提高汽车现场总线能效的技术解决方案
obd解决方案
obd解决方案
《OBD解决方案：让汽车维修更高效》
随着汽车科技的不断发展，汽车的维修和保养也变得更加复杂。
为了更好地诊断和解决汽车故障，汽车行业引入了OBD（On-Board Diagnostics）解决方案。
OBD是一种通过车载诊断系统
来监控和报告车辆的运行状况的技术，它可以帮助汽车技师更快速、准确地诊断问题，从而提高汽车维修的效率。
OBD解决方案可以通过连接到汽车的诊断接口，收集车辆的
各种数据，如发动机温度、车速、排放、车身控制等，然后将这些数据传输到专门的诊断软件中进行分析。
通过这种方式，技师可以直观地了解车辆的运行状况，快速找到故障点，并进行修复。
除了提高汽车维修的效率外，OBD解决方案还可以帮助汽车
厂商提供更好的售后服务。
通过远程诊断和控制功能，汽车厂商可以及时更新车辆的软件，提升车辆的性能和安全性，并预防潜在的故障。
总的来说，OBD解决方案为汽车维修和保养带来了革命性的
改变，使得汽车行业更加先进和高效。
随着技术的不断进步，相信OBD解决方案会继续为汽车行业带来更多的便利和创新。
对现场总线技术在汽车检测线上的应用分析
测 线结构，以及探 究总线技术在汽 车检测上如何提 高车辆的检测速
度和质 量。
【 关键词 】 现 场总线 ；Ｃ Ａ Ｎ 总线；汽车检 测
将 现 场 总 线技 术 运 用 到 实 现 远 距 离 高 速 通 信 及 方便 地 从 车 辆 上 直 接 获 取 故 障信 息 ，使 标 标 准
协 调 多 主 通 信 时 采 用 节 点 优 先 权 法 ， 即制 定 优 先 级 时给 予 网络 中 的 每个节 点一个唯一的优先级， 当 同时 有 多 个 节 点希 望 发 送 数 据 时， 优
测 线上 的 应 用 已经 起 了 巨 大的 作 用 。本 文将 介 绍 现 场 总 线 技 术 和 检
化故障诊断和排放检测成为可 能，系统维修方便 并具有扩展性。 １基 于现场 总线技术的汽车检测线上网络 系统开发设计 数据 总线 是由总线通信控制装置 、传输介质 、网络拓扑结构和 通信协议等组成通信 系统，其实是计算机局域 网技术质在控 制领域 应用，在一条数据线 上传 递信号可被多个系统共享，最大 限度 提高 系统整体效率 。总线 产品包括硬件 、协议和拓扑，具体 指标包 括数 据速率、节点数、最大 间距、消 息长度 、传输延时 、故障恢 复时间、 传输介质 、拓扑结构和网络管理方式等 。在进行汽车检测 线控 制系 统总线方案设计和类型选择时，可根据上述指标进 行综合考虑 。 １ ． １基于Ｃ Ａ Ｎ 总线的汽车检测 系统总体结构 汽车检测 系统总体结构 由４ 个工位机组成 。第 １ 工位 机主要检测 检测设备包括Ｂ Ｙ —ｃ Ｇ — ｌ ０ ０ ０底盘测功机 、 Ｎ Ｈ Ａ ～５ ０ ５废气分析仪、 Ｈ Ｙ １ １ ４ 噪 声 声级 计 、Ｙ Ｄ 一 １全 自动 烟 度 计 及Ｗ Ｙ Ｈ —Ｂ 微 电脑 多 功 能 油 耗仪等 ；第２ 工位机主要检测设备包括Ｑ Ｚ Ｌ 一２转 向参数测量仪、Ｂ Ｙ — Ｃ Ｈ 一１ Ｏ ０ ０ Ａ全功 能侧 滑 实验 台、Ｓ Ｐ Ｅ Ｊ － １转 向轮 转角测 量仪及 Ｂ Ｙ — Ｘ Ｘ 一 ３ ０ ０ Ａ 悬架装置 检测台等 ；第３ 工位机 主要检测设 备包括Ｙ Ｚ Ｃ 一８ Ｂ 踏板力计 、Ｆ Ｚ 一１ ０ Ｃ ￥ Ｊ １ 动检验台及Ｓ Ｄ Ｚ轴重实验 台：第４ 工位机主要 检测设备包括Ｈ Ｆ Ｚ Ｆ ２ ０ ０ ０发动机综合分析仪 、Ｎ Ｈ Ｄ ６ １ ０ １ 前照灯 检测仪 及Ｈ Ｙ １ １ ４ 喇叭声 级计等 。本设计方案 中Ｃ Ａ Ｎ 总线 的检测 站计算机网络 系统 由现场总 线网络和数据处 理网络组 成，两者通 过１ 台Ｎ Ｔ 服务器 进行连接 。现场 总线 网络 采用总线型网络拓扑结构， 而数据 处理网 络 采 用 星 型 网络 拓 扑结 构 。 １ ． ２ Ｃ Ａ Ｎ总线的汽车检 测系统 连接方 式 在 基于Ｃ Ａ Ｎ总线的网络检测系统中，测控 计算机 和每个工位机 都通过Ｃ Ａ Ｎ 卡挂接在Ｃ Ａ Ｎ 总线上，最多可挂接３ ２ 个设 备。