Otomatik olarak Merdiven Mantıkını Tasarlamak Toll Koleksiyon Sistemleri

Otomatik toll koleksiyon sistemleri modern otoyol altyapısının kritik bir bileşenidir, sorunsuz ödeme ve trafik sıkışıklığı azaltın. Trafik hacmi arttıkça, iletişimsiz, verimli işlemler büyür, bu sistemlerin güvenilirliği asla daha önemli değildir.Her otomatik toll şeritin kalbinde, her bir plaka mantığı ile programlanmış bir mantık, elektrik şemalarından elde edilen bir grafik programlama dilidir.

Endüstriyel Kontrol için Merdiven Mantıkını Anlamak

Origins and Evolution

Merdiven mantığı 1970'lerde, üretim ortamlarında sert bir şekilde döşenmiş röle paneli için bir yedek olarak geliştirildi. birincil avantajı, elektrik devrelerinin görsel düzeninin aynaları, otomotiv montajından trafik yönetimine kadar uzanan endüstrilerde sezgisel olarak kullanılan diğer PLC programlama dillerini de içeren standartlaşmıştır.

Toll Systems için Merdiven Mantıkı Neden?

Toll koleksiyon sistemleri, araç sensörleri, RFID okuyucuları ve kamera tetikleyicileri gibi girişlere gerçek zamanlı yanıtlar gerektirir. Merdiven mantığı, sistemin tüm beklenen koşullar altında nasıl tepki vereceğini tahmin eder. Ayrıca, mantık merdiveni son derece görseldir - her bir rung, en üstten derin yazılım problemlerine kadar değerlendirilir ve çıktıları her taramanın sonunda güncellenir.Bu deterministik davranış, sistemin tüm beklenen koşullar altında nasıl tepki vereceğini tahmin eder.

Toll Collection Merdiven Mantıkının Anahtarları

Tipik bir otomatik toll şerit, birkaç alt sisteme ayrılabilir, her biri merdiven diyagramında bir veya daha fazla koşu tarafından kontrol edilir. Aşağıdaki bölümler en yaygın bileşenleri ve merdiven mantığının onları nasıl yönetir.

Araç algılama Sensörleri

Doğru araç algılaması, herhangi bir toll işleminde ilk adımdır. Ortak sensör teknolojileri şunları içerir:

• [FONT:0]Inductive loop dedektörleri[[Dönetici: 1) - Sağlamada Buried, metalik bir araç geçiş yaparken döngüler tespit eder.
• [FONT=0)Radar veya LIDAR sensörleri[[Dönetici: 1) Ağuk bir üst, araç hızı ve yükseklik ölçülebiliyorlar. Çıktıları genellikle ikilidir (deteced/not tespiti) ancak merdiven mantığının karşılaştırma talimatları kullandığı analog sinyalleri içerebilir.
• [FONT:0)Piezoelektrik şeritleri[[Dönetici: 1 ) - Axle sayma ve ağırlık algılama için kullanılır; merdiven mantığı, bir eksenli sayımlar toplamak için karşılanır, çok-axle sınıflandırması için önemli.

Her sensör, PLC'de dijital giriş modülüne teldir. Merdiven mantığında, bu girdiler normal olarak açık (NO) veya normal olarak kapalı (NC) temaslar olarak görünür. Örneğin, bariyer açık için rung hem "vehicle present" temasını hem de "ödeme başarı" temasını gerçek olabilir.

Araç Tanımlama Sistemleri

Tanım, aracın hesabını ve uygulanabilir toll oranını belirler. İki yöntem baskındır:

• [[Dönetici:0)RFID etiketleri ve okuyucular [Dönetici: 1 ) – Bir yol kenarındaki okuyucu ile iletişim kurmalı Active veya pasif etiketler. Okuyucu bir veri dizesi gönderir (genellikle RS-232/485 veya Ethernet aracılığıyla) PLC'ye gönderir.
• [FONT:0)Automatic number-block tanıma (ANPR)) – Kameralar bir görüntüyü yakalar ve dış işlem ünitesi (veya PC veya kenar sunucusu) plaka metni döndürür.

Reddanış kritiktir: RFID okuyucu başarısız olursa, sistem bunu ilk önce RFID'in çalıştırdığı bir öncekileme ile uygulamalıdır; eğer hiçbir doğrulama etiketi bir süre içinde okunursa, kamera modundan geçer.

