【正文】 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。 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。 三、 WinCC flexible Runtime 在運行時，操作員可以監(jiān)控過程。 WinCC flexible 包括了性能從 Micro Panel 到簡單的 PC 可視化的一系列產(chǎn)品。 WinCC flexible 采用模塊化的設(shè)計。 每個選件需要一個單獨的許可證。 WinCC flexible 選件。 WinCC flexible 運行系統(tǒng)是用于過程可視化的軟件。 WinCC flexible 版本決定了在 SIMATIC HMI 系列中可以組態(tài)哪些 HMI設(shè)備。 一、 WinCC flexible 的組件 WinCC flexible 工程系統(tǒng)。策略相當(dāng)于高級計算機語言中的函數(shù)，是經(jīng)過編譯后可執(zhí)行的功能實體?？刂乒δ苤饕憩F(xiàn)在彌補傳統(tǒng)設(shè)備 (如 PLC,DCS,智能儀表或PCbased 設(shè)備 )控制能力的不足 ,擴大 PCbased 設(shè)備在控制系統(tǒng)中所占比例方面。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遠程通 信 )、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點方式、適配器方式、 DDE 方式、 OPC 方式、 ODBC方式等進行數(shù)據(jù)交換。 3．通信系統(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)，它負責(zé)實時數(shù)據(jù)運算與處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理等。動態(tài)屬性設(shè)置則完成圖形的動畫屬性，與實時數(shù)據(jù)庫中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動畫圖形的驅(qū)動源。靜態(tài)圖形設(shè)計，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，在組態(tài)環(huán)境中“組合”工程的模擬靜態(tài)畫面。 基于 PLC 的 車道 控制 機 組態(tài)設(shè)計 15 1．人機界面系統(tǒng)。 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 序交互及實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。 6．各類報表的生成和打印輸出。 4．報警信號的處理與記錄 發(fā)生報警時及時將報警信息以聲音、圖像的方式通知給操作人員，并記錄報警信息，以備以后檢索。 3．現(xiàn)場設(shè)備的控制與參數(shù)調(diào)整。通過組態(tài)使來自現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來。這個組態(tài)過程通常叫做動畫連接。只需在圖形對象的屬性對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)連接實現(xiàn)被控對象的屬性與 I/O 設(shè)備的實時數(shù)據(jù)的邏輯連接。組態(tài)軟件有下列功能： 1．生成圖形畫面。 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（論文） 14 3 純軟件 車道控制機 綜合系統(tǒng)的設(shè)計 組態(tài)軟件簡介 一 ．組態(tài)軟件的功能 組態(tài)軟件的使用者是自動化工程設(shè)計人員。 5．可擴充性。系統(tǒng)性能是系統(tǒng)集成中最重要的因素之一。以最小的代價來最大限度地滿足用戶的需求。 2．可靠性和穩(wěn)定性。 二．系統(tǒng)集成的原則 1．開放性。 3．系統(tǒng)集成應(yīng)達到的基本目標(biāo)是實現(xiàn) 車道控制系統(tǒng) 相關(guān)子系統(tǒng)的聯(lián)動和協(xié)同運作。 2．