【正文】 速動態(tài)稱重系統(tǒng)對來往的車輛進行監(jiān)控和管理，禁止超限車輛駛?cè)敫咚俟?，或?qū)σ呀?jīng)在路面上過往車輛軸重及總重載荷進行預檢，從正常行駛車輛中篩選出有超限超重嫌疑的車輛。在高速稱重系統(tǒng)后方設(shè)置超重報警顯示裝置，對超限超重車輛進行引導，使之退出高速公路或從最近的匝道口駛出高速公路。[2]3. 車輛計重收費根據(jù)車輛的載荷大小來確定收費額，也就是依據(jù)對路面的破壞程度來確定收費額的。從整個計重收費過程可以看出，計重是計重收費系統(tǒng)的核心部分和關(guān)鍵部分，也是計重收費的重要依據(jù)。進行收費，檢測車重，判斷車型，手動控制外部設(shè)備，如：棚燈、霧燈、報警器以及手動控制信號燈、欄桿起落等。設(shè)計操作員鍵盤是，以友好，高效，簡潔畫面為目標。操作員對過站車輛進行判斷，根據(jù)其車型選擇收費種類。過站車輛經(jīng)過稱重系統(tǒng)的自動稱重所得重量信息將會自動上傳至收費員計算機，并顯示在操作員操作畫面上，操作員根據(jù)其是否超重，超重百分數(shù)，判斷其是否違章，是否需要作牽引處理。以滬杭甬高速公路收費標準為參考標準， 客車按車型分類及收費標準 載貨汽車計重收費標準1． 違章判斷。發(fā)現(xiàn)車輛存在違章行為，操作員可聯(lián)系交通管理部門工作人員對車輛進行違章處理。2． 收費功能。(2)費用收訖后，打印票據(jù)，給車輛提供收費憑證。3． 報警功能當車輛出現(xiàn)沖卡，車輛相撞事故，火災(zāi)等各種意外突發(fā)緊急狀況，操作員可即刻報警，車道控制機接收報警信號，開啟報警燈和報警功放。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棚燈，霧燈以及通行信號燈進行手動控制。工作人員上崗與下班時間考勤記錄可通過操作鍵盤記錄，數(shù)據(jù)將統(tǒng)計在計算機內(nèi)。顯示屏上顯示過站車輛需繳納的過站費用總數(shù)。費額顯示器安裝于收費島上用于顯示車型、金額、通行狀態(tài)或其他與收費系統(tǒng)相關(guān)的信息。 。 1． 費額顯示屏又微處理器和大規(guī)模集成電路組成。 費額顯示屏示例圖 棚霧燈及信號燈 雨棚燈雨棚燈由大量LED燈泡構(gòu)成，主要功能是提供照明。我國目前市場上的雨棚燈有節(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。 節(jié)能型雨棚燈示例圖 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站車道位置。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)正常運行及人員和車輛安全。霧燈的控制與雨棚燈相同，由操作員鍵盤控制，手動開啟或關(guān)閉。 收費站霧燈圖 交通信號燈道路交通信號燈是為了加強道路交通管理 , 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。當車輛繳費完成，轉(zhuǎn)換為綠燈，示意車輛可以通行。 交通信號燈圖 報警系統(tǒng)一．報警系統(tǒng) 報警系統(tǒng)由報警燈，警報器和控制單元構(gòu)成。每個車道都裝設(shè)區(qū)域報警控制器。1． 當車輛沖卡或者撞擊自動欄桿發(fā)生時，自動欄桿上的感應(yīng)單元發(fā)出信號，傳至車道控制機，車道控制機聯(lián)動區(qū)域報警控制單元啟動報警燈及報警器，自動完成報警。3． 火災(zāi)自動報警。消防控制設(shè)備主要是：(l)火災(zāi)警報裝置。(3)事故照明。(5)固定滅火系統(tǒng)控制裝置等。這種連接不是各個子系統(tǒng)的簡單堆積，而是借助于自動化系統(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，從而能夠把先進的高技術(shù)成果，巧妙靈活地運用到現(xiàn)有的車道控制機系統(tǒng)中，以充分發(fā)揮其更大的作用和潛力。系統(tǒng)集成的定位可從以下幾個方面：1．系統(tǒng)集成借助于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等先進的技術(shù)手段，通過對人機系統(tǒng)的合理優(yōu)化，實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效管理，為管理決策提供服務(wù)支持。