廣深高速可變情報(bào)板改造

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1、廣深高速可變情報(bào)板改造關(guān)鍵詞：可變情報(bào)板PLC無線MODEM改造1．概述可變情報(bào)板在高速公路的信息發(fā)布，交通誘導(dǎo)等方面起著非常重要的作用。廣深高速公路可變情報(bào)板(CMS)系統(tǒng)，屬于法國(guó)90年代中期產(chǎn)品。在廣深高速公路運(yùn)營(yíng)多年后，常出現(xiàn)故障,因資料不全和備件缺少，多數(shù)情報(bào)屏已經(jīng)不能正常工作，主要是控制系統(tǒng)故障比較嚴(yán)重。但情報(bào)板屏體等質(zhì)量比較好，故對(duì)其改造利用。盡可能保留CMS系統(tǒng)中性能較好、功能完整的硬件，且采用通用、穩(wěn)定可靠的設(shè)備對(duì)CMS系統(tǒng)中的故障設(shè)備進(jìn)行改造；并重新制定通訊協(xié)議，編寫應(yīng)用軟件。2．CMS控制原理

2、廣深高速共有可變情報(bào)板12塊，監(jiān)控中心通過通信計(jì)算機(jī)，調(diào)制解調(diào)器與可變情報(bào)板進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控中心可以定時(shí)發(fā)布或隨機(jī)發(fā)布信息(帶亮度選擇)。每一個(gè)情報(bào)板有一個(gè)本地控制柜和一塊可變情報(bào)板屏體?？刂乒裨诳勺兦閳?bào)板立柱旁邊，相距約10米?？刂乒駜?nèi)有一個(gè)控制箱、調(diào)制解調(diào)器、一個(gè)自成一體的溫度控制器、供電變壓器等。本地控制部分：控制箱中包含電源板、主控板、通信板、燈控板和I/O板。通信板上有三個(gè)通信口，一個(gè)與監(jiān)控中心通信，一個(gè)用于本地調(diào)試，一個(gè)與顯示屏上的光閘控制板通信?？刂葡渲杏?塊燈控板，每塊燈控板有8路輸出，一塊燈控板

3、控制屏體上的4塊光閘板（一個(gè)情報(bào)板屏體共30塊光閘板，最后一塊燈控板控2塊光閘板，每一光閘板上有2個(gè)燈泡，一個(gè)主燈，一個(gè)副燈；燈泡的發(fā)光通過光纖傳到每一個(gè)光閘點(diǎn)，當(dāng)該點(diǎn)的光閘打開時(shí)，該點(diǎn)顯示，在公路上能看到該點(diǎn)亮；當(dāng)該點(diǎn)的光閘關(guān)閉時(shí)，該點(diǎn)不顯示，沒有光透射出去）。I/O板檢測(cè)光傳感器的輸入。顯示部分：可變情報(bào)板屏體有1個(gè)光閘板控制箱（有4塊光閘控制板），30塊光閘板。每塊光閘板有5（寬）*18（高）個(gè)光閘點(diǎn)陣，整屏有30*5*18個(gè)點(diǎn)陣，可顯示圖形或上下二行英文字符或一行9個(gè)漢字。光閘板控制箱中的控制板的功能是根據(jù)

4、要顯示的信息點(diǎn)陣位是亮還是滅，從而控制光閘板上該點(diǎn)位的光閘打開或關(guān)閉來達(dá)到顯示信息。若監(jiān)控中心要發(fā)布一條信息，則首先與本地控制柜建立通信聯(lián)系，本地控制柜將要發(fā)布的信息完全接收下來。根據(jù)相應(yīng)的顯示信息調(diào)整燈控板的輸出（主燈亮或主副燈同時(shí)亮）控制，同時(shí)將顯示的內(nèi)容再通過RS-485發(fā)送到光閘控制板，由它來控制相應(yīng)點(diǎn)陣的開閉，詳見圖一。3．???????CMS改造PLC在工業(yè)控制環(huán)境中的成熟應(yīng)用高可靠性等特點(diǎn)，故選用PLC作為核心對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。1、保留控制機(jī)箱、機(jī)箱電源、總線底板及燈控板，去掉控制箱中的主控板、通信

5、板、I/O板；2、通過實(shí)測(cè)，按照原來的燈控板性能，制作20塊燈控板，新制作的燈控板在系統(tǒng)可任意互換使用；3、原有的有線通信銅纜和MODEM已經(jīng)老化，故將監(jiān)控中心與外場(chǎng)可變情報(bào)板的通信改為無線通信，采用西門子TC-35無線MODEM，開通GSM數(shù)據(jù)通信來實(shí)現(xiàn)，需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，先撥通無線MODEM，建立傳輸通道，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；4、選用日本三菱可編程控制器（PLC）FX2N-48MT（24個(gè)輸入點(diǎn)、24個(gè)輸出點(diǎn)）作為控制系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)；給FX2N-48MT配置1個(gè)RS-485串口通信模塊FX2N-485BD，

6、與顯示屏體光閘控制器進(jìn)行通信、配置2個(gè)RS-232串口通信模塊FX2N-232IF，一個(gè)作為本地調(diào)試的接口，另一個(gè)與TC-35無線MODEM連接，與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信；5、設(shè)計(jì)一塊轉(zhuǎn)接板，插入并固定在控制箱中總線插座中，利用機(jī)箱底板上的電源供電。板的另一端安裝一個(gè)37針的插座，通過扁平電纜與PLC的I/O端子相連。當(dāng)PLC要對(duì)燈控板進(jìn)行控制或讀取燈控板的狀態(tài)時(shí)，首先將PLC的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)箱的總線信號(hào)，與燈控板進(jìn)行信息的交換。轉(zhuǎn)接板是PLC與原控制箱連接的橋梁；6、設(shè)計(jì)編制可變情報(bào)板屏體內(nèi)微處理器軟件：???

7、????????顯示屏內(nèi)有4塊MCS51系列單片機(jī)控制板，每塊都設(shè)置有獨(dú)立的地址，掛在本地控制柜的485通訊口線上，與本地控制柜的PLC直接通訊。因此重新設(shè)計(jì)與PLC通訊的通訊協(xié)議；???????????用C語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言編寫MCS51單片機(jī)監(jiān)控程序、顯示程序、通訊程序等應(yīng)用軟件；???????????監(jiān)控程序包括接收控制柜的控制命令、狀態(tài)查詢命令等；顯示程序受控制柜顯示命令進(jìn)行靜態(tài)顯示、閃爍顯示及兩幀不同顯示內(nèi)容的交替顯示；通訊程序保證與控制柜PLC之間雙向傳輸命令、顯示用的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)、狀態(tài)參數(shù)等通訊正常；7、設(shè)計(jì)

8、編制本地制控制柜的控制系統(tǒng)軟件：?本地控制柜的三菱可編程控制器（PLC）的編程采用梯形圖；???????????設(shè)計(jì)本地控制柜與監(jiān)控中心通訊協(xié)議；???????????編制與監(jiān)控中心的通訊軟件；???????????設(shè)計(jì)編制與可變情報(bào)板屏體的通訊軟件；???????????設(shè)計(jì)編制本地控制柜的控制軟件；8、設(shè)計(jì)編制監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件：??????????