基于PLC 出租车计价器的设计.doc
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1、宁 波 工 程 学 院毕 业 设计论文 任 务 书编号 学院电子与信息工程学院 专业计算机控制班级 计控051 毕业设计论文题目 基于PLC 出租车计价器的设计 专题题目 发题日期: 2008 年 2 月 19 日设计(论文): 自200 8 年3 月 12 日完成期限: 至2008 年 5 月 31 日答辩日期: 2008 年 月 日学 生 姓 名: 吕正跃 指 导 教 师: 余辉晴 教研室主任: 骆再飞 学 院 院 长: 鲍吉龙 附:毕业实习单位名称: 毕业实习时间: 2008 年2 月 19 日至2008 年 5 月 31 日1设计(论文)拟解决的主要问题运用PLC技术设计并制作出租车计
2、价器,要求实现市面上的出租车计价器的基本功能,根据行程进行计价。2设计(论文)的主要内容和基本要求具有里程计数及显示功能具有价格累加及显示功能具有里程单价显示功能具有计费模式的切换功能系统控制3推荐参考文献(5篇左右,其中外文文献至少2篇)PLC原理与应用,齐从谦,机械工业出版社,2005PLC编程实用指南,宋伯生,机械工业出版社,2007PLC应用技术,徐国林,机械工业出版社,2007可编程逻辑设计技术及应用,高书莉,邮电出版社,2001 4进度安排 1-3周完成开题报告4-12周完成毕业设计并上交毕业论文初稿13-14周毕业论文定稿15-16周系统测试验收指导教师(签字) 余辉晴 2008
3、年 2 月 18 日教研室主任审核意见:教研室主任(签字) 年 月 日宁 波 工 程 学 院毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目: 基于PLC 出租车计价器的设计 学 院 名 称: 电子与信息工程学院 专 业: 计算机控制技术051班 学 生 姓 名: 吕正跃 学号: 0318145 指 导 教 师: 余辉晴 2008年3 月 15 日 毕 业 设 计(论文)文 献 综 述前言-出租车计价器是安装在出租汽车上的专用计量仪器,能连续累加,指示出行程中任一时刻乘客应付费用总额数,作为出租车的一个重要组成部分,计价器关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因此,具有良好性能的计价器对广大
4、出租车司机朋友来说是很必要的。目前市场上大多用的是基于单片机控制的计价器,虽然其性能较稳定,但在长时间的运行工作中,也很容易出现故障。因此,研究具有更高性能的计价器具有着非常高的现实应用意义。主体部分我国第一家生产计价器的企业是重庆市起重机厂,最早的计价器全部采用机械齿轮结构,只能完成简单的计程功能,可以说,早期的计价器就是一个里程表。随着技术的发展,产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械像结合的方式,实现了半机械半电子化,同时它在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器,也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。当单片机出现并应用于计价器后,现代出租车
5、计价器的模型也就基本具备了,它可以完成计程、计价、显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价,要求精度高、靠性好,随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善,便产生了诸多的附加功能。例如:(1) LED显示功能数码管的使用让计价器实现多屏显示的功能,可同时显示各项营运数据,使乘客一目了然;(2) 永久时钟功能在非营运状态下,日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟;(3) 存储功能可存储多项营运数据,便于查询。新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存;(4) 语音功能实现语音甘影渝及语音提