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，為實現(xiàn)車道控制系統(tǒng)的全面集成奠定基礎(chǔ)。相關(guān)子系統(tǒng)聯(lián)動的最大好處在于，一且出現(xiàn)事故，可以通過系統(tǒng)的聯(lián)動在危險發(fā)生的第一時間采取措施，從而減少損失和有效阻止不良事態(tài)的進展，為使用者提供可靠、高效、便利的工作環(huán)境。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)議的標準化問題，從而使它們之間具有互操作性。3．實用型和經(jīng)濟性。4．高效率。系統(tǒng)性能主要包括：系統(tǒng)的實時響應(yīng)能力、通信帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力等幾個方面。系統(tǒng)的可擴充性取決于系統(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)升級和功能擴充。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)軟件的畫面由各種圖形對象組成，自動化工程設(shè)計技術(shù)人員在組態(tài)時很容易生成各種圖形對象，把被控對象(如反應(yīng)罐、溫度計、鍋爐、趨勢曲線、報表等)形象地畫出來。例如，用一個矩形填充體模擬現(xiàn)場容器的液位，在組態(tài)這個矩形的填充屬性時，指定代表液位的變量名稱、液位的上下限及對應(yīng)的填充高度，就可以完成液位的圖形組態(tài)。2．現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)交換。用組態(tài)軟件生成的應(yīng)用系統(tǒng)投入運行后，與被控對象相連的I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，會使畫面上對應(yīng)的圖形對象的屬性發(fā)生變化。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，對執(zhí)行機構(gòu)實施控制或調(diào)整控制參數(shù)。5．存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢。7．具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。二．組態(tài)軟件的系統(tǒng)組成組態(tài)軟件的開發(fā)設(shè)計通?？梢試@人機界面系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等四大部分進行。靜態(tài)圖形設(shè)計和動態(tài)屬性設(shè)置兩個過程。靜態(tài)圖形設(shè)計在系統(tǒng)運行后保持不變。2． 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行過程中，各個部件獨立地向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制以減少通信信道的傳輸錯誤，通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。實現(xiàn)組態(tài)軟件與外界進行數(shù)據(jù)交換的軟件系統(tǒng)，組態(tài)軟件在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的I/O設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個部分，完成整個系統(tǒng)的通信過程。4．控制系統(tǒng)。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。 組態(tài)軟件運行環(huán)境 WinCC Flexible系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)“WinCC Flexible”是運行于Windows XP Professional SP2, Windows XP Professional SP3版本西門子公司設(shè)計的組態(tài)軟件，采用模塊化設(shè)計，可用在多種HMI設(shè)備上，擁有世界多國語言支持，軟件運行穩(wěn)定可靠。