手机厂商和汽车厂商合作_汽车厂商干预手机厂商做事有哪些

1.汽车的adas先进驾驶系统包含哪些？各有何功能

2.无人驾驶为什么能够吸引那么多的科技公司去开发

3.凭窗详窥车世界！汽车ODB系统全解析

4.观察 |华为、博世、地平线：决定未来汽车市场格局的三家科技公司

5.第一台plc的诞生背后有哪些故事

汽车的adas先进驾驶系统包含哪些？各有何功能

1、导航：功能是监测和控制工艺或车辆从一个地方移动到另一个地方的过程。?

2、时交通系统TMC：是通过RDS方式发送实时交通信息和天气状况的一种开放式数据应用。借助于具有TMC功能的导航系统，数据信息可以被接收并解码，然后以用户语言或可视化的方式将和当前旅行路线相关的信息展现给驾驶者。

3、电子警察系统ISA：可以迅速地监控、抓拍、处理交通违章，迅速地获取违章证据，提供行之有效的监测手段，为改善城市交通拥堵现象起到了重要的作用。?

4、车联网：通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的集；通过计算机技术，大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。?

5、自适应巡航ACC：当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。

6、车道偏移预警系统LDWS：车道偏离预警系统是一种通过报警的方式驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。

7、车道保持系统：可以在车道偏离预警系统（LDWS）的基础上对刹车的控制协调装置进行控制。对车辆行驶时借助一个摄像头识别行驶车道的标识线将车辆保持在车道上提供支持。

8、碰撞避免或预碰撞系统：预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性。若系统判断碰撞的可能性很大，则会发出警报声。

9、夜视系统：在这个系统的帮助下，驾驶者在夜间或弱光线的驾驶过程中将获得更高的预见能力，它能够针对潜在危险向驾驶者提供更加全面准确的信息或发出早期警告。?

10、自适应灯光控制：根据车速，打方向的角度而自动调整近光灯转向角度侧，扩大车辆转弯时有效照明范围。自动水平调节功能可确保无论承载情况如何，灯光始终照向前方地面?

11、行人保护系统：对于最基本的行人保护技术，主要涉及车身吸能材料的应用，如吸能保险杠、软性的引擎盖材料、大灯及附件无锐角等。

12、自动泊车系统：自动泊车系统就是不用人工干预，自动停车入位的系统。可以使汽车自动地以正确的停靠位泊车。?

13、交通标志识别：使用前摄像机结合模式识别软件，可以识别常见的交通标志（限速、?停车、掉头等）。这一功能会提醒驾驶员注意前面的交通标志。

14、盲点检测系统：当有车子靠近或者盲区里有车的时候，监测系统就会通过声音、灯光等方式提醒驾驶员。?

扩展资料：

在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的自适应巡航ACC（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器集车速信号。

自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

无人驾驶为什么能够吸引那么多的科技公司去开发

在人们的印象里，自动驾驶、无人驾驶还只是某些公司和尖端科研实验室的内部项目。它们看起来很酷，但是却不知道什么时候才会真正出现在生活中。

然而，它的进展其实比人们想象的快：　Google　早就在加州和美国其他几个州取得了自动驾驶上路的许可；特斯拉已经交车的　Model　S、X　系列中也已经上线了实际可用的自动驾驶功能，驾驶员可以在高速公路环境下把方向盘和油门制动交给计算机和传感器接管。

别以为只有　Google、特斯拉这样具有科技和互联网基因的公司才会钻研自动驾驶技术。通用汽车、宝马、福特等一众“传统”汽车公司也在这条路上越走越远。当然，它们拥有丰富的造车经验，因而大都选择了跟互联网科技公司合作，交换。

我们整理了一个列表，对各大自动驾驶技术的公司进行了盘点，你会发现，原来整个汽车工业都认准了，自动驾驶和无人驾驶汽车将会在未来正式接管道路。

“传统”汽车生产商

通用汽车（General　Motors）是美国最大的汽车制造商之一，总部位于美国的汽车之城，密歇根州底特律。通用汽车旗下拥有别克、凯迪拉克、雪佛兰和　GMC　四大本土品牌，以及、五菱等其他小品牌。

通用汽车在今年以　10　亿美元收购了自动驾驶技术创业公司　Cruise　Automation，此前还斥资　5　亿美元购买了手机叫车软件公司　Lyft　9％　股份。通用汽车与卡耐基梅隆大学等美国科研单位有合作，也在硅谷　Palo　Alto　设立了前沿科技实验室，启动了自动驾驶技术方面的研究。

就在最近，通用汽车宣布将和　Lyft　合作，争取在一年内上路实测自动驾驶电动专车－－不是一两辆，而是一个专车编队。通用汽车在雪佛兰推出的电动汽车　Bolt　基础上进行改装，设计并等产出这个所使用自动驾驶电动专车。目前，通用汽车和　Lyft　还没有正式宣布其他的细节，但就华尔街日报报道，它们会在一个尚未揭晓的美国城市进行测试，而当地的用户在叫车的时候，将有机会选择是否乘坐自动驾驶的专车。

克莱斯勒　Pacifica。

菲亚特克莱斯勒（Fiat　Chrysler）是世界上知名的汽车制造商，由意大利的菲亚特和美国的克莱斯勒在2014年并购组合而成。菲亚特克莱斯勒旗下拥有菲亚特、法拉利、克莱斯勒、道奇、阿尔法·罗密欧、玛莎拉蒂等知名汽车品牌。

菲亚特克莱斯勒与近日和　Google　母公司　Alphabet　达成了合作，将向后者旗下的自动驾驶部门提供100辆经过改装的Pacifica　厢式轿车，用于测试　Alphabet　的自动驾驶技术。

福特（Ford）是汽车业界的元老，现在也是美国最大的汽车制造商之一，总部位于美国密歇根州迪尔伯恩。福特旗下拥有福特、林肯等汽车品牌。

福特在世界一线的传统汽车公司当中较早确定了自动驾驶发展路线，投入了重金和大量研发力量进行研究，在密歇根州、亚利桑那州和加州都进行过上路测试。和其他汽车公司还处在自动驾驶研究初级阶段不同，福特宣称已经在雪地、完全无光的黑夜环境等非最佳环境下完成了自动驾驶的测试，效果比人类驾驶更好。