6、示等。可以说计价器的发展史反应了现代科技的发展史。虽然用单片机设计的计价器有着诸多的优点,但同时也存在了不少的缺点,如:(1) 在长时间的运行中,计价器很容易出故障,例如硬件上损坏、计价不准确;(2) 出租车计价器的乱加单价问题出租车所计单价分白天单价和夜间单价,昼夜单价的转换就是依据日历时钟芯片内部时钟数据进行的。但在使用中我们发现,绝大多数出租车计价器都存在有乱报单价的问题,同时在加价上也出现昼夜单价相互加错的问题。(3) 计价器容易被改装。现在不少地区出现了计价器被私自改装,方法也多种多样,有的可通过调整内部的可变电阻而改变计价器中相应的K值,有的通过外部的遥控器使金额呈一定规律的增加,
7、乘客稍不注意,便得为乘坐这辆车多付些额外的钱。(4) 出租车计价器的抗干扰问题出租车计价器的运行环境恶劣,通常会有很多的干扰信号,例如汽车启动时的干扰信号相当大。虽然现在有很多抗干扰措施,但是,在反反复复多次的干扰下,计价器难免会出错,甚至损坏。在工业控制过程中,继电接触器控制系统因其没有运算、处理、通讯等功能,而不能完成复杂的控制方式,20世纪60年代可编程控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)应运而生,PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统,它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体,成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备,具有
8、可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、维修方便等诸多优点。随着技术的进步,其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制,成为自动化领域的三大技术支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一。 PLC本就是为在工业控制中而设计的,因此,它可以在很恶劣的环境下正常工作,其寿命至少在5年以上 ,并且它本身的抗干扰性能也相当卓越,对于汽车启动时的高电压干扰信号根本没有影响。同时,PLC中的指令功能强大,就其内部构成来说,本身就相当于是一套完整的单片机系统,完全可以完成单片机所能完成的功能。因此,研究PLC出租车计价器是具有很高的现实意义的。参考文献:PLC原理与应用,齐从谦,机械工业出
9、版社,2005PLC编程实用指南,宋伯生,机械工业出版社,2007PLC应用技术,徐国林,机械工业出版社,2007可编程逻辑设计技术及应用,高书莉,邮电出版社,2001 宁 波 工 程 学 院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目: 基于PLC出租车计价器的设计 学 院 名 称: 电子与信息工程学院 专 业: 计算机控制技术051班 学 生 姓 名: 吕正跃 学号: 0318145 指 导 教 师: 余辉晴 2008年 2月 19日毕 业 设 计(论文)开 题 报 告1本课题的选题依据和研究意义本次毕业设计我所做的课题是“出租车计价器的设计”。随着社会的发展,出租车已经同城市居民的日常生活息
10、息相关,其便捷、舒适的特点使之成为目前世界各个城市的主要运输方式之一。出租车运输是一种常见的运输方式,因此,出租车的收费问题也自然成了我们所关心的话题,为了解决这个问题,人们把计价器应用到了出租车上。计价器作为出租车的一个重要组成部分,关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因此,具有良好性能的计价器对广大出租车司机和乘客来说是很必要的。目前市场上大多用的是基于单片机控制的计价器,虽然其性能较稳定,但在长时间的运行工作中,也很容易出现故障,而且其维修费用也颇高,据宁波一些司机的修理单据显示,更换一个塑料齿轮的价钱为50元,一个集成板的个别元件损坏,质监局一般采取的措施都是换掉整块板,收
11、费150元、300元,这种价格难免让人无法接受。在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备。2003年,中国PLC市场规模达26.8亿人民币,小型PLC占64%,由于中国制造业的高速发展,市场未来可望保持年15%的增长率,2004年,中国PLC市场规模大约在30多亿人民币,推广和普及PLC技术对提高我国的工业自动化水平及生产效率具有十分重要的意义。用PLC设计的出租车计价器功能强大,性能较单片机控制的更为稳定,不易出现故障,灵活性好、可靠性高。2本课题的国内外研究动态1911年美汽车公司引进的法国雷诺牌汽车装有计价器。这种计价器,按实用行驶英里计费,路程及车价均可显示,计费起码1英里,以后以
