广深高速可变情报板改造

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1、广深高速可变情报板改造关键词：可变情报板PLC无线MODEM改造1．概述可变情报板在高速公路的信息发布，交通诱导等方面起着非常重要的作用。广深高速公路可变情报板(CMS)系统，属于法国90年代中期产品。在广深高速公路运营多年后，常出现故障,因资料不全和备件缺少，多数情报屏已经不能正常工作，主要是控制系统故障比较严重。但情报板屏体等质量比较好，故对其改造利用。尽可能保留CMS系统中性能较好、功能完整的硬件，且采用通用、稳定可靠的设备对CMS系统中的故障设备进行改造；并重新制定通讯协议，编写应用软件。2．CMS控制原理

2、广深高速共有可变情报板12块，监控中心通过通信计算机，调制解调器与可变情报板进行数据交换。监控中心可以定时发布或随机发布信息(带亮度选择)。每一个情报板有一个本地控制柜和一块可变情报板屏体。控制柜在可变情报板立柱旁边，相距约10米。控制柜内有一个控制箱、调制解调器、一个自成一体的温度控制器、供电变压器等。本地控制部分：控制箱中包含电源板、主控板、通信板、灯控板和I/O板。通信板上有三个通信口，一个与监控中心通信，一个用于本地调试，一个与显示屏上的光闸控制板通信。控制箱中有8块灯控板，每块灯控板有8路输出，一块灯控板

3、控制屏体上的4块光闸板（一个情报板屏体共30块光闸板，最后一块灯控板控2块光闸板，每一光闸板上有2个灯泡，一个主灯，一个副灯；灯泡的发光通过光纤传到每一个光闸点，当该点的光闸打开时，该点显示，在公路上能看到该点亮；当该点的光闸关闭时，该点不显示，没有光透射出去）。I/O板检测光传感器的输入。显示部分：可变情报板屏体有1个光闸板控制箱（有4块光闸控制板），30块光闸板。每块光闸板有5（宽）*18（高）个光闸点阵，整屏有30*5*18个点阵，可显示图形或上下二行英文字符或一行9个汉字。光闸板控制箱中的控制板的功能是根据

4、要显示的信息点阵位是亮还是灭，从而控制光闸板上该点位的光闸打开或关闭来达到显示信息。若监控中心要发布一条信息，则首先与本地控制柜建立通信联系，本地控制柜将要发布的信息完全接收下来。根据相应的显示信息调整灯控板的输出（主灯亮或主副灯同时亮）控制，同时将显示的内容再通过RS-485发送到光闸控制板，由它来控制相应点阵的开闭，详见图一。3．       CMS改造PLC在工业控制环境中的成熟应用高可靠性等特点，故选用PLC作为核心对控制系统进行改造。1、保留控制机箱、机箱电源、总线底板及灯控板，去掉控制箱中的主控板、通信

5、板、I/O板；2、通过实测，按照原来的灯控板性能，制作20块灯控板，新制作的灯控板在系统可任意互换使用；3、原有的有线通信铜缆和MODEM已经老化，故将监控中心与外场可变情报板的通信改为无线通信，采用西门子TC-35无线MODEM，开通GSM数据通信来实现，需要传输数据时，先拨通无线MODEM，建立传输通道，然后进行数据通信；4、选用日本三菱可编程控制器（PLC）FX2N-48MT（24个输入点、24个输出点）作为控制系统的核心设计控制系统；给FX2N-48MT配置1个RS-485串口通信模块FX2N-485BD，

6、与显示屏体光闸控制器进行通信、配置2个RS-232串口通信模块FX2N-232IF，一个作为本地调试的接口，另一个与TC-35无线MODEM连接，与监控中心计算机进行通信；5、设计一块转接板，插入并固定在控制箱中总线插座中，利用机箱底板上的电源供电。板的另一端安装一个37针的插座，通过扁平电缆与PLC的I/O端子相连。当PLC要对灯控板进行控制或读取灯控板的状态时，首先将PLC的输出信号转换为机箱的总线信号，与灯控板进行信息的交换。转接板是PLC与原控制箱连接的桥梁；6、设计编制可变情报板屏体内微处理器软件：Ÿ  

7、        显示屏内有4块MCS51系列单片机控制板，每块都设置有独立的地址，挂在本地控制柜的485通讯口线上，与本地控制柜的PLC直接通讯。因此重新设计与PLC通讯的通讯协议；Ÿ          用C语言及汇编语言编写MCS51单片机监控程序、显示程序、通讯程序等应用软件；Ÿ          监控程序包括接收控制柜的控制命令、状态查询命令等；显示程序受控制柜显示命令进行静态显示、闪烁显示及两帧不同显示内容的交替显示；通讯程序保证与控制柜PLC之间双向传输命令、显示用的点阵数据、状态参数等通讯正常；7、设计

8、编制本地制控制柜的控制系统软件：Ÿ本地控制柜的三菱可编程控制器（PLC）的编程采用梯形图；Ÿ          设计本地控制柜与监控中心通讯协议；Ÿ          编制与监控中心的通讯软件；Ÿ          设计编制与可变情报板屏体的通讯软件；Ÿ          设计编制本地控制柜的控制软件；8、设计编制监控中心计算机系统软件：Ÿ