是最重要的 核心部分 ， 向上 與收費(fèi)站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信， 往下 控制所有外 部 設(shè) 備 ，如：車輛檢測器、通行 信號 燈、天棚信號燈 、霧燈 、自動欄桿、費(fèi)額顯示器、 操作員 鍵盤、視頻數(shù)據(jù) 采集器 等 。 通過組態(tài)軟件與 PLC 的實(shí)時通信，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的 實(shí)時監(jiān)測、自動控制和運(yùn)行診斷 。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，提出了基于 plc 的控制 系統(tǒng) 解決 方案 。 通過組態(tài)軟件“ wincc”，設(shè)計(jì)討論了 車道控制機(jī) 的軟件和硬件及其組態(tài)， 并 建立了 控制機(jī)內(nèi)外控制部分 的集成監(jiān)控系統(tǒng) 。本文方案 滿足了系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和 時效 性 要求功能，體現(xiàn)了先進(jìn)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。 據(jù)此， 車道控制機(jī) 應(yīng)具有如下基本功能： 1． 車道控制機(jī)與上位機(jī)通信可達(dá)到控制車輛通行 2． 車道控制機(jī)可依靠自身邏輯控制達(dá)到對通行車輛稱重、計(jì)價、費(fèi)額顯示，并與上位機(jī)通信完成收費(fèi) 3． 車道控制機(jī)通過視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動采集通行車輛信息，將車輛圖像信息上傳至上位機(jī) 4． 在自動控制得基礎(chǔ)上，操作員可手動操控外圍設(shè) 備的運(yùn)行 車道控制 系統(tǒng) 車道控制系統(tǒng)一般包括上位機(jī)、車道控制機(jī)和外部設(shè)備三大部分。本文采用西門子 STEP7300 PLC 為邏輯控制器構(gòu)成車道控制機(jī)。 西門子公司的 HMI/SCADA 軟件系統(tǒng) WinCC 在中國乃至全球有著廣泛應(yīng)用，憑籍西門子在工業(yè)自動化領(lǐng)域的雄厚技術(shù)實(shí)力和廣泛采用創(chuàng)新和開放的軟件技術(shù)， WinCC 在各個工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)碩果累累。 作為 SIMATIC 全集成自動化系統(tǒng)的重要組成部分， WinCC 確保與 SIMATIC S5