福特主要用　Fusion　混合动力轿车进行测试，据称拥有目前汽车工业最大规模的自动驾驶汽车编队，多达数十辆。

丰田（Toyota）是日本最大的汽车制造商之一，旗下拥有雷克萨斯、斯巴鲁等品牌。

丰田是　Google　此前无人驾驶汽车技术的汽车供应商，为　Google　提供了混动车普锐斯，以及雷克萨斯　RX　等车型。丰田也在去年　10　月设立了自己的自动驾驶研究单位　Toyota　Research　Institute，跟斯坦福、MIT　等美国名校正在进行合作。TRI　的主要技术成员来自美国国防部　DARPA　实验室、Google、Facebook和　MIT　等。

奥迪基于　RS7　改装的自动驾驶汽车

奥迪（Audi）属于德国的大众汽车集团旗下，是一家中高端轿车品牌。

2014　年初，奥迪在　CES　上推出过驾驶技术　Traffic　Jam　Assistant。顾名思义，它的主要功能是在交通堵塞时司机驾驶。司机按动方向盘上的　TJA　按钮，当硬件系统探测到周围的车况适合启动自动驾驶状态时（比如适当的车速、无路边行人等），就会在中控屏上提示驾驶员　TJA　系统已激活。

2015　年　6　月　PingWest品玩曾经试乘过搭载自动驾驶功能的奥迪　A7　汽车。这辆车只有在道路封闭、没有红绿灯、地面标识清晰的路况下才能进入自动驾驶状态，而且时速必须低于　60　公里－－说白了，就是只有在城市的环路或者快速路上才可以开启。这属于有限条件下的驾驶，不在我们今天的讨论范围，但仍然算做自动驾驶。奥迪方面透露　2017　年就将在市售的　A8　等高端车型当中加入这种自动驾驶功能。

其他正在研究这种性质，条件有限的自动驾驶功能的汽车品牌，还包括戴姆勒（奔驰）、吉利（沃尔沃）等等。

Delphi　可能并不是一家十分知名的公司。然而在过去一百年中这家公司为全世界几乎所有的一线汽车制造商提供零部件。据雷锋网报道，Delphi　曾经发明了世界上第一款电力起动机，第一款嵌入式收音机，第一套车用无线电导航系统。

近年来，Delphi　开始为它的客户，比如奥迪、奔驰等提供自动驾驶外包技术。就像它过去发明的零部件一样，Delphi　生产的自动驾驶模块，将被其他汽车制造商作为标配零件放入到汽车当中。尽管仍然不太属于我们今天讨论的范畴，但　Delphi　的重要意义在于，可能未来所有的小轿车，都能在一些特定情形下具有自动驾驶的功能。

（其他为汽车制造商提供自动驾驶、驾驶相关技术的零件供应商，还包括　Continental（马牌）、博世等。）

互联网、科技公司

Google　自动驾驶汽车。

Alphabet是　Google　公司拆分重组之后的母公司，将以前　Google　名目的多项尖端科研项目归到旗下，当中就包括　Google　无人车研发团队。

Google　很早就开始在加州的湾区，包括旧金山城市街道的场景上测试无人驾驶汽车。2010　年时　Google　的自动驾驶车队里程数已经超过了　10　万公里。当时他们使用的是市面上销售汽车，进行改装，曾经使用过丰田旗下的雷克萨斯、普锐斯等车型。

当然，人们对　Google　无人车印象最深的，还是下面这辆：

截至2015　年　11　月，Google　用来测试的各种无人驾驶汽车已经跑了　200　万公里。在湾区　Moutain　View　Google　总部附近的大小街道上，经常能看到顶着一个飞速旋转的“蘑菇”的　Google　无人／自动驾驶汽车。

身为互联网公司的　Google，在政策法律方面的动作也很激进。它跟福特、Uber　等公司建立了游说机构，在美国各州以及联邦的立法机构中进行游说工作，推动无人／自动驾驶在美国更多地方合法。

特斯拉（Tesla）是被称为“钢铁侠”的著名创业者　Elon　Musk　创立的，世界上最著名的电动汽车公司。特斯拉生产的电动汽车，如　Model　S、Model　X　等，出厂时均已内置了足够自动驾驶的机器视觉传感器和摄像头等，但顾客可以选择是否在购买时或以后激活这一功能－－有点像“应用内购买”。

特斯拉的自动驾驶功能主要应用于两种场景：高速路和拥堵路段。在高速路上，驾驶员长时间看到的是重复的场景，而在拥堵路段，驾驶员频繁踩油门和刹车，容易疲劳。自动驾驶功能可以接管汽车，在这两种情况下节省驾驶员的精力。

最近有人用特斯拉自动驾驶功能开了个大玩笑：一位车主邀请他的母亲驾驶自己的特斯拉，却在高速路上开启了自动驾驶功能，把70岁的老太太吓了个够呛。

Uber是总部位于加州旧金山的手机叫车软件公司，也是世界上估值最高的互联网创业公司之一。

对于　Uber　这样的公司来说，提高交通效率，降低交通成本是营收增长的关键，而无人驾驶将带来很大的帮助。Uber　布局无人驾驶的动作非常大，2015　年　5　月几乎招走了卡耐基梅隆大学机器人研究院（National　Robotics　Engineering　Center，NREC）所有和无人驾驶有关专家，然后在　NREC　的隔壁租了一个办公室，让这些专家为自己研究自动驾驶技术，两栋楼使用同一个停车场。并且，Uber　还在匹兹堡距离　NREC　一英里以外的地方又租下了超大的办公空间，用来修建自己的尖端技术研发总部。

据路透社今年　3　月报道，Uber　正在寻找汽车制造商购买大量（六位数）的汽车用于自动驾驶，潜在的购买对象可能是奔驰。

Uber　在　2020　年将自动驾驶专车投入到运营当中。然而现在看来，它的赶不上变化了。

Lyft，另一家美国手机叫车软件，以粉色的小胡子作为标志。虽然在美国本土的竞争中已经输给了　Uber，但　Lyft　在自动驾驶上的干劲比　Uber　强得多。前面已经提到，Lyft　和通用汽车合作，打算在一年内就在美国一个尚未揭晓的城市运营自动驾驶的专车服务。

