【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 段內(nèi)違章多次處理。 2． 收費(fèi)功能 。主要監(jiān)控內(nèi)容包括： (1)綜合車輛情況，給出應(yīng)繳費(fèi)用數(shù)據(jù)，并通過車道控制機(jī) 功能將數(shù)據(jù)顯示在費(fèi)額顯示屏上，使車輛駕駛員獲知繳費(fèi)情況。 (2)費(fèi)用收訖后，打印票據(jù)，給車輛提供收費(fèi)憑證。 (3)將收費(fèi)費(fèi)額數(shù)據(jù)信息保存至計(jì)算機(jī)并講統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息上傳至上級(jí)網(wǎng)絡(luò)。 3． 報(bào)警功能 當(dāng)車輛出現(xiàn)沖卡，車輛相撞事故，火災(zāi)等各種意外突發(fā)緊急狀況，操作員可即刻報(bào)警，車道控制機(jī)接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，開啟報(bào)警燈和報(bào)警功放。 4． 控制信號(hào)燈以及棚霧燈功能。 在各種天氣原因以及特殊情況等條件下，操作員可通過控制鍵盤對(duì)棚燈，霧燈以及通行信號(hào)燈進(jìn)行手動(dòng)控制。 5． 考勤記錄功能。 工作人員上崗與下班時(shí)間考勤記錄可通過操作鍵盤記錄，數(shù)據(jù)將統(tǒng) 計(jì)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。 二． 費(fèi)額顯示屏 費(fèi)額顯示屏是為過站車輛提供明確收費(fèi)數(shù)目的電子顯示屏。顯示屏上顯示過站車輛需繳納的過站費(fèi)用總數(shù)。顯示屏與車道控制機(jī)和上位機(jī)相連接，將數(shù)據(jù)通過數(shù)字形式轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)傳達(dá)給譯碼管，最后由數(shù)碼管顯示。費(fèi)額顯示器安裝于收費(fèi)島上用于顯示車型、金額、通行狀態(tài)或其他與收費(fèi)系統(tǒng)相關(guān)的信息。可自動(dòng)或手動(dòng)多級(jí)調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度，以防止在夜間產(chǎn)生眩光。 數(shù)碼管演示圖見費(fèi)額顯示屏示例 圖 。 圖為廈門信達(dá)光電公司生產(chǎn)費(fèi)額顯示器樣例。 1． 費(fèi)額顯示屏 又微處理器和大規(guī)模集成電路組成 。 2． 通過譯碼管和數(shù)碼管的轉(zhuǎn)換將費(fèi)額數(shù)字反映至電子屏上 。 圖 費(fèi)額顯示屏示例 圖 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 棚霧燈及信號(hào)燈 一、 雨棚燈 雨棚燈由大量 LED 燈泡構(gòu)成，主要功能是提供照明 。 其由車道控制機(jī)控制，當(dāng)操作員通過操作員鍵盤發(fā)出開啟或關(guān)閉指令，車道控制機(jī)即通過控制電路開啟或關(guān)閉雨棚燈。我國(guó)目前市場(chǎng)上的雨棚燈有節(jié)能型和白熾燈等，采用節(jié)能型雨棚燈可提高光照效果并減低能耗。示例圖見圖 ，示例為保定恒盛科技有限公司生產(chǎn)的高速公路收費(fèi)棚節(jié)能燈。 圖 節(jié)能型雨棚燈示例 圖 二、 霧燈 使 用 LED 發(fā)光二極管為光源 ，在迷霧，雨天等能見度低的天氣條件下，開啟霧燈為行駛車輛照明并指示收費(fèi)站車道位置。提供必要的警示引導(dǎo)作用。霧燈的使用是必要的道路交通安全設(shè)施，保障高速公路系統(tǒng)正常運(yùn)行及人員和車輛安全。避免和減少交通事故的發(fā)生。霧燈的控制與雨棚燈相同，由操作員鍵盤控制，手動(dòng)開啟或關(guān)閉。見圖例 ，圖為陜西鉅秦科技有限公司產(chǎn)品樣例。 基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) 11 圖 收費(fèi)站霧燈圖 三、 交通信號(hào)燈 道路交通信號(hào)燈是為了加強(qiáng)道路交通管理 , 減少交通事故 , 提高道路使用效率 , 從而改善交通狀況的一種重要工具。當(dāng)車輛駛?cè)胧?費(fèi)島時(shí)，紅燈亮起示意車輛停車。當(dāng)車輛繳費(fèi)完成，轉(zhuǎn)換為綠燈，示意車輛可以通行。見圖例 ，圖為山東泰安海闊交通器材廠產(chǎn)品樣例。 圖 交通信號(hào)燈圖 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 報(bào)警系統(tǒng) 一． 報(bào)警系統(tǒng) 報(bào)警系統(tǒng)由報(bào)警燈，警報(bào)器和控制單元構(gòu)成。 集中報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)由一臺(tái)集中報(bào)警控制器和兩臺(tái)以上區(qū)域報(bào)警控制器組成。 每個(gè)車道都裝設(shè)區(qū)域報(bào)警控制器。集中報(bào)警系統(tǒng)裝設(shè)在收費(fèi)站主控制室。 1． 當(dāng)車輛沖卡或者撞擊自動(dòng)欄桿發(fā)生時(shí)，自動(dòng)欄桿上的感應(yīng)單元發(fā)出信號(hào)，傳至車道控制機(jī)，車道控制機(jī)聯(lián)動(dòng)區(qū)域報(bào)警控制單元啟動(dòng)報(bào)警燈及報(bào)警器，自動(dòng)完成報(bào)警 。 2． 