系統(tǒng)集成通過計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)對各種 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)化運行。簡單地說，系統(tǒng)集成就是借助于系統(tǒng)支撐平臺對相關(guān)軟件、硬件以及多元 化信息進行綜合和統(tǒng)一的過程、這里的系統(tǒng)平臺是指支撐應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和運行的環(huán)境。 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 車道控制機 在功能、管理和信息、共享等方面的實際需求，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)選產(chǎn)品， 將各子系統(tǒng)有機地連接成為一個整體 (各子系統(tǒng)之間實現(xiàn)聯(lián)動 )，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)對突發(fā)事件的響應(yīng)能力，發(fā)揮整體效益，以達到整體優(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。 (4)事故廣播。(2)火災(zāi)電話。 由設(shè)置 在各重點防火區(qū)域的 火災(zāi)探測器 和溫度感應(yīng)器、區(qū)域報警控制單元 等組成火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。 2． 當(dāng)遇到匪盜等警情，操作人員可通過操作員鍵盤手動或安置在桌面下方的腳踏式匪警報警器報警。集中報警系統(tǒng)裝設(shè)在收費站主控制室。 集中報警系統(tǒng)應(yīng)由一臺集中報警控制器和兩臺以上區(qū)域報警控制器組成。見圖例 ，圖為山東泰安海闊交通器材廠產(chǎn)品樣例。當(dāng)車輛駛?cè)胧?費島時，紅燈亮起示意車輛停車。見圖例 ，圖為陜西鉅秦科技有限公司產(chǎn)品樣例。避免和減少交通事故的發(fā)生。提供必要的警示引導(dǎo)作用。示例圖見圖 ，示例為保定恒盛科技有限公司生產(chǎn)的高速公路收費棚節(jié)能燈。 其由車道控制機控制，當(dāng)操作員通過操作員鍵盤發(fā)出開啟或關(guān)閉指令，車道控制機即通過控制電路開啟或關(guān)閉雨棚燈。 2． 通過譯碼管和數(shù)碼管的轉(zhuǎn)換將費額數(shù)字反映至電子屏上 。 圖為廈門信達光電公司生產(chǎn)費額顯示器樣例。可自動或手動多級調(diào)節(jié)發(fā)光強度，以防止在夜間產(chǎn)生眩光。顯示屏與車道控制機和上位機相連接，將數(shù)據(jù)通過數(shù)字形式轉(zhuǎn)換成電平信號傳達給譯碼管，最后由數(shù)碼管顯示。 二． 費額顯示屏 費額顯示屏是為過站車輛提供明確收費數(shù)目的電子顯示屏。 5． 考勤記錄功能。 4． 控制信號燈以及棚霧燈功能。 (3)將收費費額數(shù)據(jù)信息保存至計算機并講統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息上傳至上級網(wǎng)絡(luò)。主要監(jiān)控內(nèi)容包括： (1)綜合車輛情況，給出應(yīng)繳費用數(shù)據(jù)，并通過車道控制機 功能將數(shù)據(jù)顯示在費額顯示屏上，使車輛駕駛員獲知繳費情況。并且通過計算機內(nèi)捕捉記錄到的車輛信息，違章情況，及時向上基于 PLC 的 車道 控制 機 組態(tài)設(shè)計 9 級計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)，做到實時同步，防止同一車輛在同一封閉路段內(nèi)違章多次處理。 車道控制機與汽車牌照自動識別卡口系統(tǒng)相結(jié)合，系統(tǒng)可抓拍并識別過站車輛的車牌信息，車輛顏色，據(jù)此可判斷車輛是否存在套牌，換卡等違章行為。本文中采取我國普通高速公路收費中常用的一種收費標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合車輛車型以及其是否超重，超重百分比，及其違章情況綜合計算其過路費用。 2． 超重判斷 。 1． 車型判斷。操 作員鍵盤是人機交互信息最關(guān)鍵部分。 [3] 圖 龍芯智業(yè)稱重系統(tǒng)原理 圖 基于 PLC 的 車道 控制 機 組態(tài)設(shè)計 7 圖 龍芯智業(yè)稱重系統(tǒng)工作原理 圖 操作員鍵盤與費額顯示屏 一． 操作員鍵盤 操作員鍵盤是車道控制機系統(tǒng)的人機界面部分，操作員通過操作員鍵盤運行車道控制系統(tǒng)。計重收費系統(tǒng)一般由感應(yīng)器、傳感器、稱重平臺、稱重儀、輪軸判別 (識別 )器、車輛分離器等設(shè)備組成，當(dāng)車輛進入收費車道時，由測量感應(yīng)器傳感到動態(tài)稱重儀，快速檢測出車輛的軸重和總重等數(shù)據(jù) ，并將數(shù)據(jù)即時傳輸至車道收費系統(tǒng)，收費系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定的收費標(biāo)準(zhǔn)和方法，自動顯示該車輛的應(yīng)收費額。另外可增加攝像系統(tǒng)對超限車輛進行圖片抓拍和車牌識別，將超限超重車輛的動態(tài)稱重數(shù)據(jù)和圖片以及相應(yīng)的車牌傳給上位計算機 。 2. 稱重系統(tǒng)工作原理概述 高速動態(tài)超限預(yù)警稱重系統(tǒng)設(shè)置在安裝在高速公路主線斷面上，在高速稱重系統(tǒng)前方設(shè)置路牌，提示司機即將進 入稱重區(qū)。并可實時監(jiān)控車道畫面，對違章沖卡車輛采取抓拍動作。軟件可采用嵌入式，嵌入到車道控制機內(nèi)，車道監(jiān)控攝像機和圖像采集卡共同構(gòu)成汽車牌照識別系統(tǒng)。由圖像采集卡控制，捕捉拍攝經(jīng)過車輛圖像 2． 圖像采集卡 。并在另一層面上保證了車輛通過收費站計費收費的規(guī)范性，同時對于違章車輛的篩查和限制都提供了更為高效的輔助 目前市場上有眾多卡口汽車牌照自動識別技術(shù)方案，本文 僅以簡單示例表示車道控制機圖像采集設(shè)備，在組態(tài)畫面上演示。 5． 自動欄桿 手動 關(guān)閉或根據(jù)要求 ， 自動欄桿可處于常開狀態(tài) 圖像采集設(shè)備與稱重模塊 一、 圖像采集設(shè)備 收費站卡口系統(tǒng)是在汽車牌照識別技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合高清卡口系統(tǒng)或基于工控機卡口系統(tǒng)的一套完整的應(yīng)用系統(tǒng)。 3． 自動欄桿機具有防砸車功能，當(dāng)欄桿落下時有車輛通過，感應(yīng)器感應(yīng)到信號自動反應(yīng)至控制模塊，命令電機制動并反轉(zhuǎn)，升起欄桿。 1． 自動欄桿機主要由控制模塊、電機、感應(yīng)器及欄桿、主機箱構(gòu)成。 二．自動欄桿及其控制 自動欄桿機核心部分為交流電機。 上位機同 時記錄下一次車輛通過，并將接收到的圖像信息，統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析完成得到的車輛信息保存至計算機，并在一定的時間內(nèi)上傳至聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，以備查看。 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 3． 控制自動欄桿聯(lián)動 當(dāng)線圈檢測器感應(yīng)到車輛駛出收費車道時，檢測器即刻向車道控制機發(fā)出信號，車道控制機接收該信號時，發(fā)出指令，將自動欄桿落下，以示意車輛停車?yán)U費。該圖像信息將自動上傳保存至上位 計算機。 2． 檢測車輛位置并連接視頻圖像采集設(shè)備捕捉車輛圖像信息 車輛檢測器線圈感應(yīng)到車輛經(jīng)過時，向車道控制機發(fā)出信號，車道控制機接收到該信號即刻發(fā)出指令，調(diào)動視頻數(shù)據(jù)采集裝置，即攝像機，抓拍下車輛信息。 1． 檢測車輛通過完成并計數(shù) 車輛檢測器主要通過線圈檢測車輛壓過，完成車輛通過次數(shù)計數(shù)，將感應(yīng)線圈放置在車道上，每當(dāng)一輛車經(jīng)過記一次數(shù)。 車輛檢測器已發(fā)展到可自動識別車型，其廣泛應(yīng)用于 ETC 中。 2 車道控制機 基本設(shè)備及其控制 車輛檢測器及自動欄桿 一．車輛檢測器 控制功能綜述 車輛檢測器 是在 每條 收費車道出口處的路面下埋設(shè)環(huán)形線圈檢測器，用于統(tǒng)計駛出車道的車輛數(shù)和控制自動欄桿 。