PLC 控制系統(tǒng)在汽車電子儀表中的作用分析

徐若晴

江蘇省連云港中等專業(yè)學校 江蘇省連云港市 222000

儀表屬于汽車行業(yè)發(fā)展中的重要組成部分，屬于駕駛人員與汽車交流的重要工具。現(xiàn)階段，電子儀表中使用的最長工具是數(shù)字表盤或者模擬儀表盤，其主要構成分別是一次使用原件、中間數(shù)據(jù)處理原件和顯示數(shù)據(jù)部分。電子儀表的穩(wěn)定使用性能是保證駕駛安全的關鍵因素，避免駕駛人員在汽車運行中出現(xiàn)交通事故受到外界傷害。現(xiàn)有汽車所使用的顯示儀表均能實現(xiàn)數(shù)字化展示，直觀數(shù)據(jù)展示形式，相對比模擬數(shù)據(jù)能讓駕駛人員更加直觀地觀看到數(shù)值，展示出來的數(shù)據(jù)準確性較高。汽車使用的電子儀表顯示類型常見的有兩種，首先，儀表盤中顯示的固定數(shù)值，這部分顯示出來的內容，包含駕駛人員較為熟悉水溫、轉速以及溫度顯示等；其次，儀表盤中主要是提示單元，這部分主要是汽車駕駛中的油耗情況、停車后車窗和車門未關閉的提示等。汽車所使用的電子儀表均具備自檢功能，當汽車在啟動過程中，所使用的電子儀表均能實現(xiàn)自檢功能，當車載電腦開展自檢工作時，汽車中的哪個部位出現(xiàn)問題以后，相對應的故障燈會出現(xiàn)亮起的情況，告知駕駛人員需要重點關注。

1 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展

PLC 控制系統(tǒng)技術起源于西方國家，是英文Program mable Logic Controller 首個字母的縮寫，主要是通過程序的編制控制系統(tǒng)的運轉，控制系統(tǒng)主要包含的設備是處理器、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、信息的接收和輸出、提供設備運用的電源系統(tǒng)以及數(shù)字模擬轉換系統(tǒng)等。邏輯控制最原始的狀態(tài)僅僅能實現(xiàn)控制功能，隨著科學技術的發(fā)展，研究人員不斷對控制系統(tǒng)的優(yōu)化，PLC 控制系統(tǒng)的功能也變得愈加完善，現(xiàn)階段，控制系統(tǒng)所能實現(xiàn)功能包括邏輯建立，時序管控、數(shù)字化模擬以及信息的傳輸?shù)龋刂葡到y(tǒng)在使用過程中，能避免外界信號產生的干擾，整個控制系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，控制系統(tǒng)在設計、后期使用、維護以及操作均能實現(xiàn)簡單方便，控制系統(tǒng)這些優(yōu)點，也能保證控制系統(tǒng)使用更加廣泛。我國PLC 系統(tǒng)控制程序與國際上先進控制程序存在的差異性明顯，國際上所使用控制用程序，研發(fā)廠家會深入廠家與客戶開展交流，確認用戶的需求進而在需求的基礎上開展研發(fā)工作，編制系統(tǒng)與設備相互結合并開展試驗，最后應用到專業(yè)的設施中。我國所使用PLC 控制系統(tǒng)，主要是從國外引入成套設備，通過已有的程序開展控制工作，企業(yè)之間的合作能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的應用。

國際上的PLC 控制程序在發(fā)展進步過程中，引起了國內電氣儀表技術人員的關注，對PLC 控制系統(tǒng)的研究的時間起源于上個世紀七十年代，最先是從引進成套設備中開展研究工作，這項技術逐漸取代了傳統(tǒng)意義上的邏輯處理系統(tǒng)。國內各個代理商在引進先進設備，PLC 控制系統(tǒng)讓工作人員的思維方式變得更加活躍，各個單位逐漸的認識到了控制系統(tǒng)的優(yōu)點。上個世紀八十年代后，中國經濟與世界經濟相互融合，各種先進的設備進入了中國市場中，設備中的控制系統(tǒng)整體穩(wěn)定已經應用到各個領域。科研單位的電氣儀表技術人員對PLC 控制系統(tǒng)的研究也在深入，能滿足市場對工業(yè)設備的需求，也存在部分單位在進口成套設備基礎上，將原來的技術開展升級研發(fā)工作，保證單位生產產品能達到市場的需求。近年來，汽車生產企業(yè)也逐漸的關注到了電子儀表與PLC 控制系統(tǒng)的集合，保證汽車儀表能滿足客戶的需求，整個企業(yè)行業(yè)在這樣的背景條件下快速進步。