當(dāng)遇到匪盜等警情，操作人員可通過操作員鍵盤手動(dòng)或安置在桌面下方的腳踏式匪警報(bào)警器報(bào)警。 3． 火災(zāi)自動(dòng) 報(bào)警 。 由設(shè)置 在各重點(diǎn)防火區(qū)域的 火災(zāi)探測(cè)器 和溫度感應(yīng)器、區(qū)域報(bào)警控制單元 等組成火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。消防控制設(shè)備主要是： (l)火災(zāi)警報(bào)裝置。(2)火災(zāi)電話。 (3)事故照明。 (4)事故廣播。 (5)固定滅火系統(tǒng)控制裝置等 。 系統(tǒng)電氣圖及 系統(tǒng)集成 一．系統(tǒng)集成的目標(biāo) 系統(tǒng)集成，就是為了滿足用戶對(duì) 車道控制機(jī) 在功能、管理和信息、共享等方面的實(shí)際需求，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，通過優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)選產(chǎn)品， 將各子系統(tǒng)有機(jī)地連接成為一個(gè)整體 (各子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng) )，并使之能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和協(xié)同工作，提高管理系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的響應(yīng)能力，發(fā)揮整體效益，以達(dá)到整體優(yōu)化的目的，從而為用戶提供舒適、安全、高效的工作和生活環(huán)境。這種連接不是各個(gè)子系統(tǒng)的簡(jiǎn)單堆積，而是借助于自動(dòng)化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把現(xiàn)有的分離的設(shè)備、功能、信息組合到一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，從而能夠把先進(jìn)的高技術(shù)成果，巧妙靈活地運(yùn)用到現(xiàn)有的 車道控制機(jī) 系統(tǒng)中，以充分發(fā)揮其更大的作用和潛力。簡(jiǎn)單地說，系統(tǒng)集成就是借助于系統(tǒng)支撐平臺(tái)對(duì)相關(guān)軟件、硬件以及多元 化信息進(jìn)行綜合和統(tǒng)一的過程、這里的系統(tǒng)平臺(tái)是指支撐應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境。系統(tǒng)集成的定位可從以下幾個(gè)方面： 1．系統(tǒng)集成借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段，通過對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的合理優(yōu)化 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效管理，為管理決策基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) 13 提供服務(wù)支持。 2．系統(tǒng)集成通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種 內(nèi)外部 設(shè)備的集中式管理、分布式管理和設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目的是為了構(gòu)建信息傳輸和軟硬件資源共享的信息平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn) 車道控制 系統(tǒng)的全面集成奠定基礎(chǔ)。 3．系統(tǒng)集成應(yīng)達(dá)到的基本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) 車道控制系統(tǒng) 相關(guān)子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)和協(xié)同運(yùn)作。相關(guān)子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的最大好處在于，一且出現(xiàn)事故，可以通過系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)在危險(xiǎn)發(fā)生的第一時(shí)間采取措施，從而減少損失和有效阻止不良事態(tài)的進(jìn)展，為使用者提供可靠、高效、便利的工作環(huán)境。 二．系統(tǒng)集成的原則 1．開放性。系統(tǒng)集成的過程主要是解決不同系統(tǒng)和產(chǎn)品之間接口和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化問題，從而使它們之間具有互操作性。 2．可靠性和穩(wěn)定性。 3．實(shí)用型和經(jīng)濟(jì)性。以最小的代價(jià)來最大限度地滿足用戶的需求。 4．高效率。系統(tǒng)性能是系統(tǒng)集成中最重要的因素之一。系統(tǒng)性能主要包括：系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力、通信帶寬和 數(shù)據(jù)傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力等幾個(gè)方面。 5．可擴(kuò)充性。