测控计算 机用于 每个 工位机的初始化工作和对通信参数 的设定；工位机接受 检 测 仪 器 仪 表 的传 感 器 数 据 、 检 测 车 辆 到 位 状 态 和驱 动 显 示 屏 ， 对 下位机进 行数据采 集和数据初步处理 。由于各个 工位 机上的设备产 白不 同的生产厂家，没有统一的通信标准， 因此 下位 机与Ｃ Ａ Ｎ 之间 的连接采用 了两种连接 方式。 对于下位 机的通 信接 口是Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口、 Ｒ Ｓ ４ ８ ５接 口、 数据打印 口等通过总线转换接 口Ｃ Ａ Ｎ 卡与Ｃ Ａ Ｎ总线并联 挂接 ；对于带 有Ｃ Ａ Ｎ接 口的Ｃ Ａ Ｎ模块 （ 如汽车检 测仪表） 直接与Ｃ Ａ Ｎ 总线 并联 挂 接 。 ． １ ． ３ 汽 车 检 测 线 中Ｃ Ａ Ｎ 控 制 系 统硬 件 设 计 系统的硬件主要是Ｃ Ａ Ｎ节 点的现场数 据采 集模块和控制执行模 块的电路 设计 。 各模块 以８ ０ Ｃ １ ９ ６ Ｋ Ｃ单片机作为核心，外围 电路主要 包括Ｃ ｋ Ｎ 总线接 口，程序存储器Ａ Ｔ ２ ８ Ｃ ２ ５ ６ ，数据存储器Ａ Ｔ ２ ８ Ｃ ６ ２ ４ ４ ， 电压 监 控 及 复 位 电 路 、 Ｇ Ａ Ｌ 译 码 电路 、 Ａ ／ Ｄ及Ｄ ／ Ａ 转 换 电路 Ａ Ｄ ６ ６ ７ 以 及模块设置 单元。以控 制执 行模块为例介绍系统结构。 ２ ＣＡ Ｎ 通信协议 的制定 与系统软件 的编制 ２ ． １ Ｃ Ａ Ｎ 通 信 协 议 的 制 定 Ｓ Ｊ Ａ Ｉ Ｏ ０ ０独 立的Ｃ Ａ Ｎ 控制器 有２个 不 同的操作模 式 ：与 Ｐ Ｃ Ａ ８ ２ Ｃ ２ ５ ０ 兼容的Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｃ Ａ Ｎ 模式和ｅ ｌ ｉ Ｃ Ａ Ｎ 模式 。 Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｃ Ａ Ｎ Ｐ 模式是上 电后 默认的操作模式，而Ｐ ｅ ｌ ｉ Ｃ Ａ Ｎ 模式是新 的操 作模式，它能够处 理所有Ｃ Ａ Ｎ ２ ． ０ Ｂ规范 的帧类型而且还提供 一些增 强功能。从实际 出 发， 本系统改造方案采用Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｃ Ａ Ｎ 模式。ｓ Ｊ ａ １ ０ ０ ０ Ｃ Ａ Ｎ总线控制器 支持Ｃ Ａ Ｎ通信协议约定的４种不 同帧格 式：数据 帧、远程帧、 出错
线束工程改善方案怎么写
线束工程改善方案怎么写一、引言线束工程是指将汽车各个功能部件之间的电气线路和信号线路捆绑在一起，形成一根完整的线束，以满足汽车各个功能部件之间的电气连接需求。
线束工程是汽车制造过程中非常重要的一环，其质量的好坏直接影响到汽车整车的性能和可靠性。
因此，线束工程的质量控制是汽车制造企业必须重视的工作。
目前，随着汽车制造工艺、技术的发展以及市场对汽车质量和安全性要求的提高，线束工程也面临着更高的要求。
如何提高线束工程的质量和效率，已成为汽车制造企业亟待解决的问题。
本文将结合目前汽车制造企业在线束工程方面存在的问题，提出一些具体的改善方案，以期为汽车制造企业解决线束工程质量问题提供一些参考。
二、线束工程存在的问题1. 生产效率低下：目前线束工程的制造方式大多仍采用人工手工焊接和组装，导致工艺复杂、生产效率低下。
尤其在汽车行业重工业的发展中，线束工程的手工组装往往成为生产工艺流程中的一个瓶颈，严重影响生产效率。
2. 线束质量难以保证：线束工程需要运用大量的电气连接技术和线缆制造技术，如焊接、搪针、喷锡等，这些工艺技术要求严格，一旦出现问题就可能导致线束的质量不可控，从而影响汽车整车性能和安全性。
3. 成本压力大：随着汽车市场的竞争加剧，汽车制造企业普遍面临着成本压力增大的问题，线束工程的制造成本也成为了汽车制造企业的一大负担。