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運行系統(tǒng)。 在運行系統(tǒng)中，您可以在過程模式下執(zhí)行項目。WinCC flexible選件可以擴展WinCC flexible的標準功能。 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)。 隨著版本的逐步升高，所支持的設(shè)備范圍以及WinCC flexible的功能都得到了擴展。 因此，WinCC flexible的功能性可以與ProTool系列的產(chǎn)品和TP Designer相媲美。 具體說，涉及到下列任務(wù)：1． 與自動化系統(tǒng)之間的通訊。4． 當前運行時數(shù)據(jù)的歸檔，例如過程值和報警事件 WinCC flexible的自動化概念 WinCC flexible 可以控制 單臺、多臺和具有集中功能的HMI系統(tǒng) 西門子WinCC flexible自動化概念圖WinCC flexible全自動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。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 WinCC系統(tǒng)構(gòu)成1． 變量管理器2． 圖形編輯器3． 報警記錄4． 變量歸檔5． 報表編輯器6． 全局腳本7． 文本庫8． 用戶管理器9． 交叉引用表 車輛通過監(jiān)控仿真一．創(chuàng)建項目用于組態(tài)用戶界面的基礎(chǔ)就是項目。l 變量，用來在 HMI 設(shè)備和車道控制機系統(tǒng)之間傳送數(shù)據(jù)。創(chuàng)建項目步驟：打開WinCC flexible軟件，起始畫面出現(xiàn)項目向?qū)Чぞ呖驁D。單擊“小型項目”按鈕，進入“設(shè)備選擇”對話框。單擊“下一步”以應(yīng)用“畫面模板”頁面上提供的標準設(shè)置。然后輸入有關(guān)項目的信息單擊“完成”按鈕，確認新建的工程，完成新建工程的操作。雙擊內(nèi)容顯示區(qū)最下面的“新建”圖標，彈出“定義變量”。需要使用下列對象來組態(tài)填充量顯示：l 儲存填充量的變量l 以數(shù)字形式顯示填充量的輸出域l 以圖形方式顯示填充量的棒圖l 用于設(shè)定標簽的文本域 定義變量窗口一 變量定義窗口二名稱數(shù)據(jù)類型地址報警燈bool內(nèi)部變量棚燈bool內(nèi)部變量霧燈bool內(nèi)部變量信號燈bool內(nèi)部變量外設(shè)欄桿bool內(nèi)部變量外設(shè)攝像bool內(nèi)部變量攝像機bool內(nèi)部變量外設(shè)電機bool內(nèi)部變量稱重模塊int內(nèi)部變量攝像機int內(nèi)部變量電動機int內(nèi)部變量車輛統(tǒng)計int內(nèi)部變量應(yīng)繳費用int內(nèi)部變量欄桿落int內(nèi)部變量費額顯示屏int內(nèi)部變量大車過int內(nèi)部變量外設(shè)稱重int內(nèi)部變量小車過int內(nèi)部變量中車過int內(nèi)部變量收費統(tǒng)計int內(nèi)部變量 觸摸屏的變量表 組態(tài)畫面的變量表三． 車輛經(jīng)過畫面組態(tài)設(shè)計通過用組態(tài)軟件實現(xiàn)車道控制機的純軟件仿真監(jiān)控系統(tǒng)，介紹用組態(tài)軟件實現(xiàn)被控對象的仿真方法，利用組態(tài)軟件的命令語言編寫用戶程序的方法。 車輛通過流程圖在初始化程序中，對車道控制機的外部設(shè)備的初始狀態(tài)進行設(shè)置。欄桿默認處于落下位置，小車駛?cè)胲嚨朗召M站內(nèi)停下。信號燈此時處于紅燈狀態(tài)。一次收費完成。 1．初始化設(shè)計在定義各設(shè)備起始值時，即按照系統(tǒng)默認值設(shè)定。根據(jù)組態(tài)軟件項目向?qū)У妮o助。起始畫面為整個系統(tǒng)的開始，每次打開系統(tǒng)將出現(xiàn)該畫面。從起始畫面可切換到所有其他畫面，并且每個分畫面都可以一步返回起始畫面。