2 汽車電子儀表分類

2.1 汽車儀表功能

現(xiàn)階段，使用的汽車儀表主要類型分為三種，首先，使用的是國產車中較為低端部分，車中主要使用的是模擬的指針儀表；其次，使用是數(shù)字儀表顯示；最后是綜合信息儀表，電子儀表主要使用的是高端車輛，汽車用儀表最主要功能是將汽車中的各項信息展示出來。汽車行業(yè)屬于國內工業(yè)水平的一種真實展示，汽車中所使用的電子儀表控制系統(tǒng)對汽車工業(yè)發(fā)展產生的影響明顯，汽車用儀表種類較為廣泛：

第一，汽車的轉速表，表盤中的數(shù)據(jù)能讓駕駛人員對發(fā)動機的運轉情況嚴格監(jiān)控，當發(fā)動機出現(xiàn)故障時工作人員能在極快的時間發(fā)現(xiàn)問題。

第二，邁速表，駕駛人員在駕駛汽車中最為關鍵的儀表，能顯示出車輛的瞬時速度。

第三，里程表，能確認汽車從出場以后行駛的距離。

第四，冷卻液水溫表，能顯示出水溫，確認發(fā)動機的整體工作狀態(tài)。

第五，冷卻液報警設施，當冷卻液的溫度超出正常數(shù)值后，系統(tǒng)會發(fā)出報警的聲音提示駕駛人員，需要重點關注汽車用冷卻液的情況。

第六，電子燃油表，駕駛人員能在隨時隨地的觀看油箱中的燃油情況，先進電子儀表能顯示出剩余油量駕駛里程數(shù)。

第七，聲音報警裝置，很多時候觀察不能確認汽車存在的問題，因此，汽車會選擇使用聲音將信息傳遞出來，讓駕駛人員關注到細節(jié)情況，例如，不正確的系安全帶，手剎不及時下放以及胎壓不足的情況等，系統(tǒng)能發(fā)出聲音提醒駕駛人員，關注汽車存在問題的位置。

2.2 PLC 汽車電子儀表

電子化信息技術在快速發(fā)展過程中，將PLC 控制系統(tǒng)與汽車相互結合方式，也變得越來越多樣化，構成方式分為三種類型，分別是對車上輸出的信號集中的收集、數(shù)據(jù)整體處理單元、報警顯示單元等。汽車在行駛中的信息采集功能，主要是根據(jù)車上功能鍵的使用情況，常見是汽車行駛用的水溫、油箱中剩余油量，通過模擬器轉化成為需求的數(shù)據(jù)，經過信號放大將模擬完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)芯片組。汽車開關的控制讓汽車向左、向右移動，燈光的使用均使用開關處置，一部分傳輸信息經過處理以后使用芯片處置，也存在部分數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)杰囕d顯示設備。頻率控制屬于開關發(fā)展中的一種形式，常見的是發(fā)動機的轉速以及汽車的移動速度等，經過傳感器傳輸成為脈沖信號。汽車中所使用的設備對行駛信息收集，轉化成為需要的數(shù)據(jù)，使用PLC 控制系統(tǒng)處理，例如，汽車中的速度信號，不但能將車的速度展示出來，也能將汽車的行駛里程顯示。汽車使用的儀表能將數(shù)據(jù)展示出來，高端汽車中電子儀表功能更加豐富，具備多樣選擇鍵，顯示出PLC 和汽車系統(tǒng)的接頭情況。當汽車啟動過程中，汽車能判斷蓄電池中電量存儲情況，將燃油箱觸感器中的溫度展示出來。PLC 控制系統(tǒng)能將汽車動態(tài)計算，顯示出汽車的油耗情況，行駛里程等。

