自动化技术在汽车机械控制系统中的应用

自动化技术在汽车机械控制系统中的应用

黄建伟

天津天元博睿汽车制造有限公司 天津 300000

摘要：现阶段，随着科学技术的不断发展，自动化技术已经非常成熟，被广泛应用在各个行业，如在汽车机械控制系统中应用自动化技术，可以大大提高汽车行驶的安全稳定性，保障车内人员的安全，因此，文章重点对自动化技术在汽车机械控制系统中的应用进行了分析，以供参考。

关键词：自动化；技术；汽车；机械；控制；系统

1.自动化技术在汽车机械控制系统中的构成与运行方式

1.1在汽车机械控制系统中自动化技术的构成

在汽车机械控制系统中，自动化技术包括两部分，即软件和硬件设施，其中，硬件设施由CPU、微型计算机、传感设备等组成，在机械控制系统中的主要作用是感应和分析传输数据，以帮助汽车机械控制系统及时根据外界环境变化对指令与动作进行调整；软件部分是控制硬件的关键，一般，在汽车机械控制系统中，主要应用的技术是单片机技术，需将相关程序设置输入单片机，输入的语言较多，如c、Java语言，另外，在汽车机械控制系统的中枢控制装置中，也需设置输入程序。

1.2在汽车机械控制系统中自动化技术的运行方式

在汽车机械控制系统中，主要是将自动化系统中的传感装置分别设置在不同机械部位，以将外界环境数据和汽车运行状态传输至汽车中枢控制系统（微型计算机），并由其分析处理传感器传输的相关信息，然后向汽车机械控制系统发出指令，进而有效控制汽车的行驶状态。

2.汽车机械控制系统的模块组成

2.1传感器

将自动化技术应用在汽车机械控制系统中，可以实时监控汽车的行驶姿态和运行状态，并将相关信息传输至控制系统。在此过程中，使用的传输方式有2种，即时间节点和频分制传输方式。其中，时间节点传输方式主要是根据不同的时序对信号进行传输，传输的信号与时序关系密切，时序不同，传输的信号也存在较大差异；频分制传输方式是根据自身频率完成信号的传输，不会因时序问题导致信号混淆，在电路构成方面，相较于时间节点传输方式，频分制传输方式更加简单，传输信号时不易出现故障，因此，在汽车机械控制系统中，频分制传输方式较为常见。在汽车机械控制系统中，传感器系统是基础，其主要工作是传输、采集相关信息，在汽车行驶过程中，传感器可以将物理信号转化成相应的电信号，并将相应的电信号上传至计算机中枢系统，由中枢系统对汽车的运行状态进行调整和控制。在汽车机械控制系统中，传感器可以对汽车的行驶温度、湿度、速度、振动等参数进行监测与传输，以有效监控汽车运行状态，若在汽车行驶过程中，传感器感知到汽车运行参数出现异常，则会将异常信息传输至汽车中枢系统，由其下达调整汽车运行参数的指令，进而保证汽车的安全运行。

2.2中央控制系统

在汽车机械控制系统中，微型计算机是中央控制系统主要部分，其具备较强的计算能力和兼容性，且体积较小、接口较多，仅需在汽车内部占据较小空间，即可完成信息处理工作，并可以实时分析与反馈传感器传输的数据；另外，可以兼容多种型号的传感器；在汽车中央控制系统中通过应用微型计算机，可以最大限度提高中央控制系统的信息处理能力。在汽车机械控制系统中，中央控制系统的作用是分析传感器采集的信息，并根据实际情况调整汽车行驶状态；同时，在汽车中央控制系统中，报警装置也是重要的组成部分，一旦中央控制系统发现传感器采集的信息存在异常，且行驶状态已经超出自动调节范畴，则会向中央控制系统发出预警信息。

2.3 PLC通信模块

在PLC程序设计中，常用的程序编制软件是STEP7软件，由于STEP7软件具备编辑梯形逻辑图和相关语句的功能，可以丰富PLC程序的功能；在不同环境下，PLC通信模块均有与之对应的设备，且在人机交互过程中，具有专门的人机对话接口，为相关人员的使用提供了极大便利；同时，在局域网络中，此软件还可以设置专用网络接口。

