《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于PLC的BCM功能自動(dòng)測試系統(tǒng)
2014年電子技術(shù)應(yīng)用第3期
　李智強(qiáng), 高 倩,， 耿俊杰
　(河南工業(yè)大學(xué),， 河南 鄭州450001)
摘要： 在分析BCM的特點(diǎn)和傳統(tǒng)人工測試缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出基于PLC的BCM的功能自動(dòng)測試系統(tǒng),。該系統(tǒng)以DVP PLC為控制核心，配以相應(yīng)的外圍輸入輸出擴(kuò)展電路，采用組態(tài)界面實(shí)現(xiàn)人工交互的功能,，利用針床機(jī)構(gòu)避免了人工的插拔操作，并具有語音提示功能,，能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)BCM的功能的測試,，具有操作簡單、測試效率高,、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn),。
中圖分類號(hào)： TP271,TP278
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
文章編號(hào)： 0258-7998(2014)03-0090-04
The automatic testing system of BCM function based on PLC
Li Zhiqiang, Gao Qian, Geng Junjie
Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China
Abstract： Based on the analysis of the characteristics of BCM and the shortcomings of the traditional manual testing methods, the automatic testing system of BCM functions based on PLC is put forward. With DVP PLC as the control core, the function of BCM test can be effective realized by peripheral input and output the corresponding expansion circuit, the manual interaction function is implemented through the configuration interface and the needle bar mechanism is used to avoid the manual plugging operation in the system. In the end the system with the voice prompt function has the characteristics of simple operation, high testing efficiency, stable operation.
Key words : BCM； PLC,； the needle bar mechanism,； voice prompt

  　當(dāng)前，隨著人們生活水平的提高,，汽車的需求量也越來越大,，汽車行業(yè)的競爭正不斷加劇。集成車身控制模塊BCM(Body Control Module)作為汽車電子的一個(gè)重要組成部分，它可以達(dá)到綜合控制車身電子設(shè)備多個(gè)功能的目的,，其功能的完善和提高,，能夠提高汽車整體的性能和駕車的舒適性，同時(shí)降低了其生產(chǎn)成本,。BCM所要實(shí)現(xiàn)的功能比較繁多復(fù)雜,，如電源供給線、轉(zhuǎn)向燈左右及缺燈倍閃,、前后刮水器及洗滌控制,、前后除霧除霜控制、安全帶未系警告,、中控門鎖,、遙控門鎖、電動(dòng)窗控制,、行車時(shí)門未關(guān)報(bào)警,、ABS故障指示、儀表顯示控制（門開指示,、后霧燈指示,、ABS/EBD指示、轉(zhuǎn)向指示,、遠(yuǎn)光燈指示等）,、安全氣囊等眾多功能。

　　傳統(tǒng)的手動(dòng)開關(guān)式的功能測試一般應(yīng)用于BCM的開發(fā)試驗(yàn)階段,，并且人工對(duì)BCM的功能檢測存在檢測速度慢,、容易出現(xiàn)漏檢甚至誤檢的問題，為了避免這些問題產(chǎn)生,，本文在分析BCM功能的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成了車身控制模塊BCM的功能自動(dòng)測試系統(tǒng),。由于每種轎車的BCM功能不完全相同，且引腳排列也完全不相同,，本文只針對(duì)某種車型的BCM功能設(shè)計(jì)基于PLC的功能測試系統(tǒng),。

1 某車型BCM的功能測試系統(tǒng)的組成


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　　基于PLC的BCM的功能自動(dòng)測試系統(tǒng)如圖1所示，主要由工業(yè)控制PC,、PLC,、輸入擴(kuò)展板、輸出擴(kuò)展板,、語音提示,、氣動(dòng)電磁閥和負(fù)載等組成。在本系統(tǒng)中,，通過輸出擴(kuò)展板實(shí)現(xiàn)電平信號(hào)的變換,，提供BCM所需的輸入電平信號(hào)(BCM電平為12 V),；BCM的輸出信號(hào)經(jīng)輸入擴(kuò)展版后輸入給PLC；在測試完成后,，系統(tǒng)通過語音電路提示測試是否合格,，并打印合格標(biāo)簽。

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　　由于BCM輸入輸出接口的插接件插拔比較費(fèi)力,，且浪費(fèi)時(shí)間,，故在本系統(tǒng)中采用針床機(jī)構(gòu)完成與BCM輸入輸出接口的連接。針床機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示,，主要由上針床,、下針床和動(dòng)板等幾部分組成。在BCM的測試過程中,，操作人員將待測的BCM放到動(dòng)板上,，動(dòng)板在動(dòng)板汽缸的驅(qū)動(dòng)下左移至上/下針床的中間，然后上/下針床氣缸先后依次驅(qū)動(dòng)上/下針床下/上移壓緊BCM,，自動(dòng)完成對(duì)BCM功能的測試,；測試完成后，上/下針床和動(dòng)板再依此按相反的順序運(yùn)動(dòng),，將BCM推出,。

2 BCM功能測試系統(tǒng)的硬件電路

　　2.1 PLC的選型

　　在本系統(tǒng)中選用DVP ES PLC[1]，PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)BCM的實(shí)際輸入輸出點(diǎn)數(shù)來選擇,，比如以某汽車的CN100型BCM為例,，輸出Y選擇64點(diǎn)(包含BCM電平輸入控制信號(hào)最大為36點(diǎn)、語音控制8點(diǎn)和氣缸控制6點(diǎn),考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?,，輸入X選擇56點(diǎn)(包含BCM電平輸入控制48點(diǎn)和氣缸到位8點(diǎn))。