4. 环保和可持续发展：如何在线束工程制造过程中降低能源消耗和减少排放对环境的影响，是汽车制造企业亟待解决的问题。
以上这些问题使得线束工程成为汽车制造企业亟待解决的一项技术难题。
接下来，本文将从技术改善、流程优化、管理控制等方面，提出对线束工程进行改善的一些具体方案。
三、技术改善方案1. 自动化生产技术在线束工程中的应用：随着科技的发展，自动化生产技术在汽车制造行业中的应用越来越广泛，线束工程的自动化生产技术也逐渐成为了汽车制造企业的新选择。
自动化生产技术可以大大提高线束工程的生产效率，如采用自动化焊接设备、自动化线束组装设备等，能够有效地降低线束工程的生产成本，提高生产效率。
传统燃油汽车的能源管理与效率提升
传统燃油汽车的能源管理与效率提升随着全球能源问题日益突出，传统燃油汽车的能源管理与效率提升变得尤为重要。
本文将探讨如何通过改善燃烧效率、引入新技术以及实施能源管理策略来提升传统燃油汽车的能源利用效率。
1. 改善燃烧效率燃油汽车的燃烧效率直接影响其能源利用效率。
为了提高燃烧效率，可以采取以下措施：1.1 燃油选择和优化选择高质量的燃油对于提高燃烧效率至关重要。
高品质燃油可减少燃油的残留和积碳，降低发动机的磨损，提高发动机的工作效率。
1.2 发动机调校和维护定期进行发动机的调校和维护工作，保持发动机的正常工作状态，并及时更换老化的零部件，确保发动机在高效率状态下运行。
1.3 提高压缩比通过提高发动机的压缩比，可以改善燃烧效率。
高压缩比可以增加燃料的压缩温度和压力，从而提高燃烧效率。
2. 引入新技术新技术的引入可以进一步提升传统燃油汽车的能源利用效率。
2.1 混合动力系统混合动力系统结合了燃油发动机和电动机，可以在不同驱动模式下灵活切换，从而减少燃油消耗。
通过回收制动能量和辅助发电等方式，混合动力系统能够更好地管理燃油能源。
2.2 启停技术启停技术可以在车辆停止时自动关闭发动机，并在需要时重新启动。
这可以有效减少怠速时的燃料消耗，提高能源利用效率。
2.3 轻量化材料通过采用轻量化材料，如高强度钢材、铝合金等，可以降低车辆的整体重量，减少能源的消耗。
3. 实施能源管理策略除了改善燃烧效率和引入新技术，实施科学的能源管理策略也是提升传统燃油汽车能源利用效率的重要途径。
3.1 驾驶习惯培养通过培养良好的驾驶习惯，如平稳加减速、合理换挡、避免急刹车等，可以减少燃料的浪费，提高汽车的能源利用效率。
3.2 节能驾驶培训开展节能驾驶培训，普及节能驾驶技巧，通过科学的驾驶方式将车辆的燃料消耗减到最低程度。
3.3 定期维护定期对汽车进行维护和保养，包括发动机调校、轮胎气压检查、机油更换等，以确保汽车在最佳状态下运行，提高能源利用效率。
强固及创新的高能效汽车解决方案
强固及创新的高能效汽车解决方案近年来，在市场增长和消费者购车习惯转变的推动下，汽车制造商越来越趋向于采用更复杂的电子元器件来增加新的舒适功能，同时致力于节能减排以配合更严格排放法规需求。
身为应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商，安森美半导体积极推出强固及创新的高能效汽车解决方案，减少废气排放，提高燃油经济性、增强动力系统、照明、安全、车载网络和信息娱乐系统的性能和可靠性。
汽车电子发展趋势从总体上看，平均每辆汽车中的半导体成分在增高。
其中北美、欧洲和日韩等传统汽车市场的平均每辆汽车半导体成分是中国汽车的2 倍，另一方面，这也显示出中国等新兴市场的汽车电子发展空间非常广阔。
在各类汽车应用市场中，动力系统、信息娱乐系统等尤为引人注目。
其中，在汽车动力系统方面，目前存在由相同目标推动的两个重要趋势：高能效及更清洁的汽车。
世界各国政府机构正在推动相关提案及法规，迫使汽车OEM 设法减少燃油消耗及废气(二氧化碳、NOx 等)排放。
工程师们需要极具创意，使内燃发动机(ICE)汽车提供更佳的燃油经济性；让新一代混合动力及电动汽车更加节能。
上述趋势有赖于电子电路来配合开发更清洁及更高能效的汽车。
