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隨著對于汽車行車安全與智能型車輛系統需求的增加，車用傳感器的需求將大幅提升。根據調查，2005年車用傳感器產值為105億美元，預估到2010年將攀升到142億美元，其中年平均增長率為6.1%。在所有車用感測組件中，以車用安全感測組件的年平均增長率最高，達到13.7%，這些跡象顯示，對于安全的需求還是汽車產業最主要的驅動力。

所謂的傳感器，簡單來說：就是能夠感測到外在環境中物理狀態變化的電子組件，而其中的物理變化，則包括速度、溫度與電量等，車用傳感器即是安裝于汽車上，并用于感測行車過程中外在變化的傳感器。最早的車用傳感器是應用在感測引擎與或是驅動系統的狀態，包括：氧氣、流體、溫度、地壓與電流等。

然而，受到行車安全與操控性要求的提升，這些傳感器的應用漸漸向致動器（Actuator）或馬達方向延伸，其中包括：ABS煞車系統及感應式電動窗馬達、座椅等，當然已是車上基本配備的也是汽車安全的一項主要應用領域。

目前全球汽車行車安全的主要驅動力是來自各國政府法規、消費者意識與汽車廠商本身，因此有關于安全的相關產品增長率，這些年來大都能保持穩定的成長，也造就了車用傳感器市場蓬勃發展。

基本上，汽車上所使用的傳感器組件較在行駛過程中受到環境嚴格考驗，包括：沙塵、濕度、鹽分、燃油添加劑、震動與劇烈沖擊等，因此，嚴格的標準是必需的。

此外，溫度也是一個重要考量，通常車用感測組件需要忍受較大的環境溫度變化，并在組件使用壽命期間量測精度，要求必須要能保持在規范中的精確度。

從2005年到2010年，車用安全感測組件的年平均增長率為13.7％，其次為車內用傳感器，其增長率為6.2％。在此期間，位置、速度與氧氣傳感器的增長率為6.7％，而壓力與加速度傳感器為5.7％。

最后，空氣流量、溫度與其它傳感器的增長率為4.6％。在所有傳感器中，位置、角度、速度及氧氣傳感器的產值維持在最高檔，分別為2005年的62億美元至2010年的86億美元。

傳統上，車用傳感器的市場是以OEM模式運作，并通常不需要直接面對消費者，因此，汽車制造商與第一供貨商具有決定相關傳感器規格的權利，換句話說，對于傳感器的供貨商而言，汽車制造商與第一供貨商就是他們的客戶。

此外，若進一步區分不同供應端，這個市場可以再細分為三類：自行生產傳感器直接供給汽車廠的系統供貨商，包括：Denso、Delphi、SIEMENS與Bosch；而半導體制造商，則包括：FREESCALE、TI、INFINEON、PHILIPS與ANALOG Devices等，這些公司同時提供傳感器給OEM廠商與系統制造商。

另外，專門生產傳感器的廠商，包括：Kavlico、Melexis、ALLEGRO、Sensonor、Ruf、HITACHI、Systron-Donner、MURATA與VTI-Hamlin等，這些公司同時提供傳感器給OEM廠商并與系統供貨商相互合作。

最后，為了講求人車合一的最高境界，應用傳感器發揮其最大功效，使車輛與駕駛者雙方的能力能夠達到互補機制，不再是單方面由人來對汽車進行操控，在未來電子汽車的發展前提下，這是不可欠缺考量的觀念。

1、特性：

(1)內置的PID控制器使得ACS 600能夠控制一個
過程量而不需增加額外的過程控制器。專用
的泵類和風機應用宏(PFC)能完成多臺泵的
優化控制。磁通優化可在輕載時節約能量
（25%負載時效率提高10%，50%負載時效率
提高2%）。同時電機噪聲也得到顯著降低。

(2)自動起動功能允許電機從電網立即切換到變
頻器上，而且起動渦輪泵很容易。用于風
機/泵傳動的帶有電流優化功能的ACF600允
許拖動大一級容量的電機

2、節能顯著：

風機、泵類負載的有功功率與轉速的3次方成正比，液體和氣體的流量與速度成正比。這表明在需要改變流量的工藝中采用調節速度的方法具有顯著的節能效果。

3、節能計算軟件：

ABB開發了一個軟件 (Soft Save)，很容易計算出風機，泵類負載的節能狀況。Soft Save利用MS Excel來計算節能效果。它用調速的方法與其它流量調節方法進行比較，例如：對于泵類有閥門控制，通／斷控制和旁路控制，對風機有閥門控制，葉距控制和葉片角度控制，從而得出節能的量值，計算結果可以用數字或圖形形式打印出來。計算可以幫助你得出使用調速設備后的節能效果。

4、實際例子說明（ACS400泵類和風機控制宏）：

泵類和風機控制宏(PFC)用來控制由1-4臺泵組成的泵站(或風機或壓縮機站)。下面以兩臺泵為
例，介紹一下PFC的控制原理：
-1號泵的電機與ACS400連接，通過調節電機轉速控制泵的輸出能力。
-2號泵的電機直接接到電網上。泵的起動和停止由ACS400控制。
-給定和反饋值都接到ACS400的PID控制器上。PID調節器通過調節1號泵的轉速(頻率)使反饋值跟隨給定值。當PID的輸出超過了用戶設置的頻率限制值后，PFC宏自動起動2號泵。當PID的輸出低于用戶設置的頻率值后，PFC宏自動停止2號泵。
-使用ACS400的DI信號可以實現聯鎖功能；當PFC宏檢測到某臺泵被聯鎖停止，將起動另一臺泵。
-PFC宏使泵的自動切換變為可能，以保證每臺泵的運行時間相同。詳細內容和其他功能如睡眠，給定值與給定增量及調節器旁路等功能，請參看第40，41和第81組參數的說明。