12、每1/4英里递增计费。这种计价器此后在上海未推广应用。上海解放后,采取以里程计费,依据路码表记录的实际行驶公里。但凭路码表结算车费依据单一,且有误差。1985年上海市锦艺微电脑厂和上海兴达数字仪器厂在上海工业大学、上海市出租汽车公司科研室等有关科研单位的支持配合下,设计试制了上海第一代SJQJYI型和ATM6B型汽车电脑式计价器,1986年8月通过鉴定,同年9月获得上海市标准计量局颁发的中华人民共和国制造计量器具许可证并正式投产。在总结经验的基础上,市客管处会同市计量局有关部门制订了上海市出租汽车计价器技术标准,提出了具体的设计要求、检验条件和与之相配套的检测手段。上海沪光电表厂投入了第二代计
13、价器的设计生产。1989年9月,上海第二电表厂设计生产了全国第一台具有打印装置功能的计价器。此时形成了计价器多家生产的竞争局面,各厂不断开发新技术,先后又开发了第三代、第四代功能齐全的计价器。上海第二电表厂生产的计价器还进入国际市场,远销泰国、西班牙、日本等国家和香港。计价器的全面推广使用,促进了服务质量的提高也有利于行业管理和企业经营管理。近年,上海市出租汽车公司研制成功使用IC卡(Integrated Circuit Card)又称“智能卡”的计价器。这种IC卡分两类。一类是用于支付车费的卡,乘客持有这种预先支付若干金额购得的乘车卡,在到达目的地下车前插入计价器,即可结算车费,并在计价器显
14、示屏上反映乘车卡上的余额,同时小型打印机可打出本次业务费用结算情况。另一类是司机卡,作为企业管理用,每个营业司机人手一卡。司机卡能控制计价器进入、退出营业状态,并记录驾驶车辆的车号、司机工号、脉冲设置值、开机时间、关机时间、当班营业累计数据、当班各次业务详细数据。每次业务包括上车日期、时间、下车时间、单价、计价里程、计价时间、车费金额、IC卡卡号、IC卡原额、车次间空驶里程等内容。每张司机卡可以记录最多80次的详细业务数据,存储量为2K字节。每个驾驶员在上班时必须持本人司机卡打开计价器,使计价器进入营业准备工作状态,然后只要操作空车灯即可进入或退出载客状态。当1个班次的营业结束,驾驶员持司机卡
15、进行结账(数据传递),将记录在计价器内的各种有关数据传送及记录到该司机卡上,即关断计价器。目前,一种新型的出租车计价器出租车税控计价器正在发展中,已有部分地区进行试点使用。可以展望,今后的出租车计价器功能将会具有更高的精确性、可靠性及更完善的功能。3本课题拟解决的主要问题运用PLC技术设计并制作出租车计价器,要求实现市面上的出租车计价器的基本功能;根据行程进行计价。计算里程、金额并显示金额;超出基价公里数费用另计;超出免费停车时间费用另计;到终点时显示总额,按四舍五入取整数.4本课题研究步骤、方法和研究措施在确定选择这个课题后,首先要做的就是查阅大量的书籍、资料,了解本课题现阶段的研究发展状况
16、,熟悉出租车计价器的工作方式及现有的出租车计价标准;其次,熟练掌握PLC的指令功能,在参阅文献资料的同时,确定自己的基本设计步骤,同时参照现有的单片机控制的出租车计价器的设计方案,吸取经验教训、开拓思路、进行比较,初步构思课题的工作流程图;在此基础上,设计工作流程图,再根据其设计梯形图以及编写程序。调试程序、修改程序,直至实现各步功能;进行硬件设计及元件参数的计算、选择、制作。最后,根据自己的设计过程,加上对前期资料的整理和修改加工,确定论文的中心及重点,撰写毕业设计论文,经反复修改直至最终定稿。5本课题研究工作进度进度安排:1-3周: 检索、消化资料、调研出租车计价现状、完成开题报告;4-5
17、周: 确定初步设计方案;6-8周: 设计程序流程图、程序梯形图、程序指令,I/0元件分配表;9-10周: 程序调试、硬件设计、制作及调试;11-12周 完成毕业设计并上交毕业论文初稿13-14周:完成并上交毕业论文定稿。;15-16周:周系统测试验收并答辨 6设计(论文)提纲1、论述总体方案设计;2、论述程序流程图;3、论述软件设计,介绍流程图;4、论述硬件设计及调试过程;5、介绍软件使用说明。指导教师意见:对毕业设计选题任务进行了较细致的探讨,提出的方案和措施较具体,研究方法可行,难度和工作量适中,选题具有一定的应用开发价值,同意开题。指导教师: 余辉晴 2008年03月10日教研室审核意见
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