但目前，Lyft　和通用汽车的自动驾驶仍然面临着较大的法律风险。有人驾驶的专车业务本身就存在法律监管的盲点－－更别提无人驾驶的了。

Mobileye　是一家创立于以色列，现在总部位于荷兰的自动驾驶技术公司，已经在纳斯达克上市。

这家公司是业界知名的行车相关机器视觉技术供应商，生产的“高级驾驶员系统”（ADAS）被世界上多家一线汽车厂商所用。也算是一家跟　Delphi　差不多的，闷声发财的自动驾驶相关公司。

百度和　Google　一样，也在研发自己的自动驾驶技术。

去年年底，百度在北京宣布成立自动驾驶事业部，跳过智能跟车、车道保持，以及有限条件下的自动驾驶，一上来就要搞完全自动的无人驾驶。该事业部的前身和宝马公司共同研制了一台自动驾驶汽车。在此前的一次测试中，这辆车从百度位于北京市区西北郊西二旗的总部出发，在全程均无人工控制和干预的情况下，上五环，开到北京中轴线上的奥森公园，掉头并最终安全回到了百度。

该部门负责人王劲认为，传统的车企的应对策略太过保守。“汽车公司都是循序渐进的……但　Google　曾经说过，循序渐进是不可能的，一直在跳，怎么可能飞起来呢？”

百度的自动驾驶商用是在北京的各个卫星城，比如亦庄、天通苑等这样的大规模居住区，推出自动驾驶公共汽车，来补充公共交通运力。该公司已经和亦庄定下合作意向，这意味着具有百度自动驾驶功能的公交汽车或将首先在亦庄试点运行。百度首席科学家吴恩达曾对　PingWest品玩表示，百度已经有了一个很清晰的自动驾驶。三年内商用没问题。

你的汽车是几核的？我的是十二核的！

英伟达（Nvidia），世界上最知名的显卡厂商，从近几年开始将他们在图像处理方面的专长延续到了机器视觉方面，也就成了世界上最受关注的自动驾驶技术供应商之一。2014　年英伟达就加入了Google、奥迪、通用汽车等成立的“开放汽车联盟”当中，作为该组织的芯片供应商。

2016　年　CES　上，英伟达推出了基于　Tegra　芯片的　Drive　PX2　自动驾驶平台，拥有十二颗　CPU　核心，搭载了英伟达专门为自动驾驶而研发的深度学习架构　Pascal　GPU，用水冷，计算效能高达　8　TFLOPS，本质上是一个深度学习神经网络。“约等于　150　台　MacBook　Pro，只有一个午餐盒的大小，可以放在你的车后备箱里。”英伟达　CEO　黄仁勋这样介绍，他宣称　Drive　PX2　对交通状况的细微感知能力超过驾驶员。

凭窗详窥车世界！汽车ODB系统全解析

阅读提示

抗疫居家隔离的日子，各位读者朋友都有大把闲暇时光。在休闲之余，不妨略费光阴来掌握些许进阶汽车知识：了解原理再观表象，在面对许多汽车相关问题时，必能泰然处之。

ODB（车载诊断）是每车必备，不可或缺的汽车系统，尽管在很多读者眼里，它显得相当“神秘”与“高深”，但其原理并非难以理解。

即使是维修人员，他们中的相当一部分人，尽管能熟练使用部分应用，但就其工作原理而言，也未必能全面了解掌握，而当朋友们掌握了这些知识，这标志着您对汽车的理解，已向前迈进了一大步！

为了让读者能较为轻松地掌握这些知识点，笔者已将大部分晦涩难懂的理论原理，进行形象化的装换与描述，通过理论结合实际的方式为您进行解析。

当您阅读完本期精心制作的图文且有所领悟之后，相信会有非常丰厚的收获。

正如部分小众读者在反馈中所说：“偶尔，我们也还是需要几篇有“营养”的文章。”

本期图文，笔者将容易理解的概念、实用的内容，放在前半部分，稍微“复杂”的内容置于文尾。

前言

汽车是一种与我们日常生活息息相关的交通工具，但无论它有多复杂，都离不开机械与电气系统的协同工作。

从本期图文开始，我们去探索汽车的电气世界，从什么地方谈起呢？

笔者思索再三，我们从全面了解汽车OBD（车载诊断）相关原理与应用开始吧。

对大部分车主来说，ODB确实是一个很专业的词汇，或许我们日常使用的英文缩写称谓，让它显得更加“神秘”。

其实，当车辆启动以后，它无时无刻不在监测车辆实时运行情况，当系统出现异常时，它也会迅速向外界反馈。

整个汽车系统运作是相对封闭的，OBD提供了人车交互的“窗口”，使用户可以随时观察、监控、调整汽车的运行状态。

过去，ODB应用确实仅与维修人员有关，因为，它的主要功能就是为专业人士提供重要的汽车故障诊断信息。

随着时间的推移，原来昂贵的ODB应用设备，现在已变得非常便宜，越来越多的车主，开始使用此类设备来维护爱车的健康运行。

车主借助这个“窗口”，可以与爱车随时进行交流，而沟通的接口就在您的脚边。

另外，国内汽车年审方式已经进入ODB时代，了解ODB的基本工作原理，也有助于车主朋友们顺利通过年检。

汽车的语言

OBD系统简介

OBDS（On-Board?Diagnostics?System）是“车载诊断系统”的缩写，意指能为使用者提供系统自诊断与报告功能，在监控各子系统运行的同时，亦具有车辆相关部件动作控制功能的汽车内置电子系统（包含传输数据使用的标准协议）。

ODB系统处理的基础信息，则是由汽车的“大脑”，行车电脑（ECU，也称发动机控制单元）产生。

严格意义上说，OBD并非是我们想象中的纯硬件系统。确切地说，它是一种以软件系统（包含通讯方法）为主的工作机制，此种机制规定任何品牌汽车，必须以统一的数据格式传送、存储车辆运行的相关数据，并可通过标准数字通信端口与外界进行数据交换。

ODB起源于上个世纪60年代，彼时汽车自主诊断系统非常简易，仅提供故障指示灯警示之类的简单功能，并不具备太多故障定位诊断能力。

随着汽车配置日渐丰富，其电气系统也日趋复杂，对汽车OBD系统管理机制提出了更高要求。

而此时各品牌汽车故障诊断的数据格式却各不相同，这给汽车故障维修造成了很大困扰，维修不同品牌车辆，相关人员就必须了解不同厂家独特的数据格式。。。。。。

20世纪90年代，相关标准化组织、车企、监管机构终于统一ODB标准，这其实就是现在鲜为人知的ODB?1标准（在国内道路上已经找不到这样的汽车了），而本文所解析的ODB，均指已经再次更新的ODB?2版本。