从半导体的角度看，标准内燃发动机汽车与混合动力汽车的动力系统估计的半导体成分之比为1:5。
从内燃发动机转向使用电动机将提升汽车的燃油经济性，因为汽车将使用电力来驱动。
由于石油价格及高性价比电池技术及基础设施的就绪等因素，预计约在2025 年汽车内燃发动机将大规模转向电动机。
与此同时，内燃发动机汽车将继续提升能效，但一键启动/停止交流发电机系统、更智能的喷射驱动器IC 等某些附加技术将有赖于更精确的传感器信号和汽车工程师更深入的系统专长。
发动机尺寸的减小将以更智能的涡轮增压技术予以补偿。
最终，部分或完全混合设计的汽车将帮助提升加速时的发。
汽车装配线线速提高的解决方案
ｓ。此工位完成工作需耗时８９ ｓ，不能满足４２辆／ｈ 的生产节拍要求。在刻印铭牌期间操作者需做下列 工作。 取ＶＩＮ码刻印机头（步行）４ ｓ＿＋取机头到车身 （步行）４ ｓ一机头在车身夹紧６ ｓ一打印时间１８ ｓ一 打印结束放回原位４ ｓ一放回完毕到机头等待（步
行）３ ｓ一等待刻印铭牌完成时间１９
ｓ。
生产模式。■
４经济效益分析
通过上述系列提速改进工作，消除了运行瓶颈
ｂ．玻璃涂胶机（内饰２安装前挡风玻璃工位） 内饰二线风挡玻璃机器人涂胶机完成某车型前后 ２块风挡玻璃的玻璃涂密封胶的节拍是８３ ｓ，加上工 人取放玻璃等辅助操作的时间后不能满足４２辆／ｈ的 生产节拍要求。
ｃ．发动书几ＡＧＶ环线系统
２提速瓶颈分析
汽车装配线产能扩充改造的前提条件是在实施 前做透彻的评估测算，将每一个转接点和步骤分析 清楚，针对瓶颈点制定周全和切实可行的方案，并 考虑提速所带来的风险。为达到设备运行４２辆／ｈ
（ｂ）改善后
增压泵及管路１万元，合计２６万元。节拍由３５辆，ｈ提 高到４２辆／ｈ，没有增加任何生产线操作人员，而产出 的经济效益却是巨大的。按照２００９年新增３８ ７５５辆 车的产能计算，产生的经济效益为８ １０９万元。并且 设备运行稳定，停线率低于目标值。从整体数据来看 提速改造是成功的。
图５改善前、后的ＡＧＶ线路
更换为７．５ ｋＷ，方可满足提速要求。
后要等待汽缸举升到位，旋转夹紧打开后才可以涂底 漆，工作完成后还要等待汽缸下降到位后输送链才能 运行。升降汽缸整个过程为１ ０ Ｓ。经现场反映升降汽 缸作用不大，并且还会干扰员工操作。现在通过取消 真空吸盘升降，取消升降汽缸及其上升、下降信号， 取消旋转夹紧及其到位信号，玻璃放到位后员工可以 直接涂底漆后踩踏板，输送链运行。提高了运行节 拍，满足提速要求。机器人输送链改进见图４。
对现场总线技术在汽车检测线上的应用分析
对现场总线技术在汽车检测线上的应用分析【摘要】现场总线推广以来，应用及其广泛，特别在汽车检测线上的应用已经起了巨大的作用。
本文将介绍现场总线技术和检测线结构，以及探究总线技术在汽车检测上如何提高车辆的检测速度和质量。
【关键词】现场总线；CAN总线；汽车检测将现场总线技术运用到汽车检测线的技术升级改造中，可以实现远距离高速通信及方便地从车辆上直接获取故障信息，使标标准化故障诊断和排放检测成为可能，系统维修方便并具有扩展性。
1 基于现场总线技术的汽车检测线上网络系统开发设计数据总线是由总线通信控制装置、传输介质、网络拓扑结构和通信协议等组成通信系统，其实是计算机局域网技术质在控制领域应用，在一条数据线上传递信号可被多个系统共享，最大限度提高系统整体效率。
总线产品包括硬件、协议和拓扑，具体指标包括数据速率、节点数、最大间距、消息长度、传输延时、故障恢复时间、传输介质、拓扑结构和网络管理方式等。
在进行汽车检测线控制系统总线方案设计和类型选择时，可根据上述指标进行综合考虑。
1.1 基于CAN 总线的汽车检测系统总体结构汽车检测系统总体结构由4个工位机组成。
第1工位机主要检测检测设备包括BY- CG-1000 底盘测功机、NHA- 505 废气分析仪、HY114 噪声声级计、YD- 1 全自动烟度计及WYH- B 微电脑多功能油耗仪等；第2工位机主要检测设备包括QZL- 2 转向参数测量仪、BY- CH- 1000A全功能侧滑实验台、SPEJ- 1 转向轮转角测量仪及BY- XX-300A悬架装置检测台等；第3工位机主要检测设备包括YZC- 8B 踏板力计、FZ- 10C制动检验台及SDZ 轴重实验台；第4 工位机主要检测设备包括HFZF2000 发动机综合分析仪、NHD6101前照灯检测仪及HY114喇叭声级计等。