　　2.2 輸出擴(kuò)展板電路


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　　在本系統(tǒng)中,，輸出擴(kuò)展板作用是將PLC的輸出經(jīng)過光電耦合器TLP521,、達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)器ULN2803和繼電器組成的電路轉(zhuǎn)換為BCM的輸入電平信號(hào)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,，部分輸出擴(kuò)展板接口電路原理圖如圖3所示,。單個(gè)繼電器電路連接如圖4所示，由JP2接口的1腳和2腳或2腳和3腳的跳線選擇9~16 V或0 V,， 通過ULN2803的JPB00口驅(qū)動(dòng)繼電器ACP341,，通過繼電器的常開觸點(diǎn)的接通由OPB00節(jié)點(diǎn)連接BCM的輸入端邏輯高電平（9~16 V）或低電平（0 V）的輸入。

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　　2.3輸入接口板電路設(shè)計(jì)

　　在對(duì)BCM的檢測過程中,，為了保證對(duì)其輸出進(jìn)行可靠的檢測,，達(dá)到能夠檢測出其漏焊、虛焊以及實(shí)際帶負(fù)載的能力,在設(shè)計(jì)中采用如圖4所示的BCM負(fù)載接口電路,。BCM的負(fù)載類型包含上拉負(fù)載（如Z2）和下拉負(fù)載(如Z1)兩種類型,，下拉負(fù)載Z1并聯(lián)繼電器,，確保BCM的輸出電壓不能低于9 V;上拉負(fù)載Z1并聯(lián)R1和光耦電路,確保BCM內(nèi)部電路被擊穿或損壞時(shí)測試的準(zhǔn)確性。

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　　BCM的輸出經(jīng)過如圖5的外接電路轉(zhuǎn)換后,，輸入到如圖5所示的輸入擴(kuò)展板電路,，該電路由A2、A3,、A5等作為輸入端,，由ULN2803驅(qū)動(dòng)繼電器ACP341作為輸出端,通過繼電器的常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換,輸入給PLC。

2.4 語音提示電路設(shè)計(jì)


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　　在系統(tǒng)中還設(shè)置有語音提示的功能,， 其電路圖如圖6所示,，本電路采用AT89S52單片機(jī)作為控制器，選用ISD4004語音芯片,，實(shí)現(xiàn)語音提示功能,。在本系統(tǒng)中，通過PLC輸出端子Y050到Y(jié)057控制語音播放,，在測試過程中能起到提示操作人員的效果,。

3 測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 PLC測試程序設(shè)計(jì)

　　BCM功能測試程序首先PLC控制BCM進(jìn)入測試臺(tái)，上/下針床自動(dòng)壓緊BCM,，從檢測BCM電源輸出開始自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)BCM各項(xiàng)功能逐項(xiàng)測試,，測試完成后語音提示BCM是否合格，然后上/下針床松開BCM,，動(dòng)板將BCM推出測試臺(tái),，完成整個(gè)測試過程。BCM功能檢測流程圖如圖7所示,。

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　　車身控制模塊BCM的功能測試包括了BCM 的有效功能測試和無效功能測試,。BCM的有效功能是指當(dāng)PLC程序給出相應(yīng)的外部輸入信號(hào)時(shí)，BCM應(yīng)給出相應(yīng)的正確的功能輸出,。BCM的無效功能是指當(dāng)給出相應(yīng)的輸入信號(hào)時(shí),，有其他不應(yīng)出現(xiàn)的功能出現(xiàn)，對(duì)駕駛員自己和他人都會(huì)造成生命威脅,。BCM的無效功能測試是首先在給輸入信號(hào)之前,，檢測掃描PLC所有的輸入口，記錄在數(shù)據(jù)寄存器中,，然后接通BCM的輸入信號(hào),，再次掃描BCM 的輸入端口，存入數(shù)據(jù)寄存器中,，然后進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比,。此時(shí)顯示的測試結(jié)果中應(yīng)該有的輸出必須要有，不該有的輸出必須沒有,，然后才能通過測試,。無效功能檢測流程圖如圖8所示,。

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　　3.2語音提示軟件

　　語音提示由PLC控制拉低AT89S52的P0口的管腳，AT89S52對(duì)ISD4004發(fā)出POWERUP 命令,等待ISD4004上電后,，發(fā)送放音地址指令,，然后發(fā)送放音指令，等待放音結(jié)束,；語音提示的內(nèi)容主要包含“BCM測試開始”,、 “BCM測試結(jié)果為合格”、“BCM測試結(jié)果為不合格”,、“BCM測試結(jié)束”,、“請(qǐng)取下BCM”等幾段語音，起到提示操作人員的功能,。播放程序流程如圖9所示,。

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　　3.3 組態(tài)軟件界面

　　在本測試系統(tǒng)中，采用組態(tài)王設(shè)計(jì)顯示界面[3],，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能,。在BCM測試過程中，組態(tài)畫面中相應(yīng)的燈會(huì)進(jìn)行顏色的轉(zhuǎn)換,，綠色代表此項(xiàng)功能正常,，紅色代表此項(xiàng)檢測不通過,能夠同步地逐項(xiàng)動(dòng)態(tài)顯示測試通過的項(xiàng)目；測試完成后,，將BCM的測試結(jié)果(“PASS”或”FAIL”)顯示到計(jì)算機(jī)顯示屏上,。

　　基于PLC的BCM功能測試系統(tǒng)目前已投入運(yùn)行，該系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定,、操作簡單,、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，有效地避免了傳統(tǒng)的人工檢測時(shí)檢測速度慢,、容易出現(xiàn)漏檢,、誤檢等問題，節(jié)省了人力,，提高了效率。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 中達(dá)電通股份有限公司.DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)[Z].

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　　[3] 劉文貴,劉振方.工業(yè)控制組態(tài)軟件應(yīng)用技術(shù)[M]：北京:北京理工大學(xué)出版社,，2011.


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