如今的OBD系统，在车辆通电或启动后，可随时监测全车所有相关传感器（汽车越高档，往往传感器越多，这也是为何此类车辆故障信息详尽繁杂的原因）。

当相关子系统运行异常，触发预先设定的故障条件时，ODB系统会根据故障的严重等级，通过仪表板故障灯向驾驶员发出不同的警示信息，提醒用户注意。

与此同时，行车电脑（ECU）会储存详细的故障信息与故障代码，供维修人员在排除故障时调阅，并提供维修完成后的故障信息删除功能。

可以这样来形象比喻：车载电脑/电子控制单元（ECU）是汽车的智慧大脑，而OBD则是交流语言！

如何与汽车“对话”？

OBD就在您身边

OBD?系统与外界发送、接收数据的接口在哪？

其实，该数据接口（DLC）一般位于车内驾驶座附近，通过连接此接口，打开这扇“窗户”，我们可以一窥车辆内部运行的所有详细细节。

◥车内ODB数据接口的典型位置

◥笔者曾拥有过的Jeep?ODB数据接口裸露于方向盘正下方

该接口横截面呈梯形，16针的端口使用标准的ODB协议与外接设备进行通讯。

◥ODB接口的两种连接方式

随着无线技术的发展，除了传统的有线连接方式以外，为使操作人员摆脱线缆长度的限制，出现了蓝牙无线适配器来实现连接功能。

连接注意事项：

★与旧款车型不同，新款车型的数据接口不一定暴露在外，大都会被盖板覆盖；

★该接口使用车载电瓶供电，接口在车辆电源关闭后无法工作。

人车“交流”工具

ODB终端设备

有了数据接口，接下来让我们看看通过什么设备来与汽车进行交互。

目前，市场上主要有三种类型的ODB终端设备：

手持专用终端

台式计算机?/笔记本电脑

移动设备（手机或平板电脑）

使用这些设备，我们可以读取、修改、清除汽车存储在行车电脑内的部分数据，监控车辆的运行状态，是不是很酷？

1.手持专用终端

手持专用终端看起来很像手机，但其实此类设备属于小型专用装置，该设备拥有“即插即用”功能，可直接连接汽车ODB端口，主要功能大都是故障诊断与定位，其优点是便于携带，价格便宜。

因此，我们通常会在较小的维修店看到这样的设备。

其实，不少车主自行购买安装的汽车运行数据显示装置（后有介绍），亦可归属于此种类型设备。区别在于：这种显示装置功能极少，仅能读取部分关键数据，无法对系统内的任何数据进行修改（这也算是一种安全的选择，行车电脑内的数据，若非专业人员，擅自改动可能会毁坏车辆）。

2.台式计算机?/笔记本电脑

基于计算机设备的ODB终端，除了携带不太方便，在安装相关专用应用程序以后，拥有最强大的管理车辆内置系统的能力，强大的硬件支撑使之能下载大量的车辆ODB数据，并且能与其它程序互相进行数据共享，扩展出其它附加功能。

所以，读者朋友们在汽车4S店，常能看到这样的设备出现在维修技师手中。

3.移动设备（手机或平板电脑）

其工作原理基本接近第2种类型的计算机设备，安装相关APP以后，具有相当的灵活性与便携性，

但其数据协同及处理能力稍差。

ODB系统基础应用

汽车ODB系统的基础应用主要集中于四个方面：

1.汽车故障定位与测试

毫无疑问，此项功能是ODB系统为用户提供的最基础，也是最强大的功能之一。

正如我们在第一节所看到的，如今的OBD系统几乎全方位监控了汽车引擎、底盘、车身及绝大部分附件的实时工作情况。

维修人员可以根据故障码对应的故障信息，迅速准确地定位受故障影响的系统及故障所处位置。

不仅如此，利用ODB系统的部件动作模拟测试功能，可以对部分疑难故障进行进一步确认，例如：车辆处于静止熄火通电状态，维修人员可利用其动作测试功能，指令发动机转数表指向指定位置，以确认其功能是否正常。

甚至可以越过行车电脑设定的约束条件，使车辆尾气处理系统直接进行DPF装置的净化再生工作。

某种意义上来，在这种动作模拟测试环境下，行车电脑在ODB系统的协助下，将车辆的控制权完全交由使用者，无条件遵循相关指令，完成指定功能。

2.排放系统监控

中国汽车尾气年检刚引入ODB测试项目不久，车企及部分车主均感受到极大压力。

但其实国内的车主朋友们可能不太清楚，新版ODB系统中最重要的功能之一，就是监测汽车尾气排放水平！

而这种尾气监测方式在国外早已开始，与排放污染水平有关的引擎、三元催化器、颗粒物捕捉器、氧传感器、EGR等系统部件，均被ODB系统实时监控，当车辆尾气排放出现异常时，车载电脑（ECU）会记录相关信息，仪表盘故障灯亮起的同时，部分车型引擎甚至还会被系统限制输出功率！

由于该系统监测属于闭环运行，除了厂家以外，外界较难干预，因此从技术上说，想通过欺骗手段通过车检的朋友可能很难蒙混过关了。

Tips：最近部分知名汽车生产厂商，被曝排放测试而被重罚，其基本操作就是修改与ODB系统有关的代码或数据，从而达到欺骗检测设备的目的！

但笔者感觉几乎所有媒体并未对此有过详细解析。

您既然知晓了ODB系统基本工作原理，就会明白：这种源自底层的，仅能由厂方完成，普通商家根本不具备这样的技术能力，因此证据确凿，被罚不可逃避!