系統(tǒng)的可擴(kuò)充性取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性，模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)升級(jí)和功能擴(kuò)充。 三． 系統(tǒng)電氣圖 圖 系統(tǒng)電氣圖南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3 純軟件 車道控制機(jī) 綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 一 ．組態(tài)軟件的功能 組態(tài)軟件的使用者是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)人員。組態(tài)軟件使用者主要以圖形組態(tài)的方式生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)，不需要用戶修改軟件的源代碼程序。組態(tài)軟件有下列功能： 1．生成圖形畫面。組態(tài)軟件的畫面由各種圖形對(duì)象組成，自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員在組態(tài)時(shí)很容易生成 各種圖形對(duì)象，把被控對(duì)象 (如反應(yīng)罐、溫度計(jì)、鍋爐、趨勢(shì)曲線、報(bào)表等 )形象地畫出來。只需在圖形對(duì)象的屬性對(duì)話框中選擇各種屬性，設(shè)置有關(guān)的參數(shù)，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)連接實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的屬性與 I/O 設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的邏輯連接。例如，用一個(gè)矩形填充體模擬現(xiàn)場(chǎng)容器的液位，在組態(tài)這個(gè)矩形的填充屬性時(shí)，指定代表液位的變量名稱、液位的上下限及對(duì)應(yīng)的填充高度，就可以完成液位的圖形組態(tài)。這個(gè)組態(tài)過程通常叫做動(dòng)畫連接。 2．現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)交換。通過組態(tài)使來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來。用組態(tài)軟件生成的應(yīng)用系統(tǒng)投入運(yùn) 行后，與被控對(duì)象相連的 I/O 設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)使畫面上對(duì)應(yīng)的圖形對(duì)象的屬性發(fā)生變化。 3．現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制與參數(shù)調(diào)整。可以按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)發(fā)送給 I/O 設(shè)備，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)。 4．報(bào)警信號(hào)的處理與記錄 發(fā)生報(bào)警時(shí)及時(shí)將報(bào)警信息以聲音、圖像的方式通知給操作人員，并記錄報(bào)警信息，以備以后檢索。 5．存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢。 6．各類報(bào)表的生成和打印輸出。 7．具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。 通信及第三方程序接口組件是開放系統(tǒng)的標(biāo)志，是組態(tài)軟件與第三方程 序交互及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。 二．組態(tài)軟件的系統(tǒng)組成 組態(tài)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)通常可以圍繞人機(jī)界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等四大部分進(jìn)行。 基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) 15 1．人機(jī)界面系統(tǒng)。靜態(tài)圖形設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)屬性設(shè)置兩個(gè)過程。靜態(tài)圖形設(shè)計(jì)，利用組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素線、填充形狀、文本及設(shè)備圖庫(kù)，在組態(tài)環(huán)境中“組合”工程的模擬靜態(tài)畫面。靜態(tài)圖形設(shè)計(jì)在系統(tǒng)運(yùn)行后保持不變。動(dòng)態(tài)屬性設(shè)置則完成圖形的動(dòng)畫屬性，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動(dòng)畫圖形的驅(qū)動(dòng)源。 2． 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。工控組態(tài)軟件的核心 部件，是數(shù)據(jù)處理中心及構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理等。