汽车检测线系统实例，看集中控制与PLC分布控制

PLC可编程控制器，上个世纪70年代初，为取代早期继电器控制线路，开始采取存储指令方式，完成顺序控制而设计的。开始仅有逻辑运算、计时、计数等简单功能。随着微处理的发展，PLC可编程能力日益提高，已经能完成复杂的控制工作。但是其控制系统编程方法，还是局限于分布式控制系统实现，常常以单台设备控制为主，和现在的生产综合管理系统，统一控制管理思想有很大差距。

尤其是马斯克新近提出的，强总线集中控制新方案。汽车布线将从5000米降至100米。彻底的颠覆汽车这种分布式架构，通过总线集中方式来操控汽车行驶。

看到头条上好多讨论PLC如何提高，有条友指出PLC快要淡出业界，好像反响也不大。工业控制技术、机器人技术在快速向前发展，革新势在必行，加强集中控制技术实现和发展，是当前无论教和学之重要任务。

集中控制技术不难，而且还灵活的多，能和生产综合管控系统中，任何其他系统协同工作。用一个改造项目实例，来阐述一下集中和分布式控制系统差别。

一条汽车检测线是PLC分布式控制，检测结果经通讯口传递到电脑打印出检测结果。十个检测工位，由若干PLC分别控制，不能全线实现自动检测，有些工位需要人工辅助。由于设备经常故障维修，严重影响生产，甲方同意升级改造方案，用一台工业控制机改成集中控制系统，实现全线自动化，并且和业务系统联网共享数据。

检测线共有，外观、底盘、侧滑、轮重、制动、速度、噪声、烟度、尾气、灯光十个工位。

工控机主机是奔腾586/133、 RAM/64MB。扩充PCL-812 PG控制卡一块。Windows 95 系统，SQL Server数据库和大厅链接Oracle数据库。

外观、底盘设置在进场前，辅助电脑系统，经COM 1传给工控机。现场四块动态显示屏，由主机经COM 2通过控制箱，转485信号连接， 四路并行（0、1、2、3）共四个屏号。

DI开关量输入 16 路：侧滑、烟度申请、轮重1、轮重2、制动1、制动2、制动到位、速度1/底盘到位、速度2、速度到位、速度/噪声申请、灯光1、灯光2、灯光手动、灯光申请读数、尾气申请。

DO开关量输出 16 路：制动电机、制动板降、制动板升、速度板升、速度板降、灯光上、灯光下、灯光左、灯光右、灯光跟踪，使用10路

AD 模拟量输入 16 通道：轴重左、轴重右、制动左、制动右、侧滑、速度、烟度、尾气CO、尾气HC、噪声、灯光亮度、灯光上下、灯光左右，使用13个通道。

程序实现最初根据甲方要求采用C语言，使用Turbo C++ 3.0编制，后来为了系统稳定，改用Turbo Pascal 7.0，再后来系统升级使用Delphi 7.0全面改写实现。使用在很多条检测线系统上。

主程序除了外观、底盘外，其他八个工位采用循环扫描，针对每个工位检测状态，发出下一步指令，任何地方都没有程序踏步。按照程序设计每个工位，都可以有一台车在检测，实际由于工位间距离限制，通常可以四台车在线检测。侧滑、轮重两个工位，根据上方屏幕指挥‘向前行驶’，通过工位红外检测感知车辆通过，采样计算侧滑数据和计重。

制动和速度检测有举升板，前后设有红外开关，配合上方屏幕指导车辆稍进、稍退、停止等动作。车辆就位后下降举升板，指导车辆加速、踏刹车等动作完成检测。以前PLC控制，制动力检测只有单点采样，对付普通车辆还行，有些豪华车型设计柔性刹车，往往得到不合格结果，甚至造成车辆故障。使用上位机集中控制后，对该通道设计有独特的采样算法，解决豪车柔性刹车问题。

噪声、烟度、尾气、灯光工位，除灯光控制动作复杂一点，其他都是一般控制动作，不在叙述。

程序设计遵循至上而下的设计原则，面向对象的编程方法，首先把被检测车辆作为一个对象，定义整个车辆登记属性，类型、轴数、动力轴、总轴数、检测中、检测结束、状态数、再检次数，以及检测结果保存空间等等。每登录一辆检测车辆，即创建一个车辆实例，并且加入一个先进先出队列，依次向前驶入检测工位，检测结果保存在各自的实例中。一个实例检测完成后，检测结果首先保存进入本地数据库，并且上报数据给车管所系统，然后打印报表，执行该实例清除当前检测队列任务。

除了主程序外，还有一些辅助工具程序，模拟量标定程序，参数整定程序，系统硬件检测程序等。

主程序中用到汇编指令，主要是开关量输入、输出，和模拟量读入。汇编指令集中在“位、字节、字”，读入函数三个、写出过程三个，以及取反、移位、置位等在主程序中使用方便。