Ödeme İşleme Mantıkı

Ödeme doğrulama yerel veya merkezi bir sunucu aracılığıyla olabilir. merdiven mantığı, ödeme modülleri ile arayüze ihtiyaç duyar:

• [FONT=0]Öyle ödenmiş hesap kesintisi[Döntilmiş)[Dönderlik: 1), PLC bir araç kimlik gönderir (bir ağ üzerinden). sunucu “önemli / yeterli fonlar” sinyali ile yanıt verir.
• [FONT=0] Para /coin kabul[[DÜDÜT:1) - Katılmak veya karışık-mode şeritler için, para kabulörleri ve fatura doğrulamaları pul trenleri veya seri verileri gönderir. Merdiven mantığı, eklenmiş miktarlara hızlı bir şekilde karşılanır ve onu tolere kıyasla karşılaştırır.
• [FONT=0)Kredi/debit kartı[[Dönetici: 1) Kart okuyucuları genellikle seri veya Ethernet bağlantı ile bağlantılıdır. PLC sorunları "başlangıç" komutu ve "başarısız" veya "failure" mesajı için bekliyor.

Zamanlayıcılar sonsuz beklemelerden kaçınmak için ödeme işlerinde ağır kullanılır. Örneğin, sunucu 5 saniye içinde yanıt vermezse, merdiven mantığı zaman dışarı çıkmalı ve araç manuel şeritlere yönlendirmelidir.

Engel Kontrolü ve Güvenliği

bariyer (veya kapı) toll şeritteki son eylemcidir. Sadece ödeme onaylandıktan ve araç geçişinden sonra güvenle kapatılmalıdır. Anahtar merdiven mantığı dikkate alınır:

• [FONT:0)Açık komut[[Dönemli:0)[[Dönder:)))[[Dönetici:))) Açık komut[[Dönem:))))[Dönemli motor, tüm koşullar karşılandığında enerjilendirilir: araç tespit edildi, ödeme doğrulamadı ve alarm koşulu yok.
• [FONT:0]Kayıt komutu [Dönder: 1) Aracın çıkışından sonra bariyer kapanıyor (İkinci endüktif döngü veya radar). 1-2 saniye gecikme aracın bumperyasetmesini engelliyor.
• [FONT:0)Güvenli giriş[[Dönetici:0)[[[Dönetici:0)))[[[[değiştir | kaynağı değiştir] - Kapılar depresyonda bir engel tespiti kenar, normalde kapalı bir iletişim açılır ve bariyeri kapatmanın engelini durdurur (veya tersine çevirir).
• [FONT=0]Manual override[[[Döntgen: 1) – Bir anahtar giriş bağımsız olarak bariyeri yükseltmek veya düşürmek için yardımcı olur.

Hata işleme ve Red dışı

Toll sistemleri sert dış ortamlarda çalışır, bu yüzden hata işlemesi önemli. Ortak merdiven mantığı hataları-handling teknikleri şunları içerir:

• [FONT=0)Watchdog zamanlayıcılar) – Bir sensör beklenen bir zaman penceresi içinde durumu değiştirmezse (örneğin, araç geçiş ancak çıkış sensörü asla tetikleyiciler), sistem bir alarm ve geri çekilme durumu yükseltmelidir.
• [FONT:0) Redments[[Döneticiler)[Döneticiler] – Birçok şeritler seride iki döngü dekürücü kullanır. Merdiven mantığı, her iki sensör de bir tolerans içinde aynı fikirde olduğunu kontrol eder.
• [FONT:0) İletişim kaybı[[[Dönetici: 1)) - Ödeme sunucusuna bağlantının kaybı kalp atışı kullanılarak tespit edilir. Merdiven mantığı, nakit veya düz bir kesintinin kabul edildiği ve daha sonra uzlaşma için girişildiği bir "yerel acil mod" girilebilir.
• [FONT:0]Battery backup[[Dönetici: 1))[Dönetici: Güç kaybı durumunda, PLC tüm çıktıları güvenli bir duruma sokmalıdır (barrier kapalı, alarmlar kapalı).