2.3 PLC 控制系統(tǒng)在汽車電子儀表的實踐

電子化信息技術快速發(fā)展進步，傳統(tǒng)汽車制造中選擇使用的儀表也在逐步更新，汽車生產廠家為了滿足下游客戶需求情況，根據(jù)需要將先進的顯示原件應用到車輛中，進而能實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合控制，較為常見的是汽車中使用的燃油計算儀表和油箱內存油數(shù)值的計算，在顯示屏中將數(shù)據(jù)展示給駕駛人員。車載電腦能通過數(shù)據(jù)計算功能，將收集的數(shù)據(jù)計算并且系統(tǒng)整理，均由一體式信息處理系統(tǒng)完成。例如，使用PLC 控制系統(tǒng)所構成的燃油數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能實時告知駕駛人員油箱中的剩余油量，當駕駛人員按下開關控制鍵，車載電腦控制系統(tǒng)能根據(jù)油箱內剩余油量，計算出可以繼續(xù)行駛的里程數(shù)以及平均油耗等，當駕駛人員按下瞬時開關過程中，車載用電腦的數(shù)據(jù)中心能實現(xiàn)自動計算功能，確認車輛的瞬時的油耗量。綜合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能提供給駕駛人員所需要的各種信息，較為熟知的是車用的導航系統(tǒng)、維修信息、后視鏡的信息，車上也能收聽各種廣播信息。設備上所安裝的控制開關均在儀表面盤附近，提供給駕駛人員想要獲取的信息。有部分高端車生產廠家會將實體按鍵轉變成為虛擬按鍵，駕駛人員僅使用觸摸便能實現(xiàn)電子儀表控制。

3 PL C 控制系統(tǒng)汽車電子儀表的綜合應用

3.1 多功能性

現(xiàn)階段，PLC 綜合儀表使用的位置是在高端車輛上，主要這部分車的電氣化元件使用數(shù)量較多。汽車中的PLC 控制系統(tǒng)，是根據(jù)汽車廠商需求情況專門設計的內容，形成數(shù)字顯示的電子控制裝置。在PLC 控制系統(tǒng)中，使用專業(yè)的信息化數(shù)據(jù)模塊，能將駕駛人員所要的數(shù)據(jù)直觀傳輸出來。PLC 控制系統(tǒng)在使用中，能將汽車中各個模塊的功能展示，汽車的整體運行的工況比較差，受到外界的影響較為明顯，使用PLC 控制系統(tǒng)能保證電子儀表使用效率，能夠滿足駕駛人員的需求。PLC 控制系統(tǒng)在汽車電子儀表中屬于核心部分，當外界信號傳輸后，車載電腦系統(tǒng)能開展處理任務，高端汽車中這項功能展示得更加明顯。例如，汽車的瞬時間的油耗，當車輛啟動的過程中，手剎車并未松開以后，這些均需要使用系統(tǒng)實現(xiàn)。當系統(tǒng)運行中出現(xiàn)問題以后，車載儀表能直觀的發(fā)出報警信號，確保駕駛人員的安全。

3.2 高可靠性和高速處理性

汽車中使用的PLC 控制系統(tǒng)與電子儀表技術相互結合的過程中，能實現(xiàn)汽車平穩(wěn)的駕駛。汽車在駕駛中會經過不同的環(huán)境，因此，穩(wěn)定可靠的儀表設施也逐漸地引起人們的關注，各個汽車制造企業(yè)均需要穩(wěn)定可靠的儀表系統(tǒng)，PLC 控制系統(tǒng)能滿足汽車廠商的需求，將汽車使用的硬件水平提升到新高度，避免儀表在使用中受到外界干擾。PLC 控制系統(tǒng)在使用過程中，能實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)計算功能，能短時間與外部儀表開展數(shù)據(jù)交換，外部設備在接收到信號時能高速反饋，編程人員根據(jù)需要將一些可變程序加入通信功能，保證多個處理器能同步工作，將汽車用的儀表功能展示出來。

3.3 安全技術

汽車行業(yè)在發(fā)展的過程中，安全駕駛也越來越引起人們關心，除了駕駛人員具備良好的駕駛技術以外，也需要汽車電子儀表控制系統(tǒng)的使用，讓汽車的運轉一直處于安全狀態(tài)。現(xiàn)階段，所使用的車載雷達技術和影像技術能保證汽車在運轉中能實現(xiàn)主動剎車功能，避免汽車在駕駛中，出現(xiàn)交通事故的概率。汽車中使用的輪胎檢測儀表能確認輪胎胎壓，能否滿足駕駛要求，保證駕駛人員能實現(xiàn)安全駕駛要求，汽車中使用的檢測用儀表能保證車輛在行駛中安全氣囊的使用達到要求。

