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自动化技术在汽车机械控制系统中的应用探讨


自动化技术在汽车机械控制系统中的应用,使得汽车制造业发生了巨大的变革。相对于汽车传统的机械控制系统,应用自动化的机械控制系统更加的人性化、智能化,也具有更高的舒适性与安全性。
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自动化技术在汽车机械控制系统中的构成
自动化技术在汽车机械控制系统中的构成包括硬件与软件两大部分。硬件部分包括传感器、CPU、微型计算机等电子元件与设备,主要用于机械控制系统的感应与分析传输,使得机械控制系统对于外界环境变化做出相应的指令与动作;软件部分是硬件部分的灵魂,由于汽车的机械控制系统中应用单片机技术,因此需要在单片机中输入相应的程序,输入语言一般有C语言、Java语言等等,同时汽车机械控制系统的中枢计算机也要输入相应的程序软件。
1.2自动化技术在汽车机械控制系统中的运行方式
自动化系统的运行过程,是分散在汽车各个机械部位的传感器将汽车的运行状态与外界环境信息传输到汽车的控制中枢,控制中枢也就是汽车内控制系统安装的微型计算机,对传感器传输入的信息进行分析,发出相应的指令,指令传输到各个机械控制部位,对汽车姿态进行控制。
2、汽车机械控制系统的模块组成
2.1传感器
汽车的机械控制系统使用的自动化技术,可以对汽车的运行状态与行驶姿态进行实时监控与信息反馈。其使用的传输方式分为时间节点传输与频分制传输2种方式。时间节点传输的主要特征是不同的时序所传输的信号也不相同;而频分制传输,其信号的发送与其自身的频率相关,从而不会出现因为时序相同而出现信号混淆的情况,并且频分制的电路构成相对于时间节点传输其电路构成更加的简单,所以出现故障的几率也要低得多,因此在实际的应用中更多的使用频分制传输。汽车中的传感器系统是汽车整个机械控制系统的基础与支撑。传感器系统的主要任务是采集与传输汽车的相关数据,不同的传感器将汽车在行驶过程中的物理信号转化为电信号,从而传输到计算机中枢系统,在计算机中枢系统的控制下实现汽车正常、稳定运行。汽车的传感器系统监测与传输数据有温度、速度、加速度、湿度、震动与距离等相关参数,从而对汽车的整体运行状态进行监控,如果传感器所检测到的参数与之前设定的参考值相差超过了一定的范围,证明汽车的运行状态需要进行及时的调整。
2.2中央控制系统
中央控制系统的主要组成部分是微型计算机,微型计算机具有体积小、计算能力强、接口多等特点。因此只占用汽车上非常小的空间,但是却具有强大的信息处理能力,能对传感器传回的数据进行实时的分析与反馈,微型计算机上具有许多的接口并且可以和众多的传感器相兼容,表明了微型计算机可以与多种类型的传感器进行连接。微型计算机的应用极大地提高了汽车中央控制系统对汽车信息的处理能力。中央控制系统的主要任务就是对传感器所采集的数据加以分析,并针对汽车现有的行驶状态提出解决方案;同时,报警功能也是汽车中央控制系统的一项重要功能,当中央控制系统对传感器采集的数据分析后发现,汽车现有的行驶状态与正常状态之间的差距已经超出了自动调节的范围,中央控制系统将及时发出警报。
2.3PLC通信模块
将STEP7软件编制应用于PLC程序设计,便赋予了PLC程序设计多种功能,包括梯形逻辑图以及相关语句的编辑。在不同的工作环境中,PLC通信模块都有对应的设备,并且在人机交互方面该系统拥有对应的人—机对话接口,使得操作更加简单便捷,并提高操作性能;同时在局域网络中设置了专业的网络接口模块。不同的I/O模块,使得PLC的应用更加成熟便捷。
3、自动化控制系统技术在汽车机械控制系统中的具体应用
3.1对汽车数据的监测与存储
汽车的各个关键部位都设置有控制系统的传感器,不同的传感器具有不同的功能,比如温度传感器可以监测汽车运行时的水温与轮胎温度等关键部位温度,而速度传感器可以对汽车运行的实时速度进行监控。汽车操控系统在监测的同时会将数据进行储存,相关人员可以及时查看与打印数据,并对数据进行分析。汽车数据的储存可以用于汽车的修理与改进中,比如在赛车的调试过程中,技术人员需要一直对操控系统的相关参数进行改进,由于赛车手的驾驶习惯与赛车比赛的环境变化,汽车操控系统参数的调整对于整个比赛有着非常关键的作用,而技术人员进行调整的主要依据就是控制系统所储存的相关数据并结合赛车手的主观感受。而相关数据对于民用汽车的调试也是同样的重要。自动化技术实时监测与存储数据的应用对于汽车的人机交互有着极大的帮助。
3.2诊断与排除汽车存在的故障
汽车具有复杂的机械系统,在运行的过程中有很大的可能性发生故障,随时都可能威胁到驾驶员和乘客的生命安全。但是汽车很多机械系统的故障是很难察觉与排除的,因此自动化技术在汽车机械控制领域的应用为汽车机械故障的诊断与排除方面提供了极大帮助。首先可以防患于未然,当汽车高速运转时,如果汽车内部出现机械故障,比如刹车施灵、液压故障等,驾驶员很难在第一时间察觉,汽车的控制系统会发出警报,使得驾驶员警觉,以便于对故障进行处理避免事故;其次可以帮助维修人员诊断与排除汽车的故障,尤其对于汽车的一些异常抖动问题,往往维修人员很难找到汽车的故障所在,而自动化技术的应用使得维修人员可以对汽车各个部位最近的行驶数据进行分析从而逐个排除,最终找到汽车的故障所在。自动化技术的应用极大地提高了维修人员的维修效率,保证了驾驶员与乘客的生命安全。
3.3设置汽车机械控制的安全机制
汽车机械操控系统的数据对于汽车的平稳运行有着至关重要的作用,汽车制造商为保证驾驶员与乘客的生命安全对汽车的机械操控系统数据设置了安全机制。在一定的范围内,驾驶员与普通维修人员可以根据驾驶员的驾驶习惯对控制数据进行适当更改,数据的更改可能会改变汽车的一些操控性能,比如加速、转向、怠速等等,但是可能会降低汽车的行驶寿命;汽车的一些核心数据是进行加密的,除了汽车制造公司的高级技术人员可以查阅,对于其他人都有安全限制,这些核心数据的更改可能会造成汽车在行驶过程中发生重大的事故,也可能关系到汽车制造公司的核心机密与相关利益。设置汽车机械控制的安全机制对于保证驾驶员生命安全,维护汽车制造公司利益有着至关重要的作用。
4、总结
自动化技术在汽车机械控制系统中的应用无疑是汽车制造历史上的一次重大变革,改变了汽车原有的生产方式与驾驶方式。汽车在生产过程中更加的集成化、现代化;在驾驶过程中更加的人性化、舒适化。自动化技术正处于高速发展的时期,在未来的发展中将更加的智能与完善,并且将应用与汽车生产与驾驶的各个方面,从而全方位为驾驶员提供舒适的驾驶环境与充分的安全保障。自动化技术为汽车赋予了新的灵魂,使得汽车工业在新的时代背景下焕发新的生命力。

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