詹立勤

摘 要：在现代化建设的过程中，特种车辆的数量越来越多，应用也更加广泛。如何利用先进的科学技术，对特种车辆的性能进行不断优化，成了当前特种车辆制造中的关键问题。在特种车辆的设计与制造当中，以可编程控制器为基础，采用先进的通信技术，成了提升特种车辆性能的重要途径。可编程控制器及通信技术的应用，能够促进无线遥控控制系统的构建，对于特种车辆的状况进行实时控制，增强了特种车辆的实用性。文章将通过构建可编程控制器及通信技术在特种车辆上的应用方案，探索软件部分设计优化的措施。

关键词：可编程控制器；通信技术；特种车辆；应用

中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）36-0170-02

Abstract： In the process of modernization， the number of special vehicles is more and more， and the application is more and more extensive. How to use advanced science and technology to continuously optimize the performance of special vehicles has become a key issue in the current special vehicle manufacturing. In the design and manufacture of special vehicles， it is an important way to improve the performance of special vehicles based on programmable controller and advanced communication technology. The application of PLC and communication technology can promote the construction of wireless remote control system， control the status of special vehicles in real time， and enhance the practicability of special vehicles. In this paper， through the construction of programmable controller and communication technology in the application of special vehicles， the software part of the design optimization measures will be explored.

Keywords： programmable controller； communication technology； special vehicle； application

可编程控制器包含了自动控制技术、微电子技术、网络通信技术和计算机技术等，在当前工业生产中发挥着极其重要的作用，促进了我国现代化建设的进程。随着通信技术的不断发展，可编程控制器与之进行有效结合，形成了性能更加优越的可编程控制器及通信技术系统，被广泛应用于现阶段的工业化生产当中，提升了生产效率的同时，能够减少人力、物力和财力的投入。在当前社會的发展过程中，特种车辆的应用能够保障社会生产生活的正常运转，将可编程控制器及通信技术应用于特种车辆的设计当中，是当前特种车辆制造行业发展的重要方向。灵活性强、抗干扰能力突出、实时监控等，是可编程控制器的主要特点，对于特种车辆无线遥控控制系统的设计，是提升特种车辆可控性的关键所在。

1 应用可编程控制器及通信技术的特种车辆设计方案

1.1 系统结构分析

2台无线数控电台、2台可编程控制器、1台PC机和1台可编程终端，是特种车辆无线遥控控制系统的主要组成部分。控制系统的结构主要分为9个部分，包括了拖车CCD图像处理系统、遥控方舱可编程控制器、打印机、遥控方舱无线数传电台、系统管理PC机、车辆无线数传电台、时统输入设备GPS/B码时统、车辆可编程控制器和可编程终端[1]。

1.2 工作原理分析

串行通信的方式应用于2台全双工无线数传电台和2台可编程控制器之间，能够保障车辆远端无线遥控的控制由遥控方舱实现。遥控方舱可编程控制器，是遥控方舱控制部分的核心部件，对于可编程终端、GPS/B码时统时标和人工操作控制指令的采集，能够以串行通信的方式实现。车辆可编程控制器接收相关信息的过程中，也是依靠无线数传电台的串行通信实现的。无线数传电台对于信息的接收，能够通过串行通信的方式实现，并在可编程终端以串行通信的方式完成车辆状态信息的显示，之后串行通信与PC机完成数据交换。遥控方舱的PC机能够与遥控方舱可编程控制器进行数据交换，同时能够显示曲线和输出打印。

车辆可编程控制器是车辆控制部分的关键，车辆传感器状态参数的获取，可以通过执行无线数传电台用串行通信接收的操控指令完成，能够有效控制特种车辆。串行通信还应用于CCD图像处理系统的数据交换过程中。遥控方舱可编程控制器对于CCD图像系统提供的数据和车辆状态信息的获取，能够通过无线数传电台实现。

1.3 遥控方舱控制部分的设计思路

微机管理部分、无线通信部分、配电部分、空调装置、控制部分、舱内照明、操纵部分和GPS/B码时统时标等，是遥控方舱控制系统的重要组成部分。其系统内部结构还包括电源模块、CPU底板、CPU模块、继电器输入模块、CPU模块通信板、继电器输出模块、RS-232C通信模块等。

遥控方舱控制部分的设计，能够实现无线数传电台将发动机的启动、停止、位移、车速等信息，发送至车辆可编程控制器；还能够对缸盖温度信息、气压信息、发动机机油温度信息、机油压力信息、车速给定信号和车辆安全检测等信息的获取，并能够对停车和报警进行有效控制；CCD图像系统接收GPS/B码时统时，是以整秒间隔的方式完成的；可编程终端工作状态和操作方式选择的实现，能够由触摸屏完成；还能够控制车辆和拖车运动的开始与停止；参数的设定也能够得到有效控制；车辆和拖车运动过程的刹车制动、发动机系统的启动、熄火、车辆和拖车运动的位移与速度显示、车辆和拖车运动的状态和故障显示等等，也能够通过人-机界面的设置实现。

