當(dāng)前，隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)的需求量也越來(lái)越大，汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)正不斷加劇。集成車(chē)身控制模塊BCM(Body Control Module)作為汽車(chē)電子的一個(gè)重要組成部分，它可以達(dá)到綜合控制車(chē)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(chē)整體的性能和駕車(chē)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(mén)鎖、遙控門(mén)鎖、電動(dòng)窗控制、行車(chē)時(shí)門(mén)未關(guān)報(bào)警、ABS故障指示、儀表顯示控制（門(mén)開(kāi)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(kāi)關(guān)式的功能測(cè)試一般應(yīng)用于BCM的開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段，并且人工對(duì)BCM的功能檢測(cè)存在檢測(cè)速度慢、容易出現(xiàn)漏檢甚至誤檢的問(wèn)題，為了避免這些問(wèn)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(chē)身控制模塊BCM的功能自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。由于每種轎車(chē)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(chē)型的BCM功能設(shè)計(jì)基于PLC的功能測(cè)試系統(tǒng)。

1 某車(chē)型BCM的功能測(cè)試系統(tǒng)的組成

　　基于PLC的BCM的功能自動(dòng)測(cè)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(yǔ)音提示、氣動(dòng)電磁閥和負(fù)載等組成。在本系統(tǒng)中，通過(guò)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(cè)試完成后，系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音電路提示測(cè)試是否合格，并打印合格標(biāo)簽。

　　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(cè)試過(guò)程中，操作人員將待測(cè)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(cè)試；測(cè)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(cè)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(lái)選擇，比如以某汽車(chē)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(yǔ)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

　　在本系統(tǒng)中，輸出擴(kuò)展板作用是將PLC的輸出經(jīng)過(guò)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(guò)ULN2803的JPB00口驅(qū)動(dòng)繼電器ACP341，通過(guò)繼電器的常開(kāi)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。

　　2.3輸入接口板電路設(shè)計(jì)

　　在對(duì)BCM的檢測(cè)過(guò)程中，為了保證對(duì)其輸出進(jìn)行可靠的檢測(cè)，達(dá)到能夠檢測(cè)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(lèi)型包含上拉負(fù)載（如Z2）和下拉負(fù)載(如Z1)兩種類(lèi)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(cè)試的準(zhǔn)確性。

　　BCM的輸出經(jīng)過(guò)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(guò)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換,輸入給PLC。

2.4 語(yǔ)音提示電路設(shè)計(jì)

　　在系統(tǒng)中還設(shè)置有語(yǔ)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(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示功能。在本系統(tǒng)中，通過(guò)PLC輸出端子Y050到Y(jié)057控制語(yǔ)音播放，在測(cè)試過(guò)程中能起到提示操作人員的效果。

3 測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 PLC測(cè)試程序設(shè)計(jì)

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

　　車(chē)身控制模塊BCM的功能測(cè)試包括了BCM 的有效功能測(cè)試和無(wú)效功能測(cè)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(wú)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(wú)效功能測(cè)試是首先在給輸入信號(hào)之前，檢測(cè)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(cè)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(méi)有，然后才能通過(guò)測(cè)試。無(wú)效功能檢測(cè)流程圖如圖8所示。

　　3.2語(yǔ)音提示軟件

　　語(yǔ)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(yǔ)音提示的內(nèi)容主要包含“BCM測(cè)試開(kāi)始”、 “BCM測(cè)試結(jié)果為合格”、“BCM測(cè)試結(jié)果為不合格”、“BCM測(cè)試結(jié)束”、“請(qǐng)取下BCM”等幾段語(yǔ)音，起到提示操作人員的功能。播放程序流程如圖9所示。

　　3.3 組態(tài)軟件界面

　　在本測(cè)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(cè)試過(guò)程中，組態(tài)畫(huà)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(cè)不通過(guò),能夠同步地逐項(xiàng)動(dòng)態(tài)顯示測(cè)試通過(guò)的項(xiàng)目；測(cè)試完成后，將BCM的測(cè)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(cè)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(jiǎn)單、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，有效地避免了傳統(tǒng)的人工檢測(cè)時(shí)檢測(cè)速度慢、容易出現(xiàn)漏檢、誤檢等問(wèn)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].

　　[2] 孟振中.基于ISD4004芯片的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].成功(教育), 2008(1):218-219.

　　[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.