李培東

摘要：近些年來，汽車行業(yè)的發(fā)展與變化是日新月異的，電子行業(yè)與汽車行業(yè)的融合更加深入和廣泛。在汽車設(shè)計制造與生產(chǎn)中，電子化現(xiàn)象已經(jīng)非常常見。傳統(tǒng)汽車技術(shù)發(fā)展與電子技術(shù)的集合與發(fā)展，推動了汽車行業(yè)的發(fā)展，電子工業(yè)的提升在汽車行業(yè)得到顯現(xiàn)。PLC作為發(fā)展時間長，比較完善的控制系統(tǒng)在汽車電子儀表中的應(yīng)用值得進行研究。

關(guān)鍵詞：PLC;汽車電子儀表;應(yīng)用;實踐

中圖分類號：U472.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）11-0229-02

1? PLC介紹

PLC是英文ProgrammableLogicController的縮寫，其意為可編輯邏輯控制器，其組成主要包括CPU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存、輸入/輸出接口、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等等?？删庉嬤壿嬁刂圃诎l(fā)展初期只能進行簡單的邏輯控制，這也是其名稱的由來。經(jīng)過近些年的發(fā)展和完善，PLC控制器能夠達到邏輯、時序、模擬、通信等多種模塊的控制，PLC控制系統(tǒng)具有較強的抗干擾性，同時具有穩(wěn)定的控制能力，設(shè)計、維護、操作等等都比較靈活方便，在功能上更加豐富，應(yīng)用范圍也更加廣泛。

2? 汽車電子儀表分類及功能

汽車用電子儀表主要分為模擬指針標(biāo)計、數(shù)字表計、綜合信息顯示表計三類。

不同的汽車電子儀表具備不同的功能屬性，汽車工業(yè)的發(fā)展是國家工業(yè)水平、國家經(jīng)濟的縮影，汽車電子儀表是汽車制造中的重要電氣元器件，對汽車的整車制造有著重要的影響，也影響著駕駛體驗、汽車功能的提升。目前而言汽車電子儀表主要包括以下幾種，如表1所示。

3? PLC在汽車電子儀表的實踐

3.1 汽車電子儀表的顯示

汽車儀表顯示的功能和內(nèi)容是多樣化的，包括了汽車的各種狀態(tài)和信息，呈現(xiàn)給駕駛員以作為其安全駕駛的重要依據(jù)，汽車電子儀表可以稱為人車交互的重要平臺。汽車顯示儀表目前的表計絕大部分是數(shù)字表，對于汽車狀態(tài)的即時值刷新顯示速度更快。

汽車電器儀表顯示單元包括固定顯示部分和可選顯示部分。其中固定顯示儀表包括水溫表、油表、轉(zhuǎn)速表和時速表，為固定顯示模式?？蛇x顯示部分包括車門關(guān)閉提示、平均顯示、制動顯示、安全帶顯示等等。

目前大部分的汽車在啟動時都有自診斷功能，各個電子儀表會進行自檢并顯示檢測值，可選顯示部分會再自檢完成后變暗，如自檢出現(xiàn)問題或異常，會進行報警提示。汽車電子儀表顯示是重要的汽車狀態(tài)提示。

3.2 汽車電子儀表的使用

科學(xué)技術(shù)一直在發(fā)展和進步，汽車儀表的更新?lián)Q代和提升周期明顯縮短，引入電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)汽車電子儀表結(jié)合，實現(xiàn)新型顯示系統(tǒng)，由以往單一的信息顯示，向簡單的組合信息系統(tǒng)顯示，并最終向綜合性的顯示系統(tǒng)發(fā)展。例如，燃油的計算，除了剩余油量的顯示，還可以根據(jù)現(xiàn)存油量、平均油耗等信息，進行信息的加工計算和處理，顯示出剩余油量還可以行駛多少公里的信息。信息系統(tǒng)逐步可以進行系統(tǒng)性的計算，為汽車駕駛提供更加準(zhǔn)確的數(shù)值信息，將更多豐富的功能實現(xiàn)一體式的完善建設(shè)。