了解汽车基本原理，是否能让您解读车事更透彻深入？

3.汽车实时数据集

对汽车运行情况实时跟踪监测，不仅在排除汽车故障时对维修人员非常有效。

对于普通车主，亦可以利用此类应用，维护爱车健康运行。

在终端设备章节，笔者提到过一类适合于普通车主使用的简易显示终端，正是通过此类设备，您可以实时观察到电瓶电压、引擎水温、引擎转数等重要数据。

这有助于驾驶者随时监控爱车工作状态，及时发现故障隐患，寻求维修服务。

4.汽车控制系统优化

◥厂家升级行车电脑系统?解决售后问题

与电脑或手机类似，行车电脑（ECU）可以重新进行编程，厂商可以通过ODB接口对系统进行升级，通过升级相关程序能不断优化系统。这就是我们在购买新车以后，偶尔会被4S店召回，升级相关系统的原因。

此举可以解决制造厂商在产品投放市场前，于设计或路试中未发现的问题，例如：因控制程序设置的参数不合理，高原低氧环境引起发动机动力输出不足的现象。

◥性能玩家升级系统

而另一方面，一些追求引擎极致性能的玩家，也会使用第三方专用程序，修改厂家预设的代码或数据，从而实现大幅提升原厂发动机功率与扭矩输出的目的！

揭秘ODB数据

“令人恐惧”的故障码

笔者亲历过好几次这样的事情，一位朋友在电话中焦急地说：“我的车坏了，修理店检查出故障码P0302！”，仿佛天塌！

其实，那不过是ODB系统正常反馈故障信息的表现而已。

此章节将是我们技术类图文必然会存在“难点”部分，它涉及到计算机通信方面的相关知识，但请各位读者无须忧虑，笔者在解析中，将会隐去较为复杂的协议与编码部分，用简化后形象的讲解方式，确保您能大致了解其工作原理。

也许，这种方式不够严谨，但对于入门读者来说，是最好的学习方法。

花几分钟，掌握这几百字的核心内容，您会很有收获。或许，当爱车故障需要维修时，至少某些人骗不了您。

笔者早年曾涉足过计算机串行端口开发的编程工作，偶然机会研究过ODB通信方式，其实非常有趣，定不枯燥！

1.ODB服务类型

ODB终端通过向车载电脑提交不同的数字代码，以交互应答的方式获取不同的服务，当然，此类通信肯定是以数字方式进行。

我们可以从下图中看到，ODB系统可以提供多种不同功能的服务，但我们只需关注03（红√处）代表的含义即可。

◥ODB系统支持的10项“对外”服务

Tips：绝大多数ODB服务均与汽车排放污染水平有关，可见如果ODB技术介入汽车尾气检测，试图者几乎无机可乘！

通过ODB系统，您也可以查询车辆数据，例如：总计行驶时间、总计行驶里程、点火次数、故障次数等许多非常重要的信息，这在您购买二手车时，或许会提供巨大的帮助。

09项服务能读取厂商出厂预设的车辆识别代（VIN）（车辆），某种程度能防止欺骗情况的发生！

言归正传，我们以代码03（显示故障码服务）为例，来观察ODB系统是如何工作的。

笔者以模拟人类对话的场景来说明（双方均使用标准ODB协议进行交互，记住，它是发动机与外界沟通的语言）：

终端设备：“请给我提供03号服务(显示系统存储的故障码)”

车载电脑：“03号服务,显示系统存储的故障码，请等等，查找中。。。”

车载电脑：“有结果了，准备好接受了吗？”

终端设备：“连接正常，我等着呢”

终端设备：“以下是查询结果信息，请查收。。。。。。”

数据通过网络连接线缆，立即被发送到提出查询请求的终端设备（其它类型服务类似，不过如此而已）。

是不是很容易理解？

查询设备与车载电脑通过ODB语言不断“对话”，相互配合完成指定工作。

2.故障码格式

接下来，我们来研究本文最后的一个“难点”，它比第一点仅“复杂”些许，我们仍以实例的方式来说明。

故障代码是由一个字母后跟四位数字组成：

格式为：P0302（字母+四位数字）

①字母代表故障类型分类；

②第一位数字代表故障信息格式；

③第二位数字代表故障所在子系统；

④第三、四位数字代表具体故障位置与原因。

与第一点原理相同，不同的含义均由不同的数字表示，并且是固定的（有表可查），所以我们只需要了解其基本构成即可。

上接第一点举例：如果车载电脑此时传回“P0302”这样的故障码，那是什么含义呢？

一张图您就能完全理解！

◥故障代码示例?注意（红√）选取项目

没有什么能比这张图更能说明问题了。

P0302故障码=P（动力/传动系统类故障）+0（国际标准格式故障）+3（点火子系统）+02（引擎第二缸点火失败）=您的爱车出现“动力系统中引擎第二缸点火失败”故障

那么我们该做什么？

很简单了，去检查您爱车引擎的第2缸的缸线、火花塞、喷油嘴，或许就能立即排除故障。

如果此时有人说，汽车电瓶需要换新的，那一定是有“猫腻”了！

看起来很神秘复杂的工作机制，这样方式来解析，大家应该不难掌握吧？

接下来，笔者给出几个实例，供有兴趣的读者“研究”，如果您能参照上图，将前2位字母数字含义解读出来，您已经初通ODB故障码了！

示例：

P0201-引擎第1缸喷油嘴控制线路失效

C0710-底盘转向机构故障

B1671-车身电池模块电压超出范围

注：不同车型，故障现象表达或有差异，但基本原理一致。

3.数据传送方式

最后一小节有趣的内容了解即可，数据传送方式涉及计算机网络通信知识，在这里笔者就不深入介绍了，我们不需要了解诸如“十六进制”、“报文”等生涩的专业术语，仅为大家奉上一张直观的示意图，足以使您了解ODB数据传送的方式。

◥ODB信息是如何在线缆中传送的

车载电脑与终端设备通过能相互理解的“语言”（ODB系统协议）进行沟通，使用这样的“信封”（专业术语为“报文”）进行通讯，将一封封内含我们需要内容的“快递”发送给我们。

看见这个信封里有我们熟悉的那个故障信息了吗？

总结

汽车ODB系统工作机制较为复杂，但通过本图文的解析，其工作原理并不会使人非常难以理解。

如果您掌握了本期图文全面解析的汽车ODB系统工作原理，是否会有这样深刻的体会：如果没有ODB系统的保障，大量装备先进电气设备的现代汽车是很难进行维护保养的！

而实际上该系统的应用，也远不局限于文中总结的那些狭窄的领域。

对于行业用户来说，作为汽车最底层的数据集平台，结合诸如以华为5G为代表的现代高速数据通讯技术，ODB系统可与多种应用系统整合，构建物联网属性的超大型网络应用平台。

例如：通过云技术+GPS技术提取每台运行车辆的实时运行数据，就能对庞大的车队进行有效地管理，不但能实时定位车辆的运行轨迹，还能实时掌握运行车辆各系统的工作状况，诸如平均油耗、怠速总时间等各方面的数据，甚至还可根据故障码情况，对车辆进行远程故障诊断与维修。