1.4 车辆控制部分的设计思路

无线通信部分、配电部分、控制部分、操纵部分和附设部分，是车辆控制部分的主要构成。其内部结构还包括了电源模块、CPU底板、CPU模块、继电器输入模块、CPU模块通信板、继电器输出模块、高速计数模块和A/D，D/A模块等。

通过车辆控制部分的设计，能够实现无线数传电台采集遥控方舱可编程控制器信息，对于发动机的启动、停止和车辆运行实现有效控制；还能够实现人工驾驶与遥控驾驶中，采集相应的发动机反馈信号、车速给定信号与车速反馈信号，实现PID控制运算，控制气动比例阀和液压比例阀；还能够实时采集发动机机油压力、温度、缸盖气压、缸盖温度、安全检测位置信号等；CCD图像系统的数据交换也能够由于车辆控制部分的设计而实现，CCD图像系统接收GPS/B的码时统的过程中实现整秒间隔传输；操作辅助液压系统能够在刹车和不刹车的状况下完成，同步刹车能够在车辆和拖车制动状态中实现[2]。

2 应用可编程控制器及通信技术的特种车辆软件设计

2.1 软件总体设计思路

可编程终端用软件、可编程控制器用软件及协议宏软件，是软件设计的主要内容。控制系统中最关键的是可编程控制器用软件，能够对控制系统中的操作指令数据和检测数据进行接收，实现工作流程和状态的分析以及状态显示指令、流程控制指令的输出。在人-机界面中最主要的是可编程终端用软件，显示系统状态、完成操作输入，数据交换也能在可编程终端用软件与可编程控制器用软件间得以实现[3]。

2.2 可编程控制器应用软件

特种车辆控制系统中的可编程控制器应用软件的开发，在CX-Programmer平台完成，在Windows系统中，可编程控制器应用软件的運行状况良好，实时监控和显示功能得到有效发挥，保障在维护和调试遥控控制系统时更加便捷。模块化设计理念应用于可编程控制器应用软件设计当中，有效控制特种车辆准备状态下的信息，车辆运行设备的信息交换也得以实现。与远程控制终端的数据交换也能够得以实现，分析控制系统操作指令，模拟控制特种车辆的运行状态和速度。相对独立的模块功能，能够便于模块的升级，在故障查找的过程中也更加高效，实现程序可读性的提升。可编程控制器应用软件的设计，能够有效提升特种车辆的运行可靠性[4]。

2.3 协议宏用软件

装有RS-422/485和RS-232C口的通用设备，与可编程控制器的数据交换，能够通过通信协议宏功能实现，通信设备的通信协议用户化，能够通过应用通信协议宏的支持软件实现，用户能够对通信协议宏的通信指令进行有效设定。对于发送或者接收数据的格式，通过CX-Protocol软件的应用实现独立定义，实现通信协议序列的创建，在对外围设备发送或者接收数据的过程中，依靠RS-422/485和RS-232C方式得以实现。梯形图程序的编写能够实现与外围设备的数据交换，链接通道、响应应答方式和监视时间也能够实现有效定义。

2.4 可编程终端用软件

NTST是可编程终端用软件的专用开发平台，模块服务功能和编辑功能较为完善，有利于程序开发和系统的维护。画面元素的制作能够更加便捷，库元素的剪切和复制也能够通过打开两个支持软件实现[5]。此外，还能够支持中文输入和显示，提升了可编程终端通信的可靠性。操纵杆遥控驾驶人-机界面、机车运行监视人-机界面、程序遥控驾驶人-机界面和遥控方式选择人-机界面，是此应用软件的人机界面主要形式，能够实现显示特种车辆的运行状态，实现特种车辆的有效控制。

3 结束语

在特种车辆中应用可编程控制器及通信技术，能够实现无线遥控控制系统的构建，这是提升特种车辆性能的关键技术，不断完善特种车辆的可控性，加强在社会生产中的有效应用。特种车辆运行状态的检测、远距离的无线操控、故障显示和报警、安全状态的监控等，都能够通过无线遥控控制系统来实现。此外，无线遥控控制系统具有扩展性强的特点，在特种车辆的设计改进中更加便捷，有助于实现特种车辆性能的有效提升。特种车辆设计人员应该加强可编程控制器及通信技术的研发，推动特种车辆设计科学性与合理性的提升。

参考文献：

[1]赵宇.特种车辆方舱结构设计和优化[J].中国新技术新产品，2018（08）：15-16.

[2]党志宇.可编程控制器及通信技术在特种车辆上的应用[J].经贸实践，2016（24）：274.

[3]吴学峰.可编程控制器在特种车辆上的应用[J].机电信息，2012（30）：56-57.

[4]刘琮敏，李涛，郑海鹏，等.可编程控制器及通信技术在特种车辆上的应用[J].火炮发射与控制学报，2008（03）：37-40+44.

[5]吴长风.某特种车辆方舱结构有限元分析及优化[D].南京理工大学，2007.