其中包括：車輛通行計數(shù)，車輛稱重，收費器費額顯示，車道信號燈，自動欄桿，棚燈，霧燈，報警器，擋車器、 操作員 鍵盤 等 2．用組態(tài)軟件實現(xiàn)對 車道 控制 及收費的 模擬，包括： 車輛通過演示，車輛計數(shù)演示，費額顯示，車輛稱重演示，信號燈，自動欄桿起落演示，棚霧燈開關(guān)演示 。 [1] 論文的主要研究內(nèi)容 基于 PLC 的 車道 控制 機 組態(tài)設(shè)計 3 本課題是利用組態(tài)軟件“ WinCC”作為軟件開發(fā)平臺，將 車道控制機 的各控制子系統(tǒng)作為對象，設(shè)計監(jiān)視控制畫面，研究基于 PLC 的 車道控 制 組態(tài)設(shè)計；通過組態(tài)軟件與 PLC 的實時通信，實現(xiàn)對 PLC 控制的 車道收費系統(tǒng) 的模擬。 TIA 集成了西門子公司的各種產(chǎn)品包括 WinCC。 WinCC 提供了OLE,DDE,ActiveX， OPC 服務(wù)器和客戶機等接口或控件，可以很方便地與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)。 5． 使用 Microsoft SQL Sever 20xx 作為其作為其組態(tài)數(shù)據(jù)和歸檔數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)庫，可以使用 ODBC,DAO,OLEDB,WinCCDB 和 ADO 方便地訪問歸檔數(shù)據(jù)。 3． 可靈活裁剪，由簡單任務(wù)擴展到復(fù)雜任務(wù)。西門子公司于Microsoft 公司的密切合作保證了用戶不斷創(chuàng)新的技術(shù)。 WinCC 的主要性能特點： 1． 創(chuàng)新軟件技術(shù)的使用。 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,S7 和 505 系列的 PLC 連接的方便和通訊的高效； WinCC 與 STEP7 編程軟件的緊密結(jié)合縮短了項目開發(fā)的周期。它集成了 SCADA、組態(tài)、腳本（ Script）語言和 OPC 等先進技術(shù)，為用戶提供了Windows 操作系統(tǒng)（ Windows 20xx 或 XP）環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。 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。 我國目前尚未對車道控制機出臺專項 國家標(biāo)準(zhǔn)，但車道控制機作為高速公路收費系統(tǒng)的核心設(shè)備，必須以可靠、穩(wěn)定、高效的系統(tǒng)要求為設(shè)計準(zhǔn)則， 從而達到精確管理車輛的目的。本文采用西門子 STEP7300 PLC 為邏輯控制器構(gòu)成車道控制機。 車道控制機則可由不同種類的控制器或控制設(shè)備完成，例如 PLC、工控機、單片機等。 據(jù)此， 車道控制機 應(yīng)具有如下基本功能： 1． 車道控制機與上位機通信可達到控制車輛通行 2． 車道控制機可依靠自身邏輯控制達到對通行車輛稱重、計價、費額顯示，并與上位機通信完成收費 3． 車道控制機通過視頻數(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 4． 在自動控制得基礎(chǔ)上，操作員可手動操控外圍設(shè) 備的運行 車道控制 系統(tǒng) 車道控制系統(tǒng)一般包括上位機、車道控制機和外部設(shè)備三大部分。s internal and external ponents is overall structure of the system is determined based on the analysis of the roadway controller system39。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)了先進性和實用性的統(tǒng)一。 本文重點對 車道收費流程 控制方案進行了深入而詳細的討論，并提出了基于PLC 的 車道控制 組態(tài)設(shè)計 。 通過組態(tài)軟件“ wincc”，設(shè)計討論了 車道控制機 的軟件和硬件及其組態(tài)， 并 建立了 控