基于億維自動化200PLC的地鐵自動售票機控制系統(tǒng)
一、概述
隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,自動售票系統(tǒng)因其安全、快捷、方便等優(yōu)點在地鐵中的應用越來越廣泛。本文從地鐵自動售票機系統(tǒng)的基本結構出發(fā),探討了地鐵自動售票機系統(tǒng)的硬件設計、軟件設計及其可靠性和可維護性設計,以期為自動售票系統(tǒng)設計人員提供參考。
1.1自動售檢票系統(tǒng) (AFC)
Automatic Fare Collection system就是“自動售檢票系統(tǒng)”,簡稱AFC。 AFC系統(tǒng)實現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計費、收費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動處理。 自動售檢票系統(tǒng)通常包括自動控制、計算機網(wǎng)絡通信、現(xiàn)金自動識別、微電子計算、機電一體化、嵌入式系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫管理等高新技術運用. 1.2自動售票系統(tǒng)設備組成 主要由線路中央AFC系統(tǒng)、車站AFC系統(tǒng)、終端設備和車票四部分組成。 終端設備包括出/入站檢票閘機、自動售票機、車站票務系統(tǒng)、自動充值機、自動驗票機等現(xiàn)場設備。 應用范圍: AFC系統(tǒng)是國際化大城市軌道交通運行中普遍應用的現(xiàn)代化聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng),隨著自動售檢票系統(tǒng)的啟用,乘客現(xiàn)在可以通過各入口處的自動售票機購買電子票。 目前北京,上海,廣州,天津,深圳,南京等大城市的軌道交通地鐵站都廣泛使用了AFC系統(tǒng)作為重要客運管理應用。 更多的應用場合包括電影院,體育館,歌劇院,火車站,機場等。 優(yōu)點: AFC系統(tǒng)開通后增加了自助服務功能,一是在原有人工售票基礎上,增設了自動購票機實現(xiàn)了乘客自助購票,并可減少排隊等候時間。二是增加了自動查詢機的數(shù)量,方便乘客自助查詢。三是增設了一卡通卡自動充值機,實現(xiàn)自助充值,方便乘客。
自動售票機(TVM)
自動售票機是乘客自行操作的自動售票設備,主要完成單程票的發(fā)售功能。乘客根據(jù)目的地票價,在設備上選擇相應的票價鍵,同時投入相應的錢幣,設備自動將已格式化的卡進行編碼發(fā)售,結構如下圖:
自動售票機平面圖
1.3自動售票機的介紹
自動售票機是AFC的重要組成部分,也是主要的終端設備之一,主要的功能是實現(xiàn)無人自動售票,作為車站設備的一員,自動售票機ATVM,往往被安裝在車站非付費區(qū)內(nèi),用于軌道交通車票銷售的乘客自助服務。自動售票機具有引導乘客購票的相關操作說明和提示,配備觸模屏、乘客顯示器及運營狀態(tài)顯示器,用于顯示地鐵線路、票價、投入錢幣金額、設備運行狀態(tài)等信息。目前通用的軌道交通單程車票一般為非接觸式的方形IC卡,自動售票機根據(jù)規(guī)格型號的不同,可以分別按照硬幣、紙幣進行一到多種進行售票。一次交易中的發(fā)卡數(shù)量也可以在一到多張間不等。
二、設計要求
1、功能描述
用于地鐵售票自動售票,完成地鐵售票的核心控制功能
2、功能要求
售票機有兩個進幣孔,一個是輸入硬幣,識別的范圍是一元硬幣;一個是紙幣,識別的范圍是一元、二元、五元、十元、二十元(紙幣孔有標準識別種類)。乘客可以連續(xù)多次投入紙幣,乘客一次只能選型一個出站口,購買車牌時,乘客選選擇出站口,有多個出站口可供選擇,再選擇所需票數(shù),然后投幣,投入的紙幣達到或者超過所需金額時候,售票機自動出票,并找零。本次交易結束后,等待下一次交易。在選擇出站口、所需票數(shù)以及在投幣期間,乘客可以按取消操作,錢幣自動退出。
三、設計方案:
根據(jù)起點站和終點站兩站之間的站數(shù)計算,判斷出相應的價格。自動售票機可以識別硬幣和紙幣,并具有自動找零功能,乘客可以連續(xù)多次投入錢幣,并且可以以任意順序投入硬幣和紙幣。
