基于PLC的出租车计价器设计获奖科研报告

基于PLC的出租车计价器设计获奖科研报告【摘要】以PLC来实现出租车计价的计价功能，通过对出租车计价器的功能分析，提出计价的系统方案，软硬件系统体系的基本结构设计主要内容包括相关元器件使用類型的正确选择、整体控制电路设计，该控制电路组成部分主要包括有键盘复位控制电路，显示控制电路，键盘输入接口控制电路，该系统的软件设计部分主要包括了整个系统的程序流程图、元器件、高级逻辑指令的分析、相关数据的分析及运算等内容。相较于我们传统单片机出租车计价器，这款出租车的计价器更加稳定，不易在日常使用中发生故障、灵活性强、可靠度高，而且基于PLC也就是说明它必须要具备很高的操作智能性，并且完全充分满足了现代人和消费者对于智能化的商务生活实际和应用要求。

【关键词】出租车;计价器;PLC

出租车现在已经成为我们日常出行最方便的交通工具，随着现代信息科技的发展和进步，出租车的计价手段和方式也已经发生了很多重要的变革。从最初的按照公交路线和站牌的公里次数进行定价，到按照里程表的自由计价，再到依据计价器来计算差别距离。现在已经有计价器自动打印发票的计价方式，计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系到了出租车公司司机与旅客各方的利益，并且起到了非常重要的作用。

1出租车计价器的控制要求

出租车计价器主要是一种安装在各类出租车上的特殊计量测速仪器，作用之一就是实现显示各类出租车在高速行驶时的里程和旅客需要交付的费用和金额，具有良好性能的计价器更加符合旅客和驾驶员都希望。控制电路就是由一个中央处理器，多种I/O口及中断系统，储存器，定时器，计数器等多种功能综合集成在一块硅片上组合而形成的小型、完备齐全的微型电脑控制系统。事先给旅客制定好一个出租车的基本值将其中的数据保存起来后放置在一个PLC的储存器中，通过这个基本值的积分累加就可以判断一辆出租车已经是否存在旅客，它既变成了k值并对于旅客做出了一个相应的判断和响应。

2设计

2.1基于PLC计费系统的设计

出租车计价仪是汽车驾驶员与旅客之间交易的一种手段，也是我国出租车服务行业快速健康发展的重要标志。本次设计中的硬件部分主要由PLC、显示模块、电阻等几个模块共同构成。选择一个小型PLC即西门子S7-200系列CPU224的PLC。根据本次测试系统的主要电路和设计方案选择，计价器中需要实时地显示出该类旅客所乘坐的各种出租车正常行驶距离和价格，主电路的设计主要内容包括脉冲电路、复位电路、键盘接口电路、显示电路等。行程计费电路，其工作原理主要是汽车在高速行驶中，行程传感器将行程量信号转化成一个脉冲个数，并经过计数、译码等电路后将其变换成一个计费所要收取的金额。出租车的正常行进状态大致可以分为两种：一种指的是在旅客不停留情况下的行驶状态，称为空车;一种就是指在没有旅客的情况下处于状态，称为有客。出租车上一般都配备了一空的车牌和标志，当旅客处于一辆空车的情况下时，空的车牌就会被翻上，此时的计价仪并没有进行计价：所以当旅客上车时，首先要翻下一张空的车牌，表示出现了有客，然后再来统计出租车的营运量。在我们需要进行使用出租车租赁计价器对其本机进行切换速度误差的检定时，我们通常应该特别注意：在采用传统的时距和并计式收费付款方法收费的计算方式下，切换本机速度误差是将租车计价器从传统计程式式收费付款方式车速转换到了成为时距和并列的计式式收费付款方式的本机车速两个切换点，切换的本机速度主要指的是对于传统时距和并计式租车计价器而言，但是对于这种时距分离式的租车计价器，由于在进行计价收费过程中不一定是都需要对其本机进行切换速度的检定判段，也就不会容易出现本机切换速度误差以及速度的检定问题。

2.2出租车的计价标准

本文按照现行单价计算标准方法和符合国家相关规定并在实施的单价计算方法标准中将集合出并书写其中的一般计算标准基本要求在原来对其进行了总体设计，其中对还有另外一套汽车相关的单价计算方法标准描述如下：汽车起步价7元/3km;基本空驶单价计算为汽车运距在3～6km（不包含6km）时1.4元/km，运距在6km以上，加收50%的汽车空驶单价费（150%*1.4=2.1）。红灯或交通堵车的情况下，等待时间超过5min未达到10min时，算为正常行驶1km。

2.3出租车计价器的硬件设计

图1所示，左侧是MCGS触摸屏电源是直流24V供电，接地极虚接地已消除共模干扰。触摸屏和PLC选用485形式PPI通讯，端口为COM1口，传输速率9600，偶校验，1个停止位，通讯线缆用的紫色的DP通讯线缆，屏蔽层接地，轮胎编码器选用欧姆龙增量编码器PNP型号24V电压，1000线数，空车信号采用两线制接近开关24V供电，等候检测是开关量位移传感器24V供电，输出部分采用220V供电，包括空车指示灯，超出基准里程灯，等候指示灯和语音播报提醒乘客下车前带好随身携带物品。根据实际应用工作中的情况，由于整个系统在应用硬件上的这种手动接线操作方式一般是完全无法直接接线完成的，所以这项接线功能一般要求必须在整个系统应用软件中经过一套自动化的硬件编程程序才能直接实现。

对出租车计价器工作过程进行分析以及费用计算情况进行介绍，仪表的工作模式有两种：空车模式和乘客模式，以及起始价格和连续价格。硬件设计系统的基本设计的主要内容包括有关组件设计类型的正确选择，整体集成电路的设计。软件设计部分包括系统程序流程图、元器件、高级逻辑指令的分析、相关数据的分析及运算等内容。仿真结果表明此设计符