對基于PLC的車載通信設備自動化控制系統設計分析

摘 要：自動化控制技術已經逐漸發展成熟，將其應用在車載通信設備上，能提高設備運用價值。本文主要針對基于PLC的車載通訊自動化控制系統設計進行分析，探索控制系統的設計要點，從通信系統、自動化模塊等角度出發，科學制定系統設計方案。

關鍵詞：PLC；車載通信設備；自動化控制

前言：傳統車載通信設備控制系統存在準確性與抗干擾性能較差的弊端，因此，需要注重PLC技術在控制系統中的運用。這一系統功能在于自動化和信息傳輸，通過信號的有效傳輸，能加大對車載通信設備運行狀態的控制，在系統合理設計的基礎上，發揮PLC的技術優勢。

一、車載通信設備自動化控制

（一）自動化模塊

要想保證車載通訊設備自動化控制系統功能的實現，需要做好自動化模塊的設計，進一步提高系統的控制能力。這一模塊主要包括采樣、輸入、執行和輸出更新等階段，在采集車載通信設備有關信息后，自動控制通信設備執行操作指令，之后更新并輸出的執行指令。PLC在自動化模塊以循環掃描的方式運行，由此完成設備數據采集等工作。在PLC技術應用下，可控制通訊信號的輸出和更新，根據指定任務進行運算，以便逐步完成各階段工作[1]。將上述階段整合起來便形成一個掃描周期，在掃描周期循環運行下能促進控制系統正常運行，做好通訊設備數據實時采集和整合等工作，確保各階段工作針對性開展。

（二）控制模塊

控制模塊是車載通訊設備自動控制系統的關鍵構成部分，主要任務包括接收觸摸屏對應的邏輯點和數據，根據數據進行設備狀態調整。控制系統中的數據交換以及控制指令設定，都是通過上述控件完成的。為了保證數據準確傳遞，在設計控制模塊時，應明確傳輸數據的屬性，如數據長度、先后順序、數據標識碼以及識別碼等，提高控制信號采集效率，之后進行數據解調。將其按照PLC要求的格式輸入，根據數據優先度執行解調指令，以此輸出控制指令信息。以PLC的格式進行控制數據的編輯，以便確保系統設計有效性。

（三）通信系統

除了上述功能模塊外，還要保證通信系統的有效設計，保證車載通訊設備控制系統整體運行性能較好。車載通信系統主要包括收發天線和收發模塊兩部分。其中收發模塊主要依靠收發器完成相關任務，通過提供反饋信息，實現通信控制系統自動化，該模塊起到接收和傳遞信號的作用，利用通信接口將數據信號傳輸到網絡中。由于數據格式是一致的，由此保證車輛總線間能進行相互通信，以及進行無線電波的解調。常見的收發器類型包括接收電路、總接線口、控制單元和控制接口等。其中接收電路主要任務為準確判斷有用電波；控制接口主要是發出控制指令并在控制單元中傳輸；解調單元主要任務為進行通信信號的解調。

以PLC技術為主的控制單元，能進行各類信息的有效傳遞，提供了多條信息傳播通道，以免出現信號傳遞質量低下的現象，在提高自動控制系統運行靈活性及抗干擾性能上有重要意義。當前主要使用單點接口、多點接口及自由通信接口等接口形式，加強了信號傳輸可靠性。在通信系統中進行通信協議及接口的設置時，要合理利用解調單元的功能。通信系統良好設計，能增加系統的數據傳輸量，從而優化控制系統功能。根據數據屬性來配置通信接口，完成通信系統的改進設計，進一步保障信息傳輸質量及準確性。

二、仿真實驗

為了評價本次車載通訊設備控制系統運行可靠性，要對其進行可靠性和準確性實驗。在可靠性實驗上，進行不同控制系統的對比實驗，可得到系統可靠性曲線，分析系統運行過程中對應的可靠度值，來了解系統運行可靠與否。實驗表明，傳統自動控制系統的運行時間大于50h時，系統存在一定安全風險，當超過10000h時，系統無法正常運行。而基于PLC的自動控制系統，當運行時間大于10000h時，仍能保持較高的運行可靠性。從這一實驗可知，改進后的通信控制系統，其穩定性有明顯增強。在進行準確性實驗時，以驗證控制系統信號輸出與執行能否準確控制為目的，根據實驗結果判斷系統準確性的好壞。實驗表明，傳統通信控制系統在5000h的運行時間內，有較好的執行準確性，但超過這一時間后，其準確性有所下降。基于PLC技術的控制系統，有效改善了系統性能，在運行時間30000h內，都能保證信號有效傳輸，是系統可靠運行的保障。由此可知，實現PLC技術和通訊設備控制系統的有機結合，一定程度提高了系統的抗干擾能力和準確性，能在通信設備運作過程中實現良好應用，有必要將該自動化系統作為車載通信設備未來發展重點。

結論：綜上所述，借助PLC技術對車載通信設備控制系統進行優化設計，能提高通信設備運行自動化程度，逐漸加強系統性能。有關數據表明，應用PLC技術能有效提高自動化控制系統的穩定性和可靠性，確保設備使用信息在網絡中有序傳遞，進而保障車載通信設備始終處于良好的運行狀態。

參考文獻：

[1]齊金成.基于PLC的車載通信設備自動化控制系統設計[J].南方農機，2019，50（02）：171.

作者簡介：

鄭澤志（1997.2.17），男，籍貫： 河北省保定市涿州市，職稱和學歷：本科，研究方向或專業：電氣工程及其自動化。