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制以減少通信信道的傳輸錯(cuò)誤，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。 3．通信系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的軟件系統(tǒng)，組態(tài)軟件在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的 I/O 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通信過程。組態(tài)軟件與 I/O設(shè)備之間通常通過 :串行通信方式 (支持 Modem遠(yuǎn)程通 信 )、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式、適配器方式、 DDE 方式、 OPC 方式、 ODBC方式等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 4．控制系統(tǒng)。控制功能主要表現(xiàn)在彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)備 (如 PLC,DCS,智能儀表或PCbased 設(shè)備 )控制能力的不足 ,擴(kuò)大 PCbased 設(shè)備在控制系統(tǒng)中所占比例方面。工控組態(tài)軟件引入“策略”的概念來描述組態(tài)軟件的控制功能。策略相當(dāng)于高級(jí)計(jì)算機(jī)語言中的函數(shù)，是經(jīng)過編譯后可執(zhí)行的功能實(shí)體。 圖 組態(tài)軟件運(yùn)行環(huán)境 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 WinCC Flexible 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) “ WinCC Flexible ”是運(yùn)行于 Windows XP Professional SP2, Windows XP Professional SP3 版本 西門子公司設(shè)計(jì) 的組態(tài)軟件 ，采用模塊化設(shè)計(jì)，可用在多種HMI 設(shè)備上， 擁有世界多國(guó)語言支持 ，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 一、 WinCC flexible 的組件 WinCC flexible 工程系統(tǒng)。 WinCC flexible 工程系統(tǒng)是用于處理所有基本組態(tài)任務(wù)的軟件。 WinCC flexible 版本決定了在 SIMATIC HMI 系列中可以組態(tài)哪些 HMI設(shè)備。 WinCC flexible 運(yùn)行系統(tǒng)。 WinCC flexible 運(yùn)行系統(tǒng)是用于過程可視化的軟件。 在運(yùn)行系統(tǒng)中，您可以在過程模式下執(zhí)行項(xiàng)目。 WinCC flexible 選件。 WinCC flexible 選件可以擴(kuò)展 WinCC flexible 的標(biāo)準(zhǔn)功能。 每個(gè)選件需要一個(gè)單獨(dú)的許可證。 二、 WinCC flexible 的 工程 系統(tǒng) WinCC flexible 是用于所有組態(tài)任務(wù)的工程系統(tǒng)。 WinCC flexible 采用模塊化的設(shè)計(jì)。 隨著版本的逐步升高，所支持的設(shè)備范圍以及 WinCC flexible 的功能都得到了擴(kuò)展。 WinCC flexible 包括了性能從 Micro Panel 到簡(jiǎn)單的 PC 可視化的一系列產(chǎn)品。 因此， WinCC flexible 的功能性可以與 ProTool 系列的產(chǎn)品和 TP Designer相媲美。 三、 WinCC flexible Runtime 在運(yùn)行時(shí)，操作員可以監(jiān)控過程。 具體說，涉及到下列任務(wù)： 1． 與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的通訊。 2． 圖像在屏幕上的可視化 3． 過程操作，例如，通過設(shè)置設(shè)定值或打開和關(guān)閉閥門。 4． 當(dāng)前運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的歸檔，例如過程值和報(bào)警事件 四、 WinCC flexible 的自動(dòng)化概念 WinCC flexible 可以控制 單臺(tái)、多臺(tái)和具有集中功能的 HMI 系統(tǒng) 基于 PLC 的 車道 控制 機(jī) 組態(tài)設(shè)計(jì) 17 圖 西門子 WinCC flexible 自動(dòng)化概念圖 WinCC flexible 全自動(dòng)化解決方案不僅涉及 HMI 系統(tǒng)（例如 WinCC flexible），還涉及附加的組件，例如 PLC、過程總線和外圍設(shè)備。 WinCC flexible 提供了與 SIMATIC 產(chǎn)品系列和 SIMOTION 產(chǎn)品系列非常成熟的集成功能。 1． 組態(tài)和編程的一致性 2． 數(shù)據(jù)保持的一致性 3． 通訊的一致性 五、 WinCC 系統(tǒng)構(gòu)成 1． 變量管理器 2． 圖形編輯器 3． 報(bào)警記錄 4． 變量歸檔 5． 報(bào) 表編輯器 6． 全局腳本 7． 文本庫(kù) 8． 用戶管理器 9． 交叉引用表 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18