基于PLC控制系統(tǒng)的燃油數(shù)據(jù)中心，通過對燃油、車速、油耗等信息的綜合計算，實現(xiàn)對車輛燃油相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示。以一汽大眾高爾夫汽車為例，由中控平臺按下“CAR”健后，進入汽車狀態(tài)界面，點擊屏幕左上角和右上角“>”“<”鍵，可以查看平均油耗、總行駛里程、自啟動后行駛里程及時間、剩余油量可行駛里程等信息。此外通過右側(cè)遙桿按鍵可以更換電子儀表盤中的數(shù)值顯示，可選擇實時速度、行駛里程、啟動后行駛時間等等，為駕駛員不同需求進行參考。

3.3 汽車電子儀表信息

汽車電子儀表信息包含豐富的功能，其出發(fā)點都是為了方便駕駛員及乘客使用，例如車載地圖、維修提示、后視鏡顯示、藍(lán)牙連接、廣播系統(tǒng)、電話導(dǎo)入等等。汽車電子儀表信息一般安裝在中控平臺，控制開關(guān)多在顯示設(shè)備附近，現(xiàn)代化車輛設(shè)計制造中也有全觸摸屏設(shè)計以減少按鍵的情況，為駕駛員提供更加便捷的操作，駕駛員根據(jù)實際需求進行信息的獲取和功能的使用。

4? PLC汽車電子儀表的應(yīng)用特征

目前的大多數(shù)汽車電子儀表中多為PLC綜合儀表的應(yīng)用，在汽車應(yīng)用設(shè)計過程中，汽車PLC控制系統(tǒng)是針對汽車進行的控制器電子裝置，具備數(shù)字運算操作的功能作用，需要采用專用的模塊以達到多功能要求。在汽車行駛過程中往往會遭遇惡劣的天氣情況或環(huán)境，例如高溫、嚴(yán)寒、風(fēng)雨、靜電等不同情況的影響，運用PLC控制系統(tǒng)還能夠在多樣化環(huán)境下保持穩(wěn)定性，以保證駕駛安全。

4.1 多功能性

汽車PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，以電子儀表為主要數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)媒介，通過傳感器和信號的接收輸入，經(jīng)過ECU（汽車電子控制單元）將信息處理后傳遞給執(zhí)行器并進行信息的顯示和提示。例如，未系安全帶的情況下，表盤提示燈會閃爍，并伴有蜂鳴聲;未關(guān)車門的情況下，儀表盤會顯示車門未關(guān)閉的模擬情況，如仍然開動車輛會伴有警報聲以作提示;在進行轉(zhuǎn)向時，手動打開轉(zhuǎn)向燈，此時儀表盤會顯示轉(zhuǎn)向提示燈，在轉(zhuǎn)向完成時，轉(zhuǎn)向遙桿會自動回彈并取消指示燈提示。此外還有胎壓顯示、保養(yǎng)顯示和其他故障報警顯示等等。通過PLC系統(tǒng)控制的汽車電子儀表，能夠及時將車輛狀態(tài)通過電子儀表盤進行顯示，為駕駛安全提供有效的參考信息。

4.2 高穩(wěn)定性

因為汽車PLC控制系統(tǒng)是通過電信號的傳到實現(xiàn)控制的銜接、執(zhí)行與現(xiàn)實，因此汽車儀表的工作環(huán)境需要適應(yīng)多樣性的天氣情況，并考慮電磁干擾的情況。在汽車PLC控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，以隔離電源方式減少空間電磁干擾，同時進行合理的布線和安裝，采用屏蔽機理有效阻隔輻射的干擾與傳播，布線時要考慮使用屏蔽線，盡可能減少靜電干擾、電磁感應(yīng)的影響等等。根據(jù)汽車使用工況，往往采用定制PLC模式，對汽車軟件、硬件情況進行綜合設(shè)計應(yīng)用，保證其在惡劣天氣的正常運行，避免電磁干擾，實現(xiàn)高穩(wěn)定性。

