TỰ ĐỘNG HOÁ TRẠM THU PHÍ
GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ
AUTOMATION TOLL PLAZA FOR
ROAD TRAFFIC
TÓM TẮT
Bài báo này giới thiệu về hệ thống giám sát và điều khiển tự động
hóa trạm thu phí giao thông đường bộ. Trong hệ thống này sử
dụng công nghệ RFID, S7-200 và Visual Basic. Với hệ thống này,
s
ẽ giải quyết bài toán thu phí giao thông một cách hiệu quả, hạn
chế được tiêu cực và cho phép giảm được số nhân viên trực trạm
như hiện nay
.
ABSTRACT
This article present about supervisory and automation control
system toll plaza for road traffic. In this system, we used RFID
technology, simatic S7-200 and Visual Basic. With this system, we
will solve problem change for traffic effect, cut down negativeness
and allow to reduce agents watch officer as today.
1. Đặt vấn đề
Trong tất cả các lĩnh vực từ kinh tế, chính trị, văn hoá, xã hội Tự động
hoá đ
ã dần dần khẳng định được vai trò cực kì quan trọng và tất yếu của mình.
S
ự phát triển toàn diện của một xã hội luôn song hành với sự phát triển của khoa
hoc công nghệ.
Giao thông là một vấn đề quan trọng của xã hội và việc giải quyết vấn đề
giao thông là một công việc mà toàn xã hội phải quan tâm. Hiện nay tại các trạm
thu phí giao thông đường bộ số lượng nhân vi
ên trực còn khá nhiều, xe qua trạm
còn phải qua nhiều giai đoạn xử lí như mua vé, soát vé nên làm mất nhiều thời

ù hợp với yêu cầu công nghệ của các hệ thống tự động. Các module
reader có các hình dạng như sau:
1 - Đèn trạng thái
2 - Cổng kết nối với mạng Industrial Ethernet.
3 - Cổng kết nối RS422
4 - Cổng kết nối RS232
5 - Digital I/O
6 - Ngu
ồn cung cấp (24VDC)
Module ASM:
Cho phép liên kết giữa bộ đọc với PC/PLC thông qua mạng Profibus
Hình
2. Cấu tạo của modul reader
Hình 4. Module ASM
Hìn
h 1. Nguyên l í làm việc của RFID
Hình 3
. Sơ đ
ồ kết nối thiết bị
ngoại vi với modul reader
hoặc đường truyền RS232.
3. Ứng dụng công nghệ RFID vào trạm thu phí
Công nghệ RFID được đưa vào trạm thu phí để thực hiện những công việc
sau: Mỗi Chip nhớ sẽ chứa một mã số mang thông tin về xe và chủ xe đang lưu
thông. Khi xe đi qua trạm thu phí th
ì đầu đọc được bố trí xung quanh trạm sẽ đọc
mã số này và truyền về PC/PLC, sau đó mã số này sẽ được PC so sánh với mã số
đ
ã có sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy tính.
Sau đó toàn bộ thông tin về xe mang Chip nhớ tương ứng sẽ được Visual

Control 6.0, bi
ểu tượng hình điện thoại tượng trưng cho MSComm hiện lên, khi
c
ần sử dụng kéo biểu tương này vào trong Form chương trình.
Có 2 cách để trao đổi thông tin:
*
Điều khiển sự kiện: Cách này sử dụng thuộc tính được hỗ trợ sẵn OnComm để
bẫy các sự kiện .
Hình 5.
Sơ đồ bố trí antenna ở hai đầu trạm
* Hỏi vòng: Để xác định sự kiện mới hoặc lỗi bằng các này ta kiểm tra các đặc
tính ComEvent sau mỗi chu kì chương trình. Cách này khơng tối ưu vì máy tính
c
ần có thời gian để thực hiện hỏi vòng và thường được sử dụng trong các ứng
dụng đơn giản. Có 2 cách để cài đặt thơng số cho cổng truyền thơng:
+
Cài đặt trong chương trình ứng dụng.
+
Cài đặt trong Control Pannel: chọn Control Pannel/System/Device
Manager/Port (Com B và LPT) Resourses.
5. Thuật tốn truyền thơng giữa máy tính và PLC