Merdiven Mantıkını Tasarlamak

Bir toll şerit için iyi bir yapılandırılmış merdiven mantığı programı, tanımlanmış bir dizi takip eder. Tipik tarama döngüsü süreçleri ilk önce çalışır, sonra mantık, sonra sürüm güncellemeleri. Aşağıda RFID ödeme ile tek bir yol için bir adım adım adım adım adım akır akış.

Adım-Adım Tipik To-ll Lane için Eşitlik

1. [FONT:0]Idle State – bariyer kapalı, mevcut hiçbir araç değil; yeşil trafik ışığı kapalıdır; kırmızı ışık üzerindedir.
2. [FONT:0)Vehicle algılama[[Dönetici: 1)) - Yaklaşım döngüsü sensörü (Loop A) temasını kapatır. Merdiven mantığı, bir "vehicle mevcut" iç biraz başlar.
3. [FONT:0) RFID etiketini [[Dönetici: 1) Okunma: PLC, okuyucuya "oku" bir komut gönderir.Eğer alınan bir veri kaydında kimlik depolanırsa, 500 ms içinde alınmazsa, bir "RFID başarısızlığı" bayrağı belirlenir.
4. [FONT=0)Payment check[[Dönetici:0)[[Döneticiler)[[Dönderler)[[0] Ödemeler için ayarlandığında, API'nin ödeme sunucusuna gönderdiğinden, bir yanıt için "sorular" veya "ödeme" ile cevap verir.
5. [FONT:0) Açık bariyer[[DÜT:1] - Ödeme doğrulanırsa (ya da yerel bir override aktifse), merdiven mantığı bariyeri açık kilitledi.
6. [FONT:0)Vehicle pasajı[[Dönemli: 1 ) – Çıkış döngüsü sensörü (Loop B) aracın terk ettiği aracı tespit eder.Once Loop B geçişleri mevcut olmayan bir "vehicle sol" biraz ayarlanır.
7. [FONT:0) Kapalı bariyer[Dönem: 1) 1.5 saniye gecikmeden sonra (bir TON zamanlayıcı kullanarak), bariyer kapatıcısı enerjilendirilir.
8. [FONT:0)Return to idle[[[Döntilmiş: 1) Tüm iç parçalar sıfırlanır ve sistem bir sonraki araç için bekler.

Zamanlayıcılar ve Merdiven Mantıkında Okunanlar

Zamanlayıcılar olayları senkronize etmek için önemlidir. Kullanılan en yaygın türleri şunlardır:

• [FONT:0)TON (Timer On Gecikme)) - Araç çıkışından sonra bariyer kapat gecikme için kullanılır.
• [Uygunluk:0)TOF (Timer Off Gecikme)) - Bazen çıkış sensörü erken tetikler olsa bile bariyeri açık tutmak için kullanılır.
• [FONT:0)RTO (Retentive Timer)) - Bir şeritin giriş süresi alarm modundaydı.
• [FONT:0]Kırdarlar[Döneticiler) – Üst hızlı karşıtlar (HSC) tekerlek sensörleri veya para kabul edenlerden puls sayın. Standart karşıtlar, değişim başına işlenmiş araç sayısını takip eder.

Merdiven mantığı aynı zamanda yerel bir görüntü için miktar hesaplamak için arithmetic talimatları (ADD, SUB, COMPARE) kullanır.

Ödeme Ağları ile entegrasyon

Modern toll şeritler merkezi muhasebe, ihlal uygulama ve trafik yönetim sistemleri içeren daha geniş bir ağ parçasıdır. merdiven mantığı, Modbus TCP, EtherNet/IP veya özel seri protokolleri gibi protokolleri kullanarak iletişim kurmalıdır.

• [FONT:0]Data table paylaşımı[[Dönetici: 1)) - PLC hafızanın bir bloku tutuyor (örneğin, 16-bit kelime) ağı kontrol eden her kelime düzenli olarak bir şerit durumuna karşılık geliyor: ilerleme, bariyer durumu, hata kodu.
• [FONT:0) Girişi bile - Her işlem (vehicle ID, timestamp, başarı / başarısızlık) bir veritabanına gönderilir. Merdiven mantığı, ağ geçici olarak aşağı olaylar için bir FIFO tampon kullanabilir.
• [FONT=0]Remote override[[[Dönetici: 1 ) – Bir ağ bağlantılı HMI veya merkezi sistem bariyeri uzaktan açabilir (örneğin, acil araçlar için).