本设计方案中CAN总线的检测站计算机网络系统由现场总线网络和数据处理网络组成，两者通过1台NT服务器进行连接。
现场总线技术在汽车检测线上的运用
现场总线技术在汽车检测线上的运用发布时间：2022-09-08T05:17:35.895Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷7期作者：高雪芹[导读] 当下经济的迅猛发展，带动了汽车行业及汽车相关检修行业的发展。
高雪芹平邑县交通运输局 273300摘要：当下经济的迅猛发展，带动了汽车行业及汽车相关检修行业的发展。
汽车在人们日常生活中的使用频率高，在此过程中难免会发生汽车故障。
汽车的检测诊断技术的应用给汽车的维修工作提供了方便，该技术可以通过技术人员的使用对汽車中的故障进行准确定位分析，判断出故障的原因所在，提高了诊断效率，为故障的解决提供有效的依据，可以有效地提高汽车维修速度与效果，提升汽车使用过程中的安全性。
基于此，本文针对汽车维修中汽车检测诊断技术的应用进行了简要的讨论，以期为相关行业人士与用车人士提供一些有价值的参考。
关键词：汽车检测；现场总线；技术应用1.前言随着信息技术手段的不断创新，现阶段在电子通信领域以及自动化控制装备上，都纷纷开始推广使用现场总线技术手段，这有效地保证了网络作业现场与自动化控制设备的有机融合，有效地推进了自动化电子控制系统一体化建设进程。
根据相关数据统计，目前国际上在现场总线技术的运用早已达到了40种以上，尤其是控制器局域网络总线由于具有非常好的使用性能，更是越来越普及推广到了汽车制造行业的检测线上面。
这种控制器局域网络总线特性非常明显，不仅具有良好的安全性能而且开发应用周期短、不复杂，数据通信传输简洁快速，有着非常好的干扰因素抵御性能，用户访问可靠高效。
在当今科学技术日新月异的客观形势下，汽车检测线上使用控制器局域网络总线技术不但提高了数据通信传递速度，而且还极大地保证了这些信息资源的安全性、稳定性和精准性。
同时控制器局域网络总线技术往往能够同汽车养生维护信息系统建立安全高效的联通模式，有效地改善汽车检测线与机体本身数据传输质量，具有广阔的应用空间。
因此，笔者试就现场总线技术在汽车检测线上的科学应用谈些粗浅的认识和体会，以供技术人员和汽车制造企业参考借鉴。
汽车制造行业智能化生产线解决方案
汽车制造行业智能化生产线解决方案第1章智能化生产线概述 (3)1.1 智能制造技术发展背景 (4)1.2 汽车制造行业现状及发展趋势 (4)1.3 智能化生产线在汽车制造中的应用 (4)第2章生产线智能化规划与设计 (5)2.1 智能化生产线规划原则 (5)2.1.1 综合性原则 (5)2.1.2 可扩展性原则 (5)2.1.3 安全性原则 (5)2.1.4 经济性原则 (5)2.2 生产线布局优化 (5)2.2.1 流程优化 (5)2.2.2 空间布局优化 (5)2.2.3 模块化设计 (5)2.2.4 人机工程学应用 (5)2.3 智能化设备选型与配置 (5)2.3.1 关键设备选型 (5)2.3.2 智能化控制系统 (5)2.3.3 传感器与执行器配置 (6)2.3.4 数据采集与分析系统 (6)2.3.5 仓储物流系统 (6)第3章数据采集与通信 (6)3.1 传感器技术与应用 (6)3.1.1 传感器技术概述 (6)3.1.2 传感器类型及特点 (6)3.1.3 传感器在汽车制造行业中的应用 (6)3.2 工业物联网架构 (7)3.2.1 工业物联网架构概述 (7)3.2.2 工业物联网在汽车制造行业中的应用 (7)3.3 数据传输协议与网络安全 (7)3.3.1 数据传输协议 (7)3.3.2 网络安全技术 (8)第4章智能控制与决策 (8)4.1 控制系统架构 (8)4.1.1 硬件层 (8)4.1.2 