基于PLC的出租車計價器設計

孫莉 張曉婕

【摘 要】以PLC來實現出租車計價的計價功能，通過對出租車計價器的功能分析，提出計價的系統方案，軟硬件系統體系的基本結構設計主要內容包括相關元器件使用類型的正確選擇、整體控制電路設計，該控制電路組成部分主要包括有鍵盤復位控制電路，顯示控制電路，鍵盤輸入接口控制電路，該系統的軟件設計部分主要包括了整個系統的程序流程圖、元器件、高級邏輯指令的分析、相關數據的分析及運算等內容。相較于我們傳統單片機出租車計價器，這款出租車的計價器更加穩定，不易在日常使用中發生故障、靈活性強、可靠度高，而且基于PLC也就是說明它必須要具備很高的操作智能性，并且完全充分滿足了現代人和消費者對于智能化的商務生活實際和應用要求。

【關鍵詞】出租車;計價器;PLC

出租車現在已經成為我們日常出行最方便的交通工具，隨著現代信息科技的發展和進步，出租車的計價手段和方式也已經發生了很多重要的變革。從最初的按照公交路線和站牌的公里次數進行定價，到按照里程表的自由計價，再到依據計價器來計算差別距離。現在已經有計價器自動打印發票的計價方式，計價器作為出租車的一個重要組成部分，關系到了出租車公司司機與旅客各方的利益，并且起到了非常重要的作用。

1 出租車計價器的控制要求

出租車計價器主要是一種安裝在各類出租車上的特殊計量測速儀器，作用之一就是實現顯示各類出租車在高速行駛時的里程和旅客需要交付的費用和金額，具有良好性能的計價器更加符合旅客和駕駛員都希望。控制電路就是由一個中央處理器，多種I/O口及中斷系統，儲存器，定時器，計數器等多種功能綜合集成在一塊硅片上組合而形成的小型、完備齊全的微型電腦控制系統。事先給旅客制定好一個出租車的基本值將其中的數據保存起來后放置在一個PLC的儲存器中，通過這個基本值的積分累加就可以判斷一輛出租車已經是否存在旅客，它既變成了k值并對于旅客做出了一個相應的判斷和響應。

2 設計

2.1基于PLC計費系統的設計

出租車計價儀是汽車駕駛員與旅客之間交易的一種手段，也是我國出租車服務行業快速健康發展的重要標志。本次設計中的硬件部分主要由PLC、顯示模塊、電阻等幾個模塊共同構成。選擇一個小型PLC即西門子S7-200系列CPU224的PLC。根據本次測試系統的主要電路和設計方案選擇，計價器中需要實時地顯示出該類旅客所乘坐的各種出租車正常行駛距離和價格，主電路的設計主要內容包括脈沖電路、復位電路、鍵盤接口電路、顯示電路等。行程計費電路，其工作原理主要是汽車在高速行駛中，行程傳感器將行程量信號轉化成一個脈沖個數，并經過計數、譯碼等電路后將其變換成一個計費所要收取的金額。出租車的正常行進狀態大致可以分為兩種：一種指的是在旅客不停留情況下的行駛狀態，稱為空車;一種就是指在沒有旅客的情況下處于狀態，稱為有客。出租車上一般都配備了一空的車牌和標志，當旅客處于一輛空車的情況下時，空的車牌就會被翻上，此時的計價儀并沒有進行計價：所以當旅客上車時，首先要翻下一張空的車牌，表示出現了有客，然后再來統計出租車的營運量。在我們需要進行使用出租車租賃計價器對其本機進行切換速度誤差的檢定時，我們通常應該特別注意：在采用傳統的時距和并計式收費付款方法收費的計算方式下，切換本機速度誤差是將租車計價器從傳統計程式式收費付款方式車速轉換到了成為時距和并列的計式式收費付款方式的本機車速兩個切換點，切換的本機速度主要指的是對于傳統時距和并計式租車計價器而言，但是對于這種時距分離式的租車計價器，由于在進行計價收費過程中不一定是都需要對其本機進行切換速度的檢定判段，也就不會容易出現本機切換速度誤差以及速度的檢定問題。

2.2出租車的計價標準

本文按照現行單價計算標準方法和符合國家相關規定并在實施的單價計算方法標準中將集合出并書寫其中的一般計算標準基本要求在原來對其進行了總體設計，其中對還有另外一套汽車相關的單價計算方法標準描述如下：汽車起步價7元/3km;基本空駛單價計算為汽車運距在3～6km（不包含6km）時1.4元/km，運距在6km以上，加收50%的汽車空駛單價費（150%*1.4=2.1）。紅燈或交通堵車的情況下，等待時間超過5min未達到10min時，算為正常行駛1km。

2.3出租車計價器的硬件設計

圖1所示，左側是MCGS觸摸屏電源是直流24V供電，接地極虛接地已消除共模干擾。觸摸屏和PLC選用485形式PPI通訊，端口為COM1口，傳輸速率9600，偶校驗，1個停止位，通訊線纜用的紫色的DP通訊線纜，屏蔽層接地，輪胎編碼器選用歐姆龍增量編碼器PNP型號24V電壓，1000線數，空車信號采用兩線制接近開關24V供電，等候檢測是開關量位移傳感器24V供電，輸出部分采用220V供電，包括空車指示燈，超出基準里程燈，等候指示燈和語音播報提醒乘客下車前帶好隨身攜帶物品。根據實際應用工作中的情況，由于整個系統在應用硬件上的這種手動接線操作方式一般是完全無法直接接線完成的，所以這項接線功能一般要求必須在整個系統應用軟件中經過一套自動化的硬件編程程序才能直接實現。

對出租車計價器工作過程進行分析以及費用計算情況進行介紹，儀表的工作模式有兩種：空車模式和乘客模式，以及起始價格和連續價格。硬件設計系統的基本設計的主要內容包括有關組件設計類型的正確選擇，整體集成電路的設計。軟件設計部分包括系統程序流程圖、元器件、高級邏輯指令的分析、相關數據的分析及運算等內容。仿真結果表明此設計符合設計要求，能夠實現對里程與計價的計量與顯示內容。程序的編寫工作完成后，就需要對自己所編程序的結構進行調試。在調試前先把程序經過的編程器號直接輸入給PLC中，再模擬執行同時監測PLC的正常工作情況，以判斷它們是否能夠達到控制的目的。

參考文獻：

[1]庫來酉，莫繼豪等.基于STM32的出租車智能計價器系統設計[M]山西電子技術，2019.

[2]王澤民.出租車計價器的發展[J].特區科技，2018，8（1）：13-15.

[3]王兆義.小型可編程控制器實用技術[M].北京：機械工業出版社，2019.

（作者單位：山東協和學院工學院）