对基于PLC的车载通信设备自动化控制系统设计分析

摘 要：自动化控制技术已经逐渐发展成熟，将其应用在车载通信设备上，能提高设备运用价值。本文主要针对基于PLC的车载通讯自动化控制系统设计进行分析，探索控制系统的设计要点，从通信系统、自动化模块等角度出发，科学制定系统设计方案。

关键词：PLC；车载通信设备；自动化控制

前言：传统车载通信设备控制系统存在准确性与抗干扰性能较差的弊端，因此，需要注重PLC技术在控制系统中的运用。这一系统功能在于自动化和信息传输，通過信号的有效传输，能加大对车载通信设备运行状态的控制，在系统合理设计的基础上，发挥PLC的技术优势。

一、车载通信设备自动化控制

（一）自动化模块

要想保证车载通讯设备自动化控制系统功能的实现，需要做好自动化模块的设计，进一步提高系统的控制能力。这一模块主要包括采样、输入、执行和输出更新等阶段，在采集车载通信设备有关信息后，自动控制通信设备执行操作指令，之后更新并输出的执行指令。PLC在自动化模块以循环扫描的方式运行，由此完成设备数据采集等工作。在PLC技术应用下，可控制通讯信号的输出和更新，根据指定任务进行运算，以便逐步完成各阶段工作[1]。将上述阶段整合起来便形成一个扫描周期，在扫描周期循环运行下能促进控制系统正常运行，做好通讯设备数据实时采集和整合等工作，确保各阶段工作针对性开展。

（二）控制模块

控制模块是车载通讯设备自动控制系统的关键构成部分，主要任务包括接收触摸屏对应的逻辑点和数据，根据数据进行设备状态调整。控制系统中的数据交换以及控制指令设定，都是通过上述控件完成的。为了保证数据准确传递，在设计控制模块时，应明确传输数据的属性，如数据长度、先后顺序、数据标识码以及识别码等，提高控制信号采集效率，之后进行数据解调。将其按照PLC要求的格式输入，根据数据优先度执行解调指令，以此输出控制指令信息。以PLC的格式进行控制数据的编辑，以便确保系统设计有效性。

（三）通信系统

除了上述功能模块外，还要保证通信系统的有效设计，保证车载通讯设备控制系统整体运行性能较好。车载通信系统主要包括收发天线和收发模块两部分。其中收发模块主要依靠收发器完成相关任务，通过提供反馈信息，实现通信控制系统自动化，该模块起到接收和传递信号的作用，利用通信接口将数据信号传输到网络中。由于数据格式是一致的，由此保证车辆总线间能进行相互通信，以及进行无线电波的解调。常见的收发器类型包括接收电路、总接线口、控制单元和控制接口等。其中接收电路主要任务为准确判断有用电波；控制接口主要是发出控制指令并在控制单元中传输；解调单元主要任务为进行通信信号的解调。

以PLC技术为主的控制单元，能进行各类信息的有效传递，提供了多条信息传播通道，以免出现信号传递质量低下的现象，在提高自动控制系统运行灵活性及抗干扰性能上有重要意义。当前主要使用单点接口、多点接口及自由通信接口等接口形式，加强了信号传输可靠性。在通信系统中进行通信协议及接口的设置时，要合理利用解调单元的功能。通信系统良好设计，能增加系统的数据传输量，从而优化控制系统功能。根据数据属性来配置通信接口，完成通信系统的改进设计，进一步保障信息传输质量及准确性。

二、仿真实验

为了评价本次车载通讯设备控制系统运行可靠性，要对其进行可靠性和准确性实验。在可靠性实验上，进行不同控制系统的对比实验，可得到系统可靠性曲线，分析系统运行过程中对应的可靠度值，来了解系统运行可靠与否。实验表明，传统自动控制系统的运行时间大于50h时，系统存在一定安全风险，当超过10000h时，系统无法正常运行。而基于PLC的自动控制系统，当运行时间大于10000h时，仍能保持较高的运行可靠性。从这一实验可知，改进后的通信控制系统，其稳定性有明显增强。在进行准确性实验时，以验证控制系统信号输出与执行能否准确控制为目的，根据实验结果判断系统准确性的好坏。实验表明，传统通信控制系统在5000h的运行时间内，有较好的执行准确性，但超过这一时间后，其准确性有所下降。基于PLC技术的控制系统，有效改善了系统性能，在运行时间30000h内，都能保证信号有效传输，是系统可靠运行的保障。由此可知，实现PLC技术和通讯设备控制系统的有机结合，一定程度提高了系统的抗干扰能力和准确性，能在通信设备运作过程中实现良好应用，有必要将该自动化系统作为车载通信设备未来发展重点。

结论：综上所述，借助PLC技术对车载通信设备控制系统进行优化设计，能提高通信设备运行自动化程度，逐渐加强系统性能。有关数据表明，应用PLC技术能有效提高自动化控制系统的稳定性和可靠性，确保设备使用信息在网络中有序传递，进而保障车载通信设备始终处于良好的运行状态。

参考文献：

[1]齐金成.基于PLC的车载通信设备自动化控制系统设计[J].南方农机，2019，50（02）：171.

作者简介：

郑泽志（1997.2.17），男，籍贯： 河北省保定市涿州市，职称和学历：本科，研究方向或专业：电气工程及其自动化。