汽车领域电气自动化系统的应用

汽车领域电气自动化系统的应用

徐寿刚

长安福特汽车有限公司杭州分公司 浙江省杭州市 311228

摘要：电气自动化系统经过长期的发展，在汽车领域已经有了广泛的应用，它可以有效提升汽车的安全性，同时还能使汽车行驶更加平稳，并且对故障分析也提供了很大的辅助。本文对电气自动化系统在汽车领域的应用展开全面的分析，希望能够给汽车智能化以及超前配置推广等提供一定的借鉴。

关键词：汽车领域；电气自动化；PLC

技术的革新带领我们走进了智能时代，工业制造技术也取得了很大的进步。在制造领域，汽车行业占比非常大，在技术革新方面也一直位居前列。汽车的智能化可以通过生产过程的自动化来展现，同时在产品本身以及管理过程中也向着智能化的方向迈进。对于汽车企业而言，自动化系统的应用是表明其发展水平的一项重要参考内容。

一、电气自动化系统

20世纪50年代电气设备的出现是电气自动化发展的开端。随着通讯技术的进步，进一步推动了电气设备自动化的发展进程，同时也为信息共享带来了支撑。随后，网络控制技术不断成熟，电气自动化接口连接形式也变得多种多样，线路控制集成化也逐渐增强。人们逐步把可编程控制器融入到电气控制技术中，使自动化系统的控制范围和程度进一步增强。在这一阶段，需要通过大量微处理器来进行控制，其中最主要的是软件和PLC控制系统等。此时，电气自动化系统已经具备了一定的智能化水平，成为了一个完整的体系。

汽车电气自动化指的是在汽车生产管理制造过程中应用电气自动化系统。该系统的应用能够使汽车主控系统对各个子系统的控制进一步增强，同时在具体的生产制造环节，该系统还能够使零部件的大小、尺寸等更加符合标准，能够有效减少产品不合格率。由于汽车零部件种类非常多，通过该系统还能够满足个性化生产需要，提升生产效率。系统中的可编程控制器能够给各个零部件和系统优化提供便利。而且利用总系统编程还可以对各个设计板块进行适当的优化调整，从而保障汽车设计的科学性。

二、汽车领域中电气自动化系统的应用

（一）机器人视觉系统

机器人视觉系统可以对物体进行扫描，得到多维信息，然后精确确定位置，对自动化系统生产进行监控，其在汽车行业的应用非常常见，常常用来检测汽车原件质量、安全带、车锁组装、控制版面、线束保险丝盒、仪表盘、发动机等等。机器人视觉系统尽管具备一定的独立性，但是当其应用在汽车领域时，必须要连接一个机器人系统，才能实现对自动化机器人的各项操作进行监控。在汽车焊接过程中，系统指示机器人通过激光焊接技术完成各项焊接工作，在具体操作过程中，机器人视觉系统会结合系统中的数据和模型对实际尺寸和位置等进行调整。当焊接工作结束后，系统会结合控制器中的信息对焊接完成质量进行检测。现阶段，该系统能够对尺寸进行非常精准的检测，智能传感器技术的发展使该系统感知环境的能力大大提升，使其能够结合周围环境的具体情况给系统发送相关信息，从而对光照、角度等进行调节，进一步保障了检测结果的精确度。

（二）集成系统

汽车控制系统包含了很多个子系统，各个系统是通过通信连接在一起的，从而形成了一个整体，实现整体调控。因此，在汽车设计环节需要进一步加强控制系统一体化设计。集成化系统应用在汽车设计制造中，能够进一步加强各个子系统之间的联合，促进整体调控水平的提升。通过线路集成化、管理集成化，并且对电器自动化生产中各项参数进行调节和优化，使汽车产品更加优质。这种生产方式能够提高生产的精确性，使生产过程更加规范，同时能够对汽车运行过程中电气产品性能进行提升，充分保障各个系统的安全运行。

（三）现场总线控制系统

汽车组装和涂装环节对操作技术要求非常高，现场总线控制系统能够把组装和涂装的工序编程化，并纳入到PLC系统及CPU中，然后由总控制系统给生产设备发出操作指令，设备按照指示完成一系列生产和操作。管理员需要对汽车生产的过程进行严密监控，一旦出现偏差，及时对系统中的参数进行调整，保障生产过程的标准化。

（四）PLC控制系统

PLC控制系统在汽车生产中应用非常广泛，尤其是在冲压线、涂装线等工序中。该种系统是通过分布式来实现的，系统中包含了多个子系统，由总系统对各项操作进行整体调控，而子系统则是对各项工艺的参数进行设置，同时对生产过程中的参数进行相应的调整。在汽车安全系统中，同样也需要用到该系统，被称为安全PLC，它能够为系统安全提供保障，有效提升系统的稳定性。在软件设置过程中，安全PLC具备紧急停车、安全光栅等功能，驾驶人员可以使用其中的一些功能使汽车行驶过程更加安全。

（五）车道偏移系统

在汽车行驶过程中，常常会出现车道偏移的情况，这种情况很可能会导致事故的发生。尤其在恶劣天气条件下，汽车对于这种偏移控制难度非常大。车道偏移系统能够发出预警，当传感器和摄像头发现车身出现车道偏移后，会给驾驶人员发出警示，发出警示的时间一般在0.5秒内，驾驶人员可以及时对偏移情况进行调整，当进入正常状态时，系统会自动停止报警。

（六）自动泊车系统

自动泊车系统的实用性非常强，在不需要人为操作的情况下，系统可以自动控制汽车停入车位中。汽车在泊车的过程中。会有相应的设备来获取车身和周围物体的距离和方位，对周边环境进行识别，由中央处理器对各项信息进行全面分析后，制定出泊车的方案并发送相应的信号，系统会对泊车方向、角度等进行科学调整，从而使车停到相应的位置。该系统在操作过程中需要和环境数据采集系统等相关系统相互协作。

（七）自动巡航系统

自动巡航系统对于广大的汽车爱好者来说并不陌生，它也是一个高度智能化的系统，首先由传感器对道路、车辆周围环境、车速等各方面信息进行收集，然后发送给ACC控制单元。该单元会对各项信息进行整合和分析，然后给发电机、防抱死系统发送相应的指令，使汽车和周围车辆保持安全的距离。

（八）人车沟通系统

人车沟通系统是建立在电脑的基础上的，它能够对语音进行辨认，然后发出相应的操作指令，并且自动对系统中的各项操作进行控制，比如空调、音乐等等。这一系统和交互通信是息息相关的，是通过在汽车控制系统中应用交互通信装置在人和汽车之间搭建沟通的桥梁来实现的。

三、结语

总的来说，随着电气自动化系统在汽车行业应用的深入，我国汽车设计制造智能化水平也在不断提升，相应的系统集成程度也逐渐增强，进一步给汽车生产管理以及设计制造自动化水平的提升提供了动力。

参考文献：

[1]葛弈莹.电气自动化分析及其在汽车领域的应用[J].山东工业技术,2016(13):198-198.

[2]刘玉娇.汽车领域中的电气自动化系统应用研究[J].信息系统工程,2017,000(005):114-114.

[3]丁稳.电气自动化技术在汽车领域中的应用[J].时代汽车,2020,No.331(07):13-14.

作者简介：徐寿刚（1985-04），男，汉族，籍贯：江苏省盐城市，当前职务：设备工程师，当前职称：工程师，研究方向：汽车自动化生产线PLC、工业机器人自动化应用