基于工程車輛中電氣控制系統的思考

摘 要：德國WachenDorff公司的專業彩色/灰度級顯示器有25年以上的經驗，是國際知名的顯示器公司捐有全面的產品開發經驗和最完整的產品生產線，并持有相關的專利權。相關的技術參數認證、性能測試認證等已在歐洲、美洲市場有著廣泛的應胤硬件的運行。文章從顯示器的邏輯平臺與典型實例兩方面進行的探究。

關鍵詞：工程;電氣控制;系統

1 Wachendorff顯示器系統邏輯平臺LOLa

Wachendorff顯示器硬件的運行必須借助于植入其的核心軟件來完成強大的邏輯、運算、報警等功能。LOLa（邏輯操作語言）就作為必備的系統語言來發揮其作用。LOLa是一種類似于匯編程序的結構編程語言，其可以通過用戶自己添加一個操作控制程序，然后將系統配置在工程中實現相應的控制邏輯、運算的要求，最后經過編譯后生成工程文件。該工程文件是由一個二進制碼組成，下載到設備（顯示器）的存儲芯片中。

LOLa語言主要是針對硬件環境而提供的一種編程方法，其主要有四種用法：（1）功能。操縱一個按鍵（按下或釋放）時，啟動相應的預先設定好的邏輯程序。（2）旋鈕。觸摸面板旋鈕操作，啟動在編程區域之后的程序完成一定的運算、跳轉調用的要求。（3）換算。在變量和DDO之可運行程序過程中產生一個新的變量值時，變量值會根據相應輸入值來判斷、轉換成對應的DDO，從而完美地顯示出當前的數值。（4）頁面。在頁面的滾動循環周期中，運行頁面的進程，在顯示應用進程的同時激活或關閉一定的頁面的功能，完成程序的往復更迭。

LOLa語言在其豐富的結構內涵下，通過在設備（顯示器）程序中提供了2個用于暫時存放數據的寄存器A和B。這兩個寄存器都是16位的存儲容量，可執行高達32位的計算，在正常的運算過程中實時檢測保證不會數據溢出。同時，其輸出值亦是16位數據，從而在一定程度上增加了數據的可操作性。值得說明的是，一般為了防止程序轉換的過程中丟失關鍵數據，其在執行RET命令之前，核心寄存器A中的量值通過在當前DDO顯示的同時寄存器A中的量值才真正開始參與運算及操作。其中變量的數字代號可由用戶自由制定選擇，從而防止從已定義的內部變量中讀出的過程和所有定義變量范圍內的寫入過程的實時性和準確性。

LOLa語言的結構主要以關鍵字、操作碼組成。為了保持其數據的跳躍計算和實時判斷，在該語言中每一個命令都由一個32位的長字節組成。最高位字節被統一定義為0x00，操作碼的第二個字節已被編譯。第三和四個字節所包含的操作命令為一個16位的操作碼，一般是用特定的格式表示低位字節在先，高位字節在后。完善、簡易的語言結構實時性強.可操作性好，在程序運行的過程中發揮著無比優越的性能。

LOLa語言作為工程文件的編輯的核心，為了可以使用戶簡易地進入到“編程語言”環境中去。每一個輸入值都對應著一個可利用的對象，例如功能鍵或DDOs等。用戶可以通過點擊頁面相應的LOLa按鈕來實現對應的功能。當一個程序在編輯界面中打開時用戶可以使用語言“stock”功能列表下的“draw”功能來顯示全部變量的類型及用法。值得一提的是所有的語言命令都可以在“stock”功能列表下找到。這樣就可以在操作時選擇相對應的操作列表框并直接單擊LOLa-Script框體來完成所有功能的實現。程序文件的跳轉、調用的目標由編譯者所決定。

2 典型控制器ESX_micro例解

本文將對STW公司的ESX系列典型控制器ESX_micro進一步闡述，主要從其功能、操作及特點進行分析。

ESXmicro是STW公司歷經4年各項技術測試，并于2005年7月推出的新一代ESX系列控制器，其采用16位微控制器STIO作為處理器。具有40M的時鐘頻率。供電直流適用9-32V的寬范圍電壓，無負載電流時，大約100mA。該控制器提供了8路多功能輸入端口，4路電流輸入（范圍0-25mA），8路電壓輸入0-10V。8路數字輸入，同時以上輸入輸出端口能耐受直流36V的短路沖擊。

ESX-micro是新一代的智能控制器，有如下顯著特點：

（1）該控制器端口提供D+輸八接通與斷開功能。該功能滿足在D+處的高電平信號（大于4V）接通電源控，制上電程序啟動;關斷D+使控制器中止運行，這將執行一個可控的關機命令。例如在EEPROM中保存狀態信息或參數，這也就意味著通過微控制器或應用軟件用戶可以切斷控制電源。

（2）該控制器功率輸出提供高達2A并具有0-100%帶電流測量（High-Side-Switch）功能的4路PWM輸出;2路數字輸出（2A）或電流輸出（0...20mA）;帶有4A電流測量的電機橋路;1個子版接口;2個符合CAN2.0B規范（適應11、29位標識符）C的AN總線接口，滿足通訊網絡的實時性、低速為125kBit/s，高速可達到1MBit/s。

（3）ESX-Micro的端口4和12可用于高電平有效的數字-/RPM-輸入（硬件調節）模擬電平量診斷;2路最高頻率可達6.5K的RPM輸入。

（4）ESX-Micro利用輸出引腳5和8在連接器與輸出驅動器之間設置有一個安全繼電器，可以用軟件指令set-relais接通或斷開該安全繼電器。另外可以通過操縱輸出驅動器的Bi0s指令set-digout來完成繼電器的特性。該繼電器前端供電電壓為UE，后端為UE-S這樣保證其穩定工作。

（5）該控制器分將接地信號區分為數字地（GND）和控制器殼體地（ground）。這樣的設計可以避免接地信號的干擾在連接器的引腳定義中有所不同，使得在電路連接器中就排除對數字地高頻干擾和脈沖低頻干擾的通訊故障。

通過以上的表述，我們對STW公司的ESX-micro控制器有一個較深刻的認識。該控制體積嬌小，功能強大、上手容易，使初涉應用者可以在短時間內輕松掌握的一款微型控制器，相信通過項目的實際鍛煉，必將能夠融會貫通。那時ESX-micro控制器將會發揮它巨大的作用。

作者簡介：劉芬（1971-），女，湖北仙桃人，本科，副教授，研究方向：電氣控制。