这类应用系统对于有效管理车队，控制运营成本、提高作业安全性都有非常良好的作用。

而对于普通车主，了解ODB排放检测功能的基本原理后，对车辆年审车检应有所准备。

在爱车上线年检前，对其尾气排放控制不自信的车主，应提前有针对性地对车辆尾气污染控制水平进行检测，确保顺利通过环保车检。（应将燃油质量因素考虑进去，ODB系统不检测燃油质量）。

日常用车环节，我们亦可安装简易ODB显示装置监控爱车运行，在车辆有故障前兆时，及时进行干预。

同时，掌握本期图文基本内容以后，对于车辆维修过程中存在的某些“猫腻”，您也具有了一定的鉴别能力！

祝各位身体安康，早日重返工作岗位。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

观察 |华为、博世、地平线：决定未来汽车市场格局的三家科技公司

华为、博世、地平线三家企业成为了车展中不多的零部件参展商，虽然都是零部件供应商，但他们的身份和体量各不相同，华为作为半导体科技巨头在看到智能汽车的崛起趋势强势杀入，博世则是传统零部件巨头正开启智能化的全面转型，而地平线则代表了中国本土初创企业初生牛犊不惧虎的挑战者形象。而在中国庞大的汽车市场，为新技术、新概念的应用提供了广阔的土壤，他们将站在同一起跑线。

文丨AutoR智驾?王硕奇

2020北京国际车展，智驾君成了一个唱多中国汽车市场，同时多次唱多中国品牌的媒体人。

而支撑我们这一判断的依然即是亮相北京国际车展的三家技术公司。

在寸土寸金的北京车展中，对于观众来说相对感知度较低的零部件企业显得相对小众，但在本次车展的主会场中，主要有三大零部件厂商拥有独立的展台，分别是华为、博世和地平线。

当然这并不意味着，只有他们存在。在这背后，每一家整车背后都有无数供应商的产品，在硬件方面，博世、大陆、电装依然把持着核心科技，但在软件层面，科大讯飞、腾讯、阿里、百度都已经全面攻陷中外品牌。

但在本次车展，因为疫情，因为北京车展展馆的面积等因素，大量汽车供应商缺席了本次车展。

而华为与地平线绝对是首次独立参展北京国际车展，他们一道与博世构成了一种新兴势力与老炮的对决。

华为偏软件，地平线则软硬兼具，不止于芯片，不止于数字智能座舱解决方案。

从展出规模看，只有华为展台与整车展台连接在一起，剩余两家都布置在会场之间的通道中。

不过大隐隐于市，位置远近不代表影响力。

这三家公司在智驾君看来，在未来十年将决定世界汽车产业的格局。

博世代表的德系汽车工业恒强，但新生的华为与地平线将成为推动中国汽车工业从大到强的推手，是中国汽车人攻陷新一代智能汽车核心技术的两家底层供应商，他们能走多远，意味着中国汽车可以走多元。

软件与芯片决定了智能汽车的上限与外延，而中国汽车已在这两个领域与世界巨头消除了代差，并在部分领域具备一定的领先优势。

不造车的华为造了智能汽车最难的部分

今年风口浪尖的华为，或许不是本次车展的主角，但它成为了展馆主要区域中，唯一没有整车的展台。

从去年上海车展宣布进军汽车产业，到今年在北京车展拿出自动驾驶、高精地图、电池安全、OTA、V2X等核心技术，仅仅过去一年半的时间。

在2020北京国际车展期间，华为正式发布智能座舱解决方案。

该解决方案包含三大平台：Harmony车机OS软件平台、Harmony车域生态平台以及智能硬件平台，拟通过软件与硬件解耦，软件和应用解耦，帮助产业缩短研发周期，降低研发成本，使能新技术和新功能快速上车。

自带话题的华为展台在核心区域虽然只是一件座舱一辆透明车，但排队的人却一点也不少。

这个透明车，基本集成了华为目前在智能汽车领域中的主要技术，即智能座舱、自动驾驶、电动系统。

据华为展台技术人员介绍，这是业内首款超融合动力域解决方案，该系统通过电机、MCU、PDU、OBC、DCDC、减速器、BCU七大部件的高度集成，不仅实现了机械部件和功率部件的深度融合，还将智能化带入到电驱动系统中，实现了端云协同与控制归一。

在这辆汽车上，华为总共配置了3个激光雷达、13个摄像头（1个双目，12个单目），6个毫米波雷达，这也预示着华为在自动驾驶中的努力。

华为在车展前一天发布了全新一代MDC?210与MDC?610等系列产品及最新的生态发展。

华为全新一代MDC车规级级智能驾驶计算平台，基于智能驾驶操作系统AOS、VOS及MDC?Core，可覆盖L2+~L4级别的乘用车、商用车、作业车等多种智能驾驶应用场景。

目前华为MDC已与产业界的50多家主机厂、Tier1、应用算法、传感器、执行器等客户及生态合作伙伴，在乘用车（L2+）、商用车（智能重卡、港口物流）、作业车（无人矿卡、无人配送）等领域，均已实现了基于华为MDC的可落地的智能驾驶。

此外智能座舱最主要的还是鸿蒙系统，相较于业界已经展示的座舱OS，鸿蒙车机OS是第一个真正为智能座舱开发的中立开放式OS，现场体验来看，逻辑清晰，反应快速，并且显示效果出众。

而华为在自己的优势项目比如V2X、5G通信、高精度地图，华为云都有产品展出。

让智驾君印象深刻的是还是华为智能汽车解决方案BU总裁王军的讲解，华为不只是展出尖端科技，并且正持续发力降低产品成本，并进行持续开发。

比如在讲解激光雷达的时候，王军表示，华为的激光雷达已达到100线，在今后两年产品售价将力争从几万美元降低到几百美金，并且达到车规级标准。

而高精地图领域，华为认为高精地图在技术上实现已没有门槛，现在已经可以达到厘米级别，只是成本太高，需要有更多的厂商参与进来，建立统一标准。

多年来一直声称不造车但总被怀疑一只脚已迈进了造车圈的化为，事实上在造车上走的是有所为有所不为的路子。

明确表示不造车的华为，已经拥有了除去底盘、轮胎、设计、座椅之外全部的造车能力，但华为仍然再次强调不造车而去赋能车，而华为本身正在成为汽车智能化的一个国产零部件供应商。

