PAC应用一例。 作者 ：孙崇峰 1 引言 先进的智能型交通监控系统(ITS)包含交通数据收集系统(车辆侦测系统/风力侦测系统/雨量侦测系统/浓雾侦测系统/边坡坍方侦测系统)、信息显示系统(旅行时间标志板)、交通管制显示系统(风雨雾慢行警示号志/闸道仪控号志)、闭路电视系统、有线电话系统、传输系统、中央计算机系统等众多的子系统。ITS的体系结构选型是决定系统集成的关键。 2 可编程自动化控制器(PAC)应用设计 ITS系统集成最大的挑战是如何将各子系统的数据透过控制器实时的独立处理(Stand- alone)与正确大量运算，且在最短的时间内将运算后的有效数据，透过以太网或光纤网络将所有处理过的有效数据送回中央端的中央计算机作数据的各种分析报表，进而形成实时的交通决策的重要依据。 要达成如此庞大系统且能够分析出实时的正确报表，在整个的系统架构上控制器扮演着重要的关键，不但控制器本身要能够耐受高速公路、隧道内等极度恶劣的环境(高温/潮湿/落尘重/雷击 )因素,且能够稳定地扮演数据收集、逻辑运算、突发复杂事件运算、数据备份、通讯等多功能的平台，所能处理，PAC分布式交控系统架构比较IPC工控机的传统架构更能稳定实时地完成此类任务。 泓格的Micro PAC微型可编程自动化控制器与分布式模块在(ITS)智能型交通监控系统的整合应用是现今在长距离的交控系统整合应用的主要架构之一，智能型交通监控系统可分为下列三种应用架构: 2.1 道路环境监测 透过分布式模块将远程数据(风速/雨量/浓雾/坍方侦测器)收集，再由Micro PAC(I-7188/I-8000)经过运算转换成有效的气象与环境信息，并可直接连网回传到监控中心，判断是否须关闭某路段以维护行车安全。 2.2 道路行车状况监测 透过Loop感应器可将车辆车速、车长、经过时间(单位路面拥挤程度)数据记录并回传中控中心，以判断车流状态是否要采取管制(限量)、开放路间或封闭交流道并透过广播系统建议驾驶人改道。 2.3 隧道环境安全监测 收集隧道口辉度计的讯号值，透过Mirco PAC的运算和控制，调整隧道出入口灯光明暗变化，让驾驶人在进入隧道内时，内外灯光明暗变化不会超过眼球所能适应的状态，以确保驾驶人的安全;隧道内的测烟计可测量是否有火警发生，以启动火警消防系统警报，并将抽风机依序打开保持隧道空气流通，避免行驶人吸入浓烟而产生危险。 2.4 方案比较 (1) 传统方案 如图1所示。以往数据收集系统是以远程分布式的架构，从远程传感器收集数据给主机控制器(master)，再传给计算机完成运算，最后上传到中控室计算机主机。旧式架构会产生2项缺点: 图1 旧型三层式ITS数据收集系统 ●倘若数据量过大数据直接上传给计算机容易造成数据流“瞬间堵车”现象; ●交控系统范围大、距离长，若主机控制器无法直接连网，会造成现场端须再配备IPC上网，不仅提高成本且易造成系统的不稳定。 (2) 新式架构 如图2所示。采用可连网及可程序的主机控制器(Micro PAC)，可以将旧式架构“中央集权式”的三层式架构，把远程I/O资料全部集中在PC端，改成新架构“地方分权式”的分布式架构，由各区域现场主机(Micro PAC)实时处理远程I/O的讯号并运算转换成有效的数据后连接以太网或光纤网络，如此不但在数据收集转换时具有高效能与高灵活性，同时在长距离与大范围的环境可延伸扩充多个数据收集的子系统，减轻中控计算机的负担提高系统稳定性。 图2 智能型分布式交控系统 3 泓格I-7188E Micro PAC特性简介 ●80188-40 CPU，512K Flash，512K SRAM ●MiniOS7操作系统，兼容ROM-DOS ●RS-232 * 1，RS-485 * 1 ●10Base-T Ethernet * 1 ●支持TC/BC/梯形图/指令表编程语言 ●支持TCP/IP、UDP、Modbus RTU/TCP通信协议 ●支持I/O、存储器、串口扩展 ●+10~30VDC供电，-20~+75℃工作温度范围 ●功耗:2W(不含LED指示灯);3W(含LED指示灯) 4 结束语 嵌入MiniOS7操作系统的泓格I-7188E Micro PAC是新一代工业领域的基础自动化平台。随着现代化交通管理的质量要求，PAC技术在大系统集成工程中必将得到广泛深入的应用。