3.自动化技术在汽车机械控制系统中的应用分析

3.1监测和存储汽车数据

通常，在汽车重要部位均会设置相应的传感装置，且各传感器的功能不尽相同，如温度传感装置可以有效对汽车运行时的轮胎温度和水温等进行监测；速度传感装置可以有效监测汽车运行时速；通常，汽车控制系统在对汽车运行状态监测的同时，还会对采集到的数据进行存储，以便相关人员分析汽车的运行数据。另外，通过对汽车运行数据进行存储，还可以为汽车维修保养工作提供便利，方便维修人员查找故障原因，大大提高汽车运行的安全性；如在汽车行驶过程中，由于驾驶人员驾驶习惯和环境变化的影响，会影响汽车的整体性能，需定期调试汽车，在调试汽车过程中，相关人员可以根据汽车控制系统存储的数据，优化调整操控系统的参数；一般，技术人员在调试信号时，可以将其转化成电信号，并上传至微机计算机的中枢系统，并由其控制汽车的运行，从而保障汽车行驶的安全；通常，传感器会监测汽车的行驶温度、距离、震动幅度、湿度、加速度等，并将其传输至相应的控制系统，以利于汽车机械控制系统监控汽车运行状态，若在汽车行驶过程中，传感装置监测到的数据与设定参考数据差距较大，则证明需调整汽车的运行状态；在调整汽车运行参数时，需在参考存储数据的同时，将驾驶人员的驾驶感受考虑在内，以保障汽车运行的安全性；另外，在汽车机械控制系统中，应用自动化技术还可以保障人机交互的效果。

3.2诊断与排除汽车存在的故障

由于汽车是一种机械设备，内部具备复杂的机械系统，在行驶过程中极易出现故障问题，威胁驾驶人员和车内人员的生命财产安全。但由于汽车内部构造较为复杂，当机械系统出现故障后，很难发现和排除故障问题，而在汽车机械控制系统中科学应用自动化技术，则可以为汽车故障的诊断与排除提供便利条件。当汽车处于高速运转状态时，一旦汽车出现液压故障、刹车失灵故障，驾驶人员无法及时察觉车辆的异样，若在此时，汽车机械控制系统感知到故障，可以及时发出预警，提示驾驶人员及时处理故障问题，进而避免汽车在行驶过程中出现安全事故，最大限度保障车内人员的生命财产安全；同时，自动化技术可以为维修人员排除诊断汽车故障提供便利，如汽车在行驶时出现异常抖动问题后，维护人员需花费大量时间查找故障问题，而通过应用自动化技术，维修人员可以通过分析研究汽车近一段时间内的行驶数据，逐一进行排查，找到汽车出现故障的位置，并采取相应的措施，对汽车进行维修，进而在保障汽车行驶安全的同时，提高维修效率。

3.3对汽车机械控制安全机制进行设置

在汽车运行过程中，机械操作系统的各项参数直接影响汽车的运行，为保障车内人员的安全，一般汽车制造商在汽车机械操控系统中会设置相应的安全机制，驾驶员与维修人员在规定权限范围内，可以结合自身操作习惯调整控制参数，当调整汽车控制系统的参数后，汽车的操作性能会发生一系列变化，如转向、加速功能，但此操作会影响汽车的使用年限；一般，汽车制造商对汽车机械操作系统核心参数均进行了加密处理，只有汽车制造商内部技术人员具备查阅权限，一旦汽车机械控制系统的重要参数被更改，不仅会酿成重大安全事故，而且也会泄露商业机密；而通过在汽车机械控制系统中设置相应的安全机制，不仅可以保障车内人员的生命财产安全，而且可以保护汽车制造商的权益。

结束语

在科学技术不断发展的基础上，自动化技术日趋成熟，受到各行各业的重视，尤其在汽车制造行业中，通过在汽车机械控制系统中应用自动化技术，不仅可以监控汽车的行驶状态，且可以对行驶数据进行监测，以便驾驶人员、维修人员排除车辆行驶故障，进而保证车内人员的安全。

参考文献:

[1]闫刚,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用研究[J]，工业技术，2020（09）：13-16

[2]齐强，浅析自动化技术在汽车机械控制系统中的应用[J]，决策理论与方法研究，2020（13）：14-17

[3]王颖，在汽车机械控制系统中自动化技术的应用研究[J]，中国设备工程，2021（04）：34-36