控制层 (8)4.1.3 执行层 (8)4.1.4 监控层 (8)4.2 机器学习与人工智能算法 (8)4.2.1 监督学习算法 (9)4.2.2 无监督学习算法 (9)4.2.3 强化学习算法 (9)4.2.4 深度学习算法 (9)4.3 生产调度与优化策略 (9)4.3.1 基于遗传算法的生产调度策略 (9)4.3.2 基于粒子群优化算法的生产调度策略 (9)4.3.3 基于多目标优化的生产调度策略 (9)4.3.4 基于大数据分析的生产优化策略 (9)第5章技术应用 (10)5.1 选型与系统集成 (10)5.1.1 选型 (10)5.1.2 系统集成 (10)5.2 编程与仿真 (10)5.2.1 编程 (10)5.2.2 仿真 (11)5.3 视觉与感知技术 (11)5.3.1 视觉技术 (11)5.3.2 感知技术 (11)第6章智能物流系统 (11)6.1 智能仓储技术 (11)6.1.1 仓储自动化 (11)6.1.2 仓储信息化 (11)6.1.3 智能仓储设备 (11)6.2 自动搬运与输送设备 (12)6.2.1 AGV自动搬运车 (12)6.2.2 悬挂输送系统 (12)6.2.3 输送带与协作 (12)6.3 物流信息管理系统 (12)6.3.1 物流信息采集与处理 (12)6.3.2 物流调度与优化 (12)6.3.3 物流可视化 (12)6.3.4 物流协同管理 (12)第7章质量检测与控制 (12)7.1 在线检测技术 (12)7.1.1 视觉检测技术 (13)7.1.2 激光检测技术 (13)7.1.3 振动检测技术 (13)7.2 质量数据分析与处理 (13)7.2.1 数据预处理 (13)7.2.2 统计过程控制（SPC） (13)7.2.3 机器学习与深度学习 (13)7.3 智能故障诊断与预测 (13)7.3.1 故障诊断方法 (13)7.3.2 故障预测方法 (14)7.3.3 智能决策与优化 (14)第8章生产执行与信息化管理 (14)8.1 制造执行系统（MES） (14)8.1.1 概述 (14)8.1.2 功能与作用 (14)8.1.3 实施策略 (14)8.2 企业资源规划（ERP） (15)8.2.1 概述 (15)8.2.2 功能与作用 (15)8.2.3 实施策略 (15)8.3 产品生命周期管理（PLM） (15)8.3.1 概述 (15)8.3.2 功能与作用 (15)8.3.3 实施策略 (16)第9章设备维护与健康管理 (16)9.1 预防性维护策略 (16)9.1.1 设备维护计划 (16)9.1.2 维护周期与内容 (16)9.1.3 维护流程与标准 (16)9.2 设备状态监测与故障诊断 (16)9.2.1 在线监测技术 (16)9.2.2 故障诊断与分析 (16)9.2.3 数据处理与分析方法 (16)9.3 智能维护与健康管理平台 (17)9.3.1 平台架构 (17)9.3.2 功能模块 (17)9.3.3 应用案例 (17)第10章案例分析与发展趋势 (17)10.1 智能化生产线成功案例 (17)10.1.1 某国际知名汽车品牌智能化生产线改造项目 (17)10.1.2 国内某汽车企业新能源汽车智能化生产线建设 (17)10.2 汽车制造行业智能化发展趋势 (17)10.2.1 生产线智能化水平不断提升 (17)10.2.2 柔性化生产成为趋势 (18)10.2.3 绿色制造逐步推进 (18)10.3 未来挑战与应对策略 (18)10.3.1 技术挑战与应对 (18)10.3.2 市场竞争与应对 (18)10.3.3 法规政策与应对 (18)10.3.4 人才短缺与应对 (18)第1章智能化生产线概述1.1 智能制造技术发展背景全球工业竞争的不断加剧，智能制造技术已成为各国制造业转型升级的关键。
现场总线控制系统应用实例
现场总线控制系统应用实例一、引言现场总线控制系统是一种基于计算机网络技术的自动化控制系统，它通过将各种现场设备与控制系统连接起来，实现数据传输和控制指令的交互。