而华为的价值则聚焦在车载网络、计算平台与基础软件层，并提供开放能力和工具链，降低应用迁移和开发难度，使能车企高效开发智能车。

传统巨头博世持续技术创新与本土合作

博世的展台一如既往的将白色作为主色调，而展台前类似于小米透明电视的展示则更加突出了科技感，并且还带有触摸功能。

博世在展台展示了一系列面向未来的电气化、自动化、互联化交通出行的创新技术与前沿解决方案。

在本次车展中，燃料电池堆、碳化硅芯片、智能驾舱是首次在中国展出。

“疫情不会暂停汽车行业的转型变革。尽管面临转型变革和严峻市场环境所带来的巨大挑战，博世仍将在燃料电池技术、自动驾驶和汽车电子电气架构等重要的业务增长领域继续进行投资和不断创新，”?博世集团董事会成员、汽车与智能交通技术业务部分?Stefan?Hartung?博士表示，“今年博世集团在电气化、自动化和互联化交通领域的投入仍将保持高位，预计超过10?亿欧元。”

作为传统的零部件巨头，博世给智驾君留下的印象就是全面。

无论是混合动力或者电动车博世都能提供全面的产品组合，包括电机、电桥、电力电子控制器、车载冲配电单元、48V?系统、制动和转向系统等。

博世推出了最新研发的碳化硅功率器件。

与传统硅基材料产品相比，碳化硅在实现更高开关频率的同时，保持较低能量损耗和较小芯片面积，为电动汽车和混合动力汽车增加高达?6%的续航里程。

博世的碳化硅今年在北京车展首次展示，这也是其在全球范围内首次亮相。

此外，博世也正积极推进天然气技术的持续升级，首个天然气国六项目已于2019?年实现批量生产，本土开发的大流量燃气喷嘴总成将于今年年底量产。

另一方面，博世充分展开电气化布局，技术覆盖商用车电动化以及氢燃料电池等。

在此次车展中，博世展出了燃料电池电堆，以及电子空气压缩机、氢气喷射器、氢循环泵等关键零部件，其中电堆是首次在中国展示。

在智能网联层面，博世将在2021?年初成立全新的博世智能驾驶与控制事业部，将统一为现有客户和新客户提供电子系统和必备软件。

该事业部专注于开发面向未来的汽车电子电气架构，统筹车辆计算机、控制单元和传感器。

这三者的流畅交互，实现完美兼容并产生优势性的协同效应，在未来汽车发展中将产生决定性作用。

应对集中处理车内信息，集成多个操作系统的需求，博世在此次车展上推出的创新产品座舱域控制器，可同时支持多个显示屏，并整合多种功能需求。

博世在自动驾驶过去近十年中，与本土主机厂在自适应巡航、自动紧急制动、车道保持、自动泊车、交通拥堵、高速公路等诸多驾驶员功能上开展大量本土应用合作。

今年，博世全球首个带自动变道的高速公路增强功能以及依靠智能钥匙或手机实现的遥控泊车技术已经在中国市场实现量产。

2021?年，由中国本土主导、全球合作开发的全新高速公路功能以及全球首个?ADAS?商用车项目（车道保持功能）也将在中国投入量产。

在高度自动驾驶方面，此前与戴姆勒在北京落地相应的场景应用展示。

与此同时，博世也正与广汽研究院等本土主机厂商密切合作，今年，博世进一步将?EV?机器人充电与自动代客泊车技术相结合，让电动汽车在无需人工干预即可自动完成泊车和充电过程，大幅提高电动车充电桩的利用效率，从而解决电动车里程焦虑。

因此博世的优势显而易见，产品覆盖范围广，多产品之间可以完美兼容，拥有自动驾驶相关技术基础，以及强大的研发体系。

“博世在中国将继续坚持‘根植本土、服务本土’的长期发展战略，加大本土化创新与研发，结合硬件和软件的优势，助力未来智能交通出行。”博世（中国）投资有限公司执行副总裁徐大全博士表示。

对于博世中国来讲，本土化的研发也将加大，将进一步适合中国快速发展的智能汽车。

地平线：拥有超过特斯拉算力的自动驾驶芯片

2019年，地平线在车展上推出了中国首款车规级AI芯片征程2，并且伴随着长安主力车型?UNI-T?于2020年6月的量产上市，这也成为全球首个上车量产的国产?AI?芯片。

而今年地平线带来了征程2的迭代产品——征程3国产芯片。

这款芯片不仅比征程2具备更高的效能和更出色的表现，而且其算力高达192?TOPS的Matrix自动驾驶计算平台也比特斯拉的自动驾驶平台算力更高、功耗更低。对于我们关心的高级别驾驶、智能座舱、自动泊车、高级别自动驾驶及众包高精地图定位等多种应用场景都完全不在话下。

据悉，地平线的下一代产品——更加强大的征程5也已经获得了车型定点，征程5面向高等级自动驾驶场景，可以达到96?TOPS的AI算力，同时支持16路摄像头，组成的自动驾驶计算平台具备192-384?TOPS算力，可支持L3-L4级自动驾驶。

而追势科技与地平线达成战略合作，双方将在智能泊车产品开发领域展开深入合作，共同探索和开发市场领先的自动泊车和低速自动驾驶产品，进一步推进智能泊车产品量产进程。

追势科技基于地平线征程3打造的融合自动泊车和自主代客泊车系统原型也在2020年北京车展上亮相，双方合作产品将于2021年量产面世。

地平线并不仅仅是一家智能驾驶芯片公司，它具备完整的智能数字座舱的解决方案，它们的产品也已经走出国门，应用在了合资和外资品牌的产品上。

这家即有可能在明年上市的科技公司是当之无愧的智驾独角兽。

在本次车展中，华为、博世、地平线三家企业成为了车展中不多的零部件参展商，虽然都是零部件供应商，但他们的身份和体量各不相同，华为作为半导体科技巨头在看到智能汽车的崛起趋势强势杀入，博世则是传统零部件巨头正开启智能化的全面转型，而地平线则是代表了中国本土初创企业初生牛犊不惧虎的挑战者形象。