運行演示組畫面和系統(tǒng)組畫面。包括車道控制機系統(tǒng)的所有內(nèi)部外部設(shè)備的演示和虛擬運行畫面。系統(tǒng)由上位控制和下位控制兩種運行方式，有控制面板上的選擇開關(guān)設(shè)置。在車輛通過畫面組態(tài)設(shè)計中，演示了汽車進站前，欄桿落下。靜態(tài)的設(shè)備包括電動機，攝像機，報警燈，以及排隊等待車輛。同時設(shè)置其變量，新建變量_1為關(guān)聯(lián)變量。在此基礎(chǔ)上，選擇非默認系統(tǒng)按鈕，將其設(shè)置為控制汽車通過按鈕，打開其屬性窗口。在編輯位函數(shù)中，選擇反轉(zhuǎn)指定變量值選項（InvertBitInTag）。通過這項設(shè)置，該按鈕即可控制汽車通過的動畫，并且能夠反復操作其通過演示。 將小車設(shè)置水平動畫建立變量 設(shè)置通過按鈕為編輯位 車輛等待進入車道收費島 車輛駛?cè)胧召M島 車輛駛出收費島 車輛收費仿真一．車輛型號判斷功能我國高速公路常用的收費標準有兩種。車輛在不超重的情況下，按車型收費。費用共分為入口費和里程費。本文以滬杭甬高速公路收費標準為參考設(shè)計組態(tài)虛擬收費數(shù)額。具體分為大客車，小客車，中客車，特貨，特種車輛等。 載貨汽車計重收費標準 裝載情況與收費標準 合法裝載小于5噸（含）5噸至15噸（含）公里計費。大于30噸，按30噸計費 超限車輛 超限量小于10%按照合法裝載車輛的基本費率計。超限10%超限30%－50%（含50%）以內(nèi) 合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）” 收費標準計，超限50%－100%（含100%）合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）” 收費標準計，超限100%以上 合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）”收費標準計，并在該鍵盤功能中實現(xiàn)車型與金額的關(guān)聯(lián)。二．車型判斷畫面組態(tài)設(shè)計本組態(tài)設(shè)計安排了上述車型四種，分別為5t、15t、30t、大于30t。共八種計算。在應(yīng)收費用的計算上，運用上述公式 合法裝載：應(yīng)收費用=單價*車重*公里數(shù) 并為演示便利，設(shè)公里數(shù)為100公里。超限裝載：應(yīng)收費用=單價*（車重限制車重*）* + 單價*限制車重**公里數(shù) 即： 合法裝載 應(yīng)收費用= *車重*100 =9*車重 （元） 超限裝載 應(yīng)收費用= *車重 *限制車重 （元）函數(shù)InverseLinearScaling的應(yīng)用 使用線性函數(shù)X = (Y b) / a，將通過給定變量Y的值計算得出的數(shù)值賦給變量X。與此函數(shù)相反的系統(tǒng)函數(shù)是“LinearScaling”。方法是，將虛擬稱重所得車重變量設(shè)為函數(shù)中的已知變量，通過前述計算公式，得到應(yīng)收費用數(shù)額，將應(yīng)收費用數(shù)額關(guān)聯(lián)事件至應(yīng)收費用變量輸入/輸出域中。通過這一系列的方法，即組態(tài)了整套車型判斷，計價，費額顯示的全過程。 車型判斷圖 改變稱重值計算費用圖三．組態(tài)虛擬費額顯示器。即顯示應(yīng)收費用數(shù)額。并將應(yīng)收費用事件激活SetValue函數(shù)設(shè)置為 重置費額顯示器變量數(shù)值。 外部設(shè)備仿真 一．組態(tài)虛擬欄桿起落虛擬欄桿在車輛駛?cè)雿u中和收費結(jié)束離開收費島時活動，可由PLC程序控制，也可由操作員鍵盤控制。將“欄桿起落”按鈕的單擊事件函數(shù)設(shè)置為InvertBitInTag函數(shù)，將函數(shù)變量設(shè)置為欄桿落。將他們的屬性設(shè)置中，可見性一欄設(shè)置成為：由變量“欄桿落”控制的彼此交錯隱藏或可見。 欄桿變量的設(shè)置畫面2． 組態(tài)虛擬攝像機撲捉畫面在組態(tài)畫面動畫設(shè)計中，虛擬設(shè)置攝像機，攝像機將以閃爍的方式表示其正在工作，不工作時隱藏。因此將按鈕“欄桿起落”的單擊事件函數(shù)2設(shè)置為InvertBit函數(shù)，其函數(shù)對象即為控制攝像機活動的變量“攝