它广泛应用于工业生产、楼宇自动化、交通运输等领域，提高了生产效率和自动化程度。
本文将以几个实际应用案例为例，介绍现场总线控制系统在不同领域的应用情况。
二、工业生产领域1. 汽车制造工厂汽车制造工厂是一个典型的工业生产场景，其中各种机械设备、传感器和执行器需要进行数据交互和控制。
现场总线控制系统在汽车制造工厂中的应用可以实现设备的远程监控和控制，提高生产线的自动化程度和生产效率。
例如，通过现场总线系统可以实时监测机械设备的运行状态和温度，及时采取措施防止故障发生。
同时，通过控制指令可以远程控制设备的启停和调整参数，提高生产线的灵活性和适应性。
2. 石油化工厂石油化工厂是一个复杂的工业生产场景，涉及到各种化工设备、管道和控制系统。
现场总线控制系统在石油化工厂中的应用可以实现设备的集中监控和控制，提高生产过程的安全性和稳定性。
例如，通过现场总线系统可以实时监测管道的压力和流量，及时发现异常情况并采取措施。
同时，通过控制指令可以远程控制设备的开关和调整工艺参数，提高生产效率和产品质量。
三、楼宇自动化领域1. 商业综合体商业综合体是一个集购物、娱乐、办公于一体的大型建筑群，其中涉及到多个子系统的控制和管理。
现场总线控制系统在商业综合体中的应用可以实现各个子系统的集中控制和监测，提高楼宇设施的管理效率和能源利用率。
例如，通过现场总线系统可以实时监测楼宇的温度、湿度和照明情况，根据需求自动调整空调和照明设备的工作状态，节约能源并提供舒适的室内环境。
2. 医院建筑医院是一个复杂的建筑群，涉及到多个科室、楼层和设备的控制和管理。
现场总线控制系统在医院建筑中的应用可以实现科室设备的集中控制和监测，提高医院的运行效率和服务质量。
例如，通过现场总线系统可以实时监测病房的温度和湿度，自动调整空调设备的工作状态，提供舒适的病房环境。
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提高汽车现场总线能效的技术解决方案
对于传统乘用车而言，油箱是唯一的实际能源来源，故制造商们寻求在包括电子系统在内的所有汽车系统中节能，以进一步改善燃油经济性及二氧化碳（CO2）排放。
随着汽车中增添的电子系统的数量不断增多，以增强汽车性能及安全性，并为购买者提供有吸引力的新功能，汽车中每个电子控制单元（ECU）的节能效果较低的话，就会使总油耗大幅增加。
芯片设计人员采用不同技术及途径，已经能够降低他们提供的器件的总能耗。
在单个系统基础芯片（SBC）中结合多个器件的功能，并应用不同电源管理策略，还能帮助进一步降低总能耗。
这些进展表示当今的内燃发动机汽车能够舒适安全地搭载乘客，而使用的燃油更少，碳排放更低。
增强型系统基础芯片
SBC为连接至汽车（CAN或LIN）总线的各种模块（如车门模块）提供电能、驱动器及连接功能。
通常情况下，它们可能集成稳压器，为控制器及传感器、高边和/或低边驱动器、收发器接口及唤醒或看门狗引脚等其它系统连接功能供电。
在单片器件中集成这些功能且结合内置电源管理，跟使用分立元件相比，在功率、成本及尺寸方面具备优势。
当今的SBC使用现有技术及电源管理，能提供约20 μA的休眠电流及约60 μA的待机电流。
在一款典型SPC中，片上稳压器通常是低压降（LDO）线性稳压器，如图1所示。
基于这个原因，设计人员面临的主要挑战就在于散热管理，因为LDO功率耗散相对较高。
对于5 V 时150 mA的稳流供电电流而言，SBC应当能够耗散高达1.3 W的总功率。
如果SBC的LDO 包含内置旁路元件，此功率就在SBC封装内部耗散。
用于需要更大电流（通常高于250 mA）的模块的SBC，通常设计为与外部旁路元件一起使用。
这就有效分散SBC与外部MOSFET之间的功率耗散，从而能够扩展实用的环境温度范围。
提升电源电路的能效，如在某些或全部LDO处使用开关模式的DC-DC转换器，能够大幅降低汽车中每个CAN节点SBC的功率损耗额。
这能帮助简化散热管理，还能提升燃油经济性。
在仔细选择转换器架构的情况下，采用开关模式DC-DC转换的SBC能为使用自动停止-启动（或微混合）技术的较新型车提供重要优势。