4 PLC 控制系統(tǒng)在汽車電子儀表的具體應用

4.1 汽車組合儀表測定平臺和控制策略

目前，專業(yè)的技術人員對現(xiàn)代汽車中所使用儀表設備詳細分析，發(fā)現(xiàn)使用的儀器儀表檢測平臺的建立條件是在PLC 控制系統(tǒng)的基礎上實現(xiàn)，工作人員不斷對檢測平臺的組成和控制策略分析，確定實驗中的儀表的檢測流程，將該檢測平臺逐漸的應用到汽車生產中，實現(xiàn)電子檢測全方位的覆蓋。儀器儀表檢測平臺和相關的控制策略實驗要求，技術檢測人員要使用檢測平臺來深入分析，PLC 控制系統(tǒng)在電子儀表中的具體使用。在開展檢測的過程中，所使用的PLC 檢測設施，屬于一種專屬的檢測設施，主要是為了保證各種儀器儀表能合理地控制，確保各個數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)能達到要求。數(shù)據(jù)的采集過程中使用的控制面板能對各種異常數(shù)據(jù)開展矯正工作，這種模式下能保證標定速度有效控制，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準監(jiān)控。

4.2 汽車電子儀表在汽車試驗中的具體情況

汽車電子儀表在搭載到使用到汽車中，需要按照技術標準的要求嚴格開展試驗控制，例如，某一汽車生產廠商所選擇使用數(shù)字和儀表控制面盤組合，首先，技術人員要對使用場景的設定詳細分析，將電源開關打開后，車載控制系統(tǒng)中的程序系統(tǒng)會向PLC 控制系統(tǒng)中發(fā)出數(shù)據(jù)信息，工作人員通過使用Panelview600 提示出相對應的畫面，將儀表中的程序按照標準檢測。當控制系統(tǒng)開展對儀表的設備檢測時，電腦程序能實現(xiàn)自動檢測。控制系統(tǒng)對儀表中的里程表開展檢測工作，最為常見的檢測方法是三點標定的方式，檢測以后的數(shù)據(jù)通過傳輸以后發(fā)送到儀表上顯示出來。當對指針編訂完成后，使用PLC控制檢測汽缸的輸出情況，將檢測使用的儀表移動到操作人員的位置，這種情況下能保證檢測信號數(shù)據(jù)比較方便，工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)情況，開展復檢工作。工作人員對PLC 檢測后，將其轉入到數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)內部，工作人員也要定期地讀取數(shù)據(jù)，保證讀取的數(shù)據(jù)值與寫入的數(shù)值相同。

5 汽車PLC 技術在儀表中的未來應用趨勢

現(xiàn)階段，汽車電子儀表與PLC 控制系統(tǒng)相互結合情況較多，信息化技術和智能化技術的發(fā)展也讓汽車電子儀表設備的使用變得更小、功能變得更加強大。技術在發(fā)展進步過程中，汽車中使用的傳感器的種類變得多種多樣、展示出來的功能也在不斷提升，在這樣技術發(fā)展背景下，汽車電子儀表控制系統(tǒng)中的PLC 控制系統(tǒng)存儲以及處理要求也在提升。車載系統(tǒng)中信息種類是非常豐富，選擇使用微處理器的工作數(shù)量也在增加，這就對汽車中所使用處理器提出更多要求，需要車載系統(tǒng)中的處理器計算能力、計算速度、數(shù)據(jù)處理能力也要適當?shù)奶岣撸嬎銠C系統(tǒng)要具備良好的穩(wěn)定性。在未來的汽車制造中，生產廠家人員要對汽車中的各項數(shù)據(jù)給予足夠重視，將數(shù)據(jù)信息的收集、信息的功能轉換、信息功能體現(xiàn)方面反饋到電子儀表控制系統(tǒng)中，硬件設施在提升過程中，汽車設計人員要對舒適性以及人性化給予關注。汽車生產廠家的工作人員，需要對汽車的安全性能給予關注，不斷開展研究工作，將布線安裝工作落到實處。汽車中選擇使用的PLC 控制系統(tǒng)升級工作，屬于行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，在這項技術與儀表相結合過程中，技術人員的思想觀念要保持超前態(tài)勢，選擇使用新技術，定期對使用的軟件和硬件設施升級，實現(xiàn)功能的效果。

6 結語

綜上所述，汽車行業(yè)在快速發(fā)展過程中，汽車中選擇使用儀表設施安全穩(wěn)定運轉，已經逐漸地引起人們的關注，從某種意義上來說，將PLC 控制系統(tǒng)與汽車電子儀表相結合，能促進汽車行業(yè)的快速發(fā)展進步。從我國的電子儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展周期來看，國內汽車行業(yè)的發(fā)展周期，相比于發(fā)達國家仍然處于落后狀態(tài)，未來的發(fā)展空間較大。因此，我國汽車生產廠商要對新技術的開發(fā)給予重視，保證汽車儀表行業(yè)能快速穩(wěn)定發(fā)展。