1. 買票時,乘客按下開始鍵,售票機進入站臺選擇程序,乘客選擇出站口后,可以按取消鍵重新選擇,否則售票機自動進入票數(shù)選擇程序,同樣這時可以按下取消鍵重新選擇出站口以及票數(shù)。
2. 當選擇好出站口已經(jīng)所需票數(shù)時,乘客可以投入硬幣或者紙幣,當所投的紙幣總額大于或者等于票價時,售票機自動出票以及找零。期間,可以按下取消鍵重新開始選擇,并退出所有的紙幣。
3. 乘客若還沒有選擇出站口或者票數(shù),就投幣或者使用紙幣,售票機會自動退出所有的紙幣。
4. 有多個站臺可供乘客選擇,每個乘客最多可以購買三張票,N個站臺編號為N1到NX,票價從1元依次遞增到max
四、購票流程圖:
五、可編程序控制器( PLC )在控制中的應用特點:
1)可靠性高 億維自動化 PLC 在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施,使它可直接安裝于噪雜現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠的工作,防磁,抗震,防塵。 2)編程簡單、容易掌握。 3)適應性強,應用靈活。
4)控制系統(tǒng)設計、修改、調(diào)試方便,工作量少。 5)功能強大?!?PLC 具有開關量輸入 / 輸出,模擬量輸入 / 輸出,大量的內(nèi)部中間繼電器,時間繼電器,特殊繼電器,數(shù)據(jù)寄存器,可進行邏輯控制、數(shù)據(jù)處理、模擬量處理。
5.1設計思路
本次設計的自動售票機,主要是應用深圳億維自動化200型的PLC梯形圖來設計控制程序,根據(jù)設計內(nèi)容和控制要求寫出梯形圖,并用組態(tài)王軟件在自動售票機(TVM)上對自動售票進行仿真實現(xiàn),以地鐵1號線和2號線為例:假設1號線共有A,B,C,D,E,F,G,H,I,J共10站,2號線共有K,L,C,M,O,P,Q,R,S,T共10站,兩條線可以在C站實現(xiàn)換乘。換乘中要求計一個換乘時間30分鐘之內(nèi)。站與站之間的站點4站之內(nèi)的票價為3元,以后每增加一站票價增加一元,最高票價為9元
5.2、PLC程序
5.2.1、PLC的I/O點定義
輸入: 開始按鈕 I0.0
停止按鈕 I0.1
退幣按鈕 I0.2
1元投入按鈕 I0.3
5元投入按鈕 I0.4
10元投入按鈕 I0.5
輸出: 3元 Q0.1
4元 Q0.2
5元 Q0.3
6元 Q0.4
7元 Q0.5
8元 Q0.6
9元 Q0.7
5.2.2、程序以沈陽地鐵為例
5.2.3模擬操作情景:
六.實際應用:
七、結束語
該自控系統(tǒng)綜合集成了深圳億維自動化公司的PLC控制技術、畫面監(jiān)控技術、網(wǎng)絡通訊技術,實現(xiàn)了自動化售票系統(tǒng)過程的自動化控制,可完成售票系統(tǒng)的自動聯(lián)鎖控制,數(shù)據(jù)的通訊處理、故障報警診斷以及售票狀況的在線監(jiān)控等功能。經(jīng)過三年多的運行驗證,該系統(tǒng)控制功能先進、安全穩(wěn)定可靠,有效地提高了勞動生產(chǎn)率,改善了工作人員的工作環(huán)境,減輕了工作人員的勞動強度,為乘客的順利出行提供了可靠的保障,并取得了十分顯著的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
【1】地鐵自動售票系統(tǒng)交互設計研究,陳虹,張微,城市軌道交通研究,2012-07-10
【2】公共設施的尺寸與安全設計,吳翔,王珂,裝飾,2009-04-01
【3】概念公交系統(tǒng)設計,付璐,馬方,神州,2014-05-25
【4】北京市先用支付寶錢包為公交卡充值,互聯(lián)網(wǎng)天地,2014-04-15
【5】南京地鐵設施設備RCM系統(tǒng)規(guī)劃與實施,毛一軒,南京理工大學,2008-05-01
【6】城市軌道交通中閘機智能識別系統(tǒng)及其識別技術的研究,曲目,天津大學,2005-05-01
【7】北京地鐵車輛車廂內(nèi)部作為設置的研究,張雋,鄒彥雯,祝月艷,陳凡,顧偉健,科學之友,2013-08-15
【8】深圳億維自動化公司200PLC說明書
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