自动停止-启动技术在汽车停下来（如等候交通信号灯）时关闭发动机，能够降低市区行驶的燃油消耗约15%至20%；当驾驶员踩下加速踏板（油门）时，发动机自动重启，使系统有效地工作，而且这个过程对驾驶人员而言是透明的。
为了确保CAN总线上的所有系统都能够持续恰当地发挥功用，应用必须保持全面工作，即使是在发动机启动期间电池电压降至2.5 V那么低时，也是如此。
在这种情况下，升压-降压DC-DC拓扑结构使SBC能够在所有工作条件下提供所要求的稳压输出电压。
局部网络
当今的汽车可能包含大量ECU，高端车型中的ECU数量可能多达100个左右。
大多数ECU（如果不是全部的话）连接至CAN总线，因此，CAN总线始终是启用的。
即使发动机熄火时，某些ECU必须保持工作，以维持遥控开锁（RKE）等功能的运作。
这么多数量的ECU 连接至总线，对总体电能消耗有重要影响。
局部网络（Partial Networking， PN）是一种用于降低能耗同时使ECU能够对唤醒指令作出响应的技术。
系统仅在某些特定时刻根据需要启用部分网络，而其它节点保持在低功率状态。
有几种可能的局部网络应用方案。
针对公路用车颁布的CAN标准ISO 11898-6定义了选择性唤醒功能，作为以高速媒体存取提供局部网络的方式。
当某个ECU不要求工作时，它可能断开与CAN网络的连接，只要没有特定指令传送给这个特别节点。
为了配合局部网络功能，各个节点要求专用收发器中内置“选择性唤醒功能”。
这种选择性唤醒功能使不工作的ECU的电流消耗能降低至汽车制造商通常规定的100 μA平均待机电流极限范围内。
即使有这样的省电效果，但连接至总线ECU数量众多，以致于对总线的总能耗进而对汽车的燃油消耗有较大影响。
这种途径的另一项缺点就是跟每颗IC中必须包含的额外选择性唤醒电路相关的系统成本增加了。
此外，网络内所有节点都需要软件适配，以配合应用局部网络。
这就增加了较大的系统开发负荷。
引入CAN中继器
通过将逻辑总线分割为两个物理部分，使其中某个完整部分在不用时断电，能够获得可贵的省电效果，如图2所示。
这可以通过在连接至CAN总线的某个模块上引入双向中继器来实现。
图3 增加一个具有CAN中继器的模块使总线能够分割为两个部分
常规模块包含一个连接至总线的CAN收发器，此收发器将物理CAN信号转换为由微处理器模块处理的数字信号。
通常情况下，连接至总线的所有模块都是这种类型。
增加一个带内置CAN中继器的模块会创建一个点，总线在此点能从物理上分为两个部分。
如图4所示，CAN中继器以与独立式CAN收发器类似的方式连接微控制器。
在此器件内部，端口A上的每个信号传输至端口B，而端口B上的每个信号传输至端口A。
CAN总线信号在微控制器中被解释（interpreted）。
CAN总线数据的重复在中继器芯片内部完成。
当接收到进入休眠（Go-to- Sleep）指令时，端口之间的连接被断开，有效地断开端口B 上网络部分的连接。
断开连接部分上的所有节点都可以进入极低能耗的休眠模式。
图4. CAN中继器模块的内部架构。
这种方法简单且性价比高，因为所有节点中除了一个节点外都可以使用标准
ISO11898-2或ISO11898-5收发器来应用，而且无须软件适配。
仅要求使用一个中继器。
当使用这种技术时，重要的是计算顾及到线缆长度、传输速度及由中继器导致的额外延迟等因素的总体时序。
采用这种方式来分割总线也增强了汽车的故障容限（如线缆对地或电池短路）能力。
如果有要求，还可以通过插入额外的总线中继器，来进一步限制这些所谓的“硬”总线故障。
还可以防止带有像增加电磁辐射及散热问题等后果的“软”错误影响整个网络。
结论
当今的汽车制造商越来越注重将汽车中每个系统的能效提升至最高，以满足更严格的排放及燃油经济性目标。
为了符合汽车购买者乃至地球的需求，如今，前所未有地更加重要的是，充分利用新的IC进展来更高效率地在从熄火到所有系统工作等各个使用模式管理电气能耗。
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