但他们也有相同的地方，比如都在自动驾驶的领域竞速赛跑，比如都更加关注新能源车型的发展。

但从速度上来说，很显然国内的零部件品牌崛起的速度更快，他们用较短的时间在新的机遇中正在快速成长，并且从战略上来讲相对于传统零部件品牌更加激进，而向博世这样的传统巨头则是取了更为稳妥的产品迭代方式。

智驾君盘点这三家科技公司的技术与战略，并无意评判优劣，但可以确定的是，中国本土供应商的兴起是中国汽车产业中最值得关注的。

而他们的出现也让行业有了更多的声音，更多的竞争，对于汽车工业的发展来说这是极为的事。

今年软件定义汽车获得整个行业的深度讨论，软件、芯片、动力电池、储能技术一直接是汽车行业的高频词。

发动机、变速厢，似乎不再被人提起。

从智驾君的长期观点来看，燃油机具备长远并强大的生命力。

但是电动智能汽车的势头正处在上升期，并成为不可抗拒的潮流。

所幸，中国本土科技企业成长的速度支持了中国汽车全面四化的步伐。而中国庞大的汽车市场，为新技术、新概念的应用提供了广阔的土壤，

这一优势是任何一个国外市场无法做到的。

所于我们对未来的中国汽车市场充满信心，对于未来的中国汽车产业同样信心满满。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

第一台plc的诞生背后有哪些故事

PLC的产生

1．继－接控制回顾

由学生回答继电器（接触器）的结构、原理、画出三相异步电机启－停的主电路图、控制电路图

由学生归纳出继－接控制的不足，从而引出“PLC的产生”

2．PLC的产生

68年美国通用汽车公司（GM）招标要求：

（1）软连接代替硬接线 （2）维护方便 （3）可靠性高于继电器控制柜 （4）体积小于继电器控制柜 （5）成本低于继电器控制柜 （6）有数据通讯功能 （7）输入115V （8）可在恶劣环境下工作 （9）扩展时，原系统变更要少 （10）用户程序存储容量可扩展到4K

核心思想：

·用程序代替硬接线

·输入/输出电平可与外部装置直接相联

·结构易于扩展

这是PLC的雏形。

69年美国DEC公司研制出世界上第一台PLC（PDP-14），并在GM公司汽车生产线上应用成功

PLC的诞生：

·1969年，美国研制出世界第一台PDP-14

·11年，日本研制出第一台DCS-8

·13年，德国研制出第一台PLC

·14年，中国研制出第一台PLC

二、PLC的特点、现状与发展

（一）特点

（1）体积小 （2）可靠性高 （3）柔性好，可在线更改程序 （4）对环境条件无要求 （5）价格低廉……具备招标要求的所有功能

（二）现状

80%以上的行业，80%以上的设备均可使用PLC

（三）发展

发展史：

第一代：1969年~12年，代表产品有

·美国DEC公司的PDP-14/L

·日本立石电机公司的SCY-022

·日本北辰电机公司的HOSC-20

第二代：13年~15年，代表产品有

·美国GE公司的LOGISTROT

·德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列

·日本富士电机公司的SC系列

第三代：16~1983年，代表产品有

·美国GOULD公司的M84、484、584、684、884

·德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列

·日本三菱公司的MELPLAC-50、550

第四代：1983年~现在，代表产品有

·美国GOULD公司的A5900

·德国西门子公司的S7系列

发展方向：

·产品规模向两极分化

·处理模拟量

·追求高可靠性

·通讯接口和智能模块

·系统操作站配高分辨率的监视器

·追求软、硬件标准化

三、PLC的分类

·按结构分：

·整体型

·组合型

·按I/O点数及内存容量分：

·超小型：小于64点，256Byet~1KB

·小 型：65~128点，1~3。6KB

·中 型：129~512点，3。6~13KB

·大 型：513~896点，大于13KB

·超大型：大于896点，大于13KB

四、网络型PLC与DCS的关系

DCS起源于模拟量

PLC起源于开关量

二者相互渗透、取长补短，功能上日趋接近，使数字世界、模拟世界更加模糊

决定DCS与PLC应用面大小的是其性能/价格比

1、PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

PLC的特点

2.1可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于用现代大规模集成电路技术，用严格的生产工艺制造，内部电路取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

2.2配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

2.5体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

3。PLC基础知识

1.1 PLC的发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

4. PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

4.1开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

4.2模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

4.3运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.4过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

4.5数据处理

现代PLC具有数算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

4.6通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

5. PLC的国内外状况

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC.

限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。

20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。

我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。

6. PLC未来展望

21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

1.2 PLC的构成

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

1.3 CPU的构成

CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。

在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

1.4 I/O模块

PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。

常用的I/O分类如下：

开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。

1.5 电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。

1.6 底板或机架

大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

1.7 PLC系统的其它设备

1.7.1

编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。

1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。

1.8 PLC的通信联网

依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。

PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC

之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS

或工业以太网进行联网。

2 PLC控制系统的设计基本原则

2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。

2.2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。

2.3 保证控制系统安全可靠。

2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。

3 PLC软件系统及常用编程语言

3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。

3.2 PLC提供的编程语言

3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点

3.2.1.1 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。

3.2.1.2 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。

3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。

3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。

3.2.1.5 PLC是按循环扫描，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。

3.2.2 语句表语言，类似于汇编语言。

3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。

4 STEP7程序的使用

4.1 创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后，所有其他任务都在这个项目下执行。

4.2 组态一个站，组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。

4.3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。

4.4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。

4.5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。

4.6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）。我们最常用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少用线形编程。

4.7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下（STOP或RUN-P）,

RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。

5 WINCC程序的使用

5.1 简介，WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机的操作监视系统，它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC有两个版本RC版（具有组态和开发环境）、RT版（只有运行环境），我们一般使用的是RC版。

5.2 WINCC简单使用步骤

5.2.1 变量管理，首先确定通讯方式安装驱动程序，然后定义内部变量和外部变量，外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节，内部变量没有限制。

5.2.2 画面生成，进入图形编辑器，图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。

5.2.3 报警记录设置，报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。

5.2.4 变量记录，变量记录是用来从运行过程中集数据并准备将它们显示和归档。

5.2.5 报表组态，报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或控制文档的集成的报表系统，可以自由选择用户报表的形式。

5.2.6 全局脚本的应用，全局脚本就是C语言函数和动作的通称，根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。

5.2.7 用户管理器设置，用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户，就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。

5.2.8 交叉表索引，交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处，例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。