5? PIC在汽車電子儀表的具體應(yīng)用

5.1 汽車組合儀表測定平臺和控制策略

目前，研究人員對企業(yè)現(xiàn)有汽車儀表產(chǎn)品生產(chǎn)的各種特點進行了研究。在基于PLC開發(fā)的基礎(chǔ)上研制了汽車儀表標(biāo)定檢測平臺，是通過研究檢測平臺的組成與控制策略來實驗儀表標(biāo)定檢測流程，并將其運用到汽車儀表的生產(chǎn)過程中，利用該標(biāo)定檢測平臺實現(xiàn)以此來全面提高我國汽車電子涵蓋的范圍?；诖?，為了滿足對汽車組合儀表測定平臺和控制策略的實驗要求，相關(guān)技術(shù)人員通過采用標(biāo)定檢測平臺A-B公司SLC500系列PLC汽車數(shù)字組合儀表功能來具體研究PLC在汽車電子儀表的具體操作應(yīng)用。在檢測環(huán)節(jié)，要使用到PLT儀器，這是一種專用的通訊模擬裝置儀表，是為了能合理地控制、監(jiān)測儀表標(biāo)定檢測過程中的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及人機交合互等具體的實驗環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)要通過校表控制面板控制來輸入各標(biāo)定數(shù)據(jù)，以此來控制整個標(biāo)定的進度，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。

5.2 汽車電子儀表在汽車試驗中的具體情況

以某汽車企業(yè)生產(chǎn)的某一款汽車電子數(shù)字組合儀表為例，來詳細(xì)論述組合電子儀表在汽車試驗中的具體情景。首先要打開電源開關(guān)，由主控程序?qū)LC發(fā)送初始化信息，即把PLC數(shù)據(jù)中預(yù)先定義的二級信息CLASSII（通訊指令）發(fā)送至PLT中，其完成初始化后，操作員可通過Panelview600出現(xiàn)相應(yīng)提示畫面選擇不同的檢測程序進行檢測。之后在選擇完汽車組合儀表零件號后，主程序開始進入了檢測部分。再要對組合儀表中里程表（SPEEDO）采取3點標(biāo)定方法進行標(biāo)定，將通訊指令發(fā)至儀表。然后在完成指針的標(biāo)定后，PLC控制檢測夾具氣缸輸出，使檢測儀表移至操作員位置以便于人工檢查各信號指示燈，進入復(fù)檢階段。最后在上述標(biāo)定完成后，PLC自動會把剛標(biāo)定完的數(shù)據(jù)依次寫入儀表的EEPROM，寫入后PLC還要對其進行讀取標(biāo)定，確保與寫入的數(shù)據(jù)一致。

6? 汽車PLC技術(shù)在儀表中的未來應(yīng)用趨勢

目前而言，汽車電子PLC技術(shù)的應(yīng)用是較為廣泛的，隨著信息技術(shù)、智能化技術(shù)的發(fā)展，汽車電子儀表也在不斷向微型化、智能化、多功能方面優(yōu)化。技術(shù)的提升，使得傳感器種類、性能情況、功能要求等等都在提升，這種情況下汽車PLC控制系統(tǒng)中對于信息存儲與處理也提出了新的要求。汽車系統(tǒng)中所包含的信息是多種多樣的，微處理器工作量也在不斷增加，這也要求汽車處理器能夠具備更加強大的數(shù)據(jù)運算能力、運算速度和處理能力以及穩(wěn)定性要求。在之后的汽車制造過程中，需要對汽車數(shù)據(jù)信息的運用提高重視，將數(shù)據(jù)信息的傳輸、信息轉(zhuǎn)換、功能體現(xiàn)等等反映到儀表顯示中，在硬件方面也需要提升顯示的舒適性和方便性。其次在安全性、布線安裝方面也需要進行更加細(xì)致的研究，以達到逐步完善優(yōu)化的效果。汽車PLC控制系統(tǒng)的完善和提升是勢在必行的，在與汽車儀表相結(jié)合的過程中，還需要不斷創(chuàng)新，引入新技術(shù)，從軟件、硬件兩個方面雙管齊下，以期實現(xiàn)更好的功能和效果。

7? 結(jié)語

汽車行業(yè)的發(fā)展在一定程度上是借助PLC電子儀表技術(shù)的發(fā)展逐漸實現(xiàn)的。雖然我國的現(xiàn)代汽車行業(yè)整體表現(xiàn)良好，但是實際上我國的汽車PLC電子儀表技術(shù)比起外國發(fā)達國家還有很大的一段距離。也說明我國汽車行業(yè)在未來發(fā)展還有很大的進步空間。汽車PLC電子儀表技術(shù)已經(jīng)是汽車行業(yè)中一個十分關(guān)鍵的技術(shù)，雖然我國在這個方面也有研究，但是一直受到外國的打壓和沖擊，因此我國想要在這個方面有自己的技術(shù)還需要進行更加深入的研究與探討。

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