6. Tính chọn thiết bị cho một trạm ở cấp trường
Tại mỗi trạm thu phí như hiện nay, ngồi những thiết bị và cơ sở hạ tầng
có sẵn thì khi Tự động hố một trạm như hiện nay cần có thêm những thiết bị
như sau:
- Hai máy vi tính kết nối mạng LAN trong đó một máy có nhiệm vụ là xử lý
thơng tin về một xe nào đó khi qua trạm, máy vi tính đó được kết nối với PLC,
Kết thúc
Chạy chương trình

điều khiển trạm thu phí
Kết thúc
Hình 6. PC truyền dữ liệu đến PLC
máy in. Máy còn lại được kết nối với Camera có nhiệm vụ quan sát trạm. Và
m
ạng cục bộ này được nối với Internet.
- Hai Camera này có nhi
ệm vụ quan sát hai hướng của 2 làn đường ngược chiều
nhau.
- B
ốn module reader, hai module ASM bố trí hai đầu trạm.
- Ba máy in trong đó: một máy trong trạm có nhiệm vụ là in nhật ký của xe qua
trạm khi có yêu cầu của chủ xe, hai máy còn lại được đặt ở hai làn đường có
nhiệm vụ là biên lai cho chủ xe khi xe đi qua trạm.
- PLC S7-200 CPU 226 và các phụ kiện kèm theo như cáp kết nối bộ chuyển đổi
PC/PPI.
- M
ột máy phát điện dự phòng.
- Hai b
ộ Kit có kết nối máy tính để hiển thị các dòng thông báo, cảnh báo và số
tiền còn lại cho chủ xe biết.
- Sáu động cơ trong đó: 4 động cơ làm nhiệm kéo cửa để đưa các xe vi phạm
hoặc hết tiền vào bãi đậu xe vi phạm, 2 động cơ còn lại dùng cho Barier 2 đầu
làn xe môtô và cơ giới để kh
i có xe vi phạm được đưa vào bãi đậu xe vi phạm thi
đóng Barier này lại.
Hình 8. Sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị tại trạm có 2 làn xe
Barie
Barie
Phòng giám

B
B
Bãi đổ
xe vi
ph
ạm
Bãi đổ
xe vi
ph
ạm
Cửa
vào
c
ủa
xe vi
ph
ạm
A
B
B
A
Cửa
vào của
xe vi
ph
ạm
7. Thiết kế phần mềm
HMI quản lý: cho phép nhân viên trực trạm dễ dàng giám sát được các
thông tin về xe đến và chủ xe. Đồng thời có thể mở Barier qua nút nhấn "Barier"
trên giao diện để cho phép xe chưa đăng ký dịch vụ qua trạm.

l
ại khi có yêu cầu của chủ xe nào đó.
HMI xử lý xe vi phạm và xe hết tài khoản: HMI này chỉ xuất hiện khi
nhân viên chọn chế độ vận hành hệ thống bằng tay. Như vậy khi có xe vi phạm
hoặc là xe hết tài khoản đi vào trạm thì HMI này sẽ tự động xuất hiện để chờ
lệnh của nhân viên vận hành trạm. Sau khi nhân viên trực trạm nhấn vào nút
“M
Ở”, lúc đó 2 cửa phía tương ứng có xe vi phạm hay hết toàn khoản sẽ mở ra
để xe đi v
ào bãi đỗ xe vi phạm. Đồng thời lúc này Barier ở làn đường dành cho
xe môtô và xe cơ giới cùng phía sẽ tự động đóng lại. Sau khi xe vi phạm đã được
đưa vào b
ãi đổ xe thì lúc đó Barier ở làn đường dành cho xe môtô và xe cơ giới
sẽ tự động mở ra để cho việc lưu thông được tiếp tục.
8. Kết luận
Trạm thu phí giao thông đường bộ sử dụng công nghệ RFID, bộ điều
khi
ển Logic khả lập trình PLC, giao diện HMI thân thiện sử dụng phần mềm lập
trình hướng đối tượng Visual Basic cho phép dễ dàng lắp đặt và vận hành tại các
trạm thu phí hiện nay.
Chúng tôi đã giải quyết cơ bản bài toán này mong rằng nó sẽ mang lại
những hiệu quả kinh tế thiết thực đối với sự nghiệp Công nghiệp hóa – Hiện đại
hóa của đất nước.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Serial port complete - Jan Axelson
[2] M
ạng truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn
[3] Kết nối máy tính trong Windows - Ngô Diên Tập
[4] Đo lường và điều khiển bằng máy tính - Ngô Diên Tập
[5] Lập trình hướng đối tượng Visual Basic 6.0