Toll Systems'te Merdiven Mantıkı için En İyi Uygulamalar

Reddans ve Başarısız Güvenli Tasarım

Çünkü bir şerit başarısızlığı trafik yedeklerine ve gelir kaybına neden olabilir, redcy her iki donanıma ve yazılıma inşa edilmelidir:

• Merdiven mantığının aynalı olduğu çift işlemciler veya sıcak-standby PLCs kullanın.
• Tasarım rungs böylece tek bir sensör başarısızlığı tüm şeritleri almaz - örneğin, eğer Loop A başarısız olursa, mantık hala bir radar sensörü kullanarak çalışır.
• Bir "watchdog" çalıştırıyor, PLC'nin kendi sağlığını izler.Eğer saatdog zamanılayıcısı tarama döngüsü içinde sıfırlanmazsa, tüm çıktılar güvenli bir duruma zorlanır.
• Bir manuel / otomatik mod seçici içerir; manuel modda, bariyer bir operatör itbutton tarafından kontrol edilir.

Dokümantasyon ve Version Control

Merdiven mantığı genellikle bir mühendis tarafından geliştirilir ve daha sonra başka bir yıl boyunca muhafaza edilir. Clear documents bu nedenle tartışılmaz.En iyi uygulamalar şunları içerir:

• Descriptive rung comments (e.g., "If Loop A AND Payment OK, then latch Barrier Open Req" (İngilizce).
• Standart bir etiket adı sözleşme oluşturmak, örneğin:0)Sensor Lane1 LoopA) ve [[Dönetici:2)Output Lane1 Barrier Open).
• PLC projesi dosyasında revizyon tarihi korumak ve bir sürüm kontrol sisteminde (örneğin Git).
• Merdiven pistine haritaların basılması için bir devlet transkript diyagramı çizin – bu, her temasa geçmeksizin sırayı anlamanıza yardımcı olur.

Test ve Simülasyon

Merdiven mantığını canlı bir toll şerite dağıtmadan önce, ayrıntılı doğrulama gereklidir. Yöntemler şunları içerir:

• [FONT:0]Offline simülasyon[[[Dönetici: 1)) -- Birçok PLC IDE'ler, mühendislere güç girişlerine izin veren ve çıktıları gözlemleyen bir simülatörü inşa etti.
• [FONT=0)Zizmin-the-loop (HIL)[Dönetici 1), PLC'yi taklit sensörleri ve anahtarları olan bir simülatörüne bağlayın. Bu, kayıp iletişim veya sensör gürültü gibi tüm merdiven mantığını test edebilir.
• [FONT:0]Field davası[[[Dönetici: 1) – Mantık konuşulduğunda, bin araç (veya simüle edilmiş geçiş) çalıştırılır ve her işlem için kaçırılan ödeme veya yanlış bariyer açmaları kontrol edin.
• [FONT:0)Regresyon testleri[[[Dönetici: 1)) - Bir değişiklik yapıldığında, mevcut mantığın hala amaçlandığı gibi çalışmasını sağlamak için aynı test davalarını çalıştırın.

Future Trends: Edge Computing ve IoT

Merdiven mantığının toll sistemleri üzerinde rolü gelişmektedir. kenar hesaplamasının yükselişi ile, bazı ağır işleme (örneğin ANPR) bir merkez sunucusundan, yüksek hızlı Ethernet ile iletişim kurmalarına izin veren yerel bir kenar ağ geçidine taşınır. Ancak, temel tarama döngüsü ve merdivenli kontrol, MQTT gibi daha güvenilir bir şekilde kontrole devam eder.

Her bir rung dikkatlice tasarlayarak, başarısız mekanizmalar dahil ederek ve titiz bir şekilde test ederek, profesyoneller minimum downtime ve maksimum doğrulukla çalışan otomatik toplay sistemleri oluşturabilirler. Burada belirtilen ilkeler sadece kabinlere değil, aynı zamanda park kapılarına, ağırlık istasyonlarına ve herhangi bir şerit tabanlı erişim kontrolü sistemine de uygulanabilir.