作為PFC宏的缺省值，給定值(設定值)取自AI1，反饋值取自AI2。起動/停止命令來自DI1,聯鎖信號來自D14(調速電機)和DI5(恒速工頻電機)，允許運行信號來自D12，PFC的啟動/停止信號來自D13，模擬輸出信號(頻率)由AO口輸出。

當ACS400處于本地控制時(控制盤上顯示LOC)，PFC控制一般被旁路。因此，PID調節器不起作用，輔助電機不會起動。如果參數1101 KEYPAD REF SEL選擇了2(REF2(％))，則PFC的給定可以在本地控制模式下通過控制盤給出
PID調節器。

ACS400有自己內置的PID調節器，供PFC控制使用。PID調節器具有如下特性：
-當PID調節器輸出低于預設的限制值時，PID調節器停止工作，進入睡眠狀態；當實際值低于預設的限制值后，PID調節器自動恢復調節功能．
-可編程的睡眠和喚醒延時時間，睡眠功能也可以由DI信號控制．
-兩組PID參數，可以通過DI信號選擇。
-40組和41組包合了PID調節器的參數。

繼電器輸出
ACS400有兩個可編程的輸出繼電器。繼電器1和2的含義可以通過參數1401 RELAY OUTPUT1和1402 RELAY OUTPUT2定義。選項29(PFC)定義輸出繼電器為PFC應用,這是選擇PFC宏時兩個繼電器的缺省設置。

ACS400 I/O口的擴展
選用PFC宏后，ACS400可以使用NDIO模塊擴展I/O接口。該模塊可以提供更多的輸出繼電器和數字輸入口。以下的情況需要擴展I/O：
-ACS400的內置繼電器(R01和R02)用于其它目的或輔助電機數量較多時。
-ACS400的內置DI口(DI1-DI5)用于其它目的或聯鎖信號(輔助電機)數量較多時。
I/O擴展模塊通過DDCS光纖接口與ACS400相連，DDCS通訊模塊需要同時使用。
DDCS網絡可以連接一個或兩個NDIO模塊，每個NDlO模塊有兩個DI輸入口和兩個輸出繼電器。

安裝NDIO模塊
安裝NDIO模塊時要參照安裝和起動指導書。安裝完成后，請按照下列步驟設置NDIO和ACS400間的通訊：
-用內置DIP開關設置模塊的站點號。詳細信息請參考NDIO模塊手冊。如果只使用一個NDIO模塊，站點號要設為5。如果使用了兩個模塊，站點號要設為5和6。
-NDIO上電。
-設置參數5005 PROTOCOL SEL為1(DDCS)DDCS通訊協議。
-設置參數5007 DDCS BUS MODE為2(EXTENDED IO)通知ACS400使用NDIO模塊，于是ACS400和NDIO模塊間的通訊被建立起來。

自動切換開關
PFC自動切換功能(由參數8118 AUTOCHNG INTERV和8119 AUTOCHNG LEVEL設定)需要的切換開關，由ACS400的輸出繼電器控制。

2、閉環控制的變頻節能系統用途很廣，各種場合的變頻節能系統的拖動方式及控制方式各有不同，具體應用時應根據實際情況選擇設計。下面列舉一些：
中央空調節能：冷凍泵、冷卻泵、主機、卻塔風機、風機盤管等。
恒壓供水：水廠一、二級泵，供水管網增壓泵、大廈供水水泵等
鍋爐：引風機、送風機、給水泵等，變頻節能系統的控制調節預處理信號由鍋爐自動控制系統、DCS或多沖量控制系統給出。
汽輪機：循環泵、凝結泵等，其控制調節預處理信號由汽輪機自動控制系統及DCS給出。
純水處理系統：軟化水泵、增壓泵等。
潔凈室：增壓風機、FFU等等。

3、整個閉環控制的變頻節能系統的組成設備及其作用：
(1)PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DI/DO模塊、AI/AO模塊組成。PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心。其主要的作用要體現以下幾方面：
①完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。
②完成對整個系統的邏輯控制及PID調節的運算。
③向觸摸屏提供所及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。
④將PID運算的數據轉換成模擬信號，作為調節變頻器的輸出頻率的控制信號。
⑤通過通信電纜及USS4協議完成對變頻器內部參數讀寫及控制。

(2)觸摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下:
①可實時顯示設備和系統的運行狀態。
②通過觸摸向PLC發出指令和數據,再通過PLC完成對系統或設備的控制。
③可做成多幅多種監控畫面，替代了傳統的電氣操作盤及顯示記錄儀表等，且功能更加強大。

(3)變頻器：采用SIEMENS公司440系列，通過USS4協議可由觸摸屏通過PLC設置其內部的部分參數，根據PLC發送過來的數據（模擬量）值調節水泵或風機的轉速，并將其內部運行參數反饋到PLC。

(4)壓力、溫度等傳感器：將被控制系統（水系統或風系統）的實際參數值轉變成電信號上傳至PLC。

(5)電氣元件：給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅動等。

4、 觸摸屏畫面設計
觸摸屏畫面由ProTool等專用軟件進行設計，然后先通過編程電腦調試，合格后再下載到觸摸屏。觸摸屏畫面總數應在其存儲空間允許的范圍內，各畫面之間盡量做到可相互及強制切換。

（1）主畫面的設計
一般的，可用歡迎畫面或被控系統的主系統畫面作為主畫面，該畫面可進入到各分畫面。各分畫面均能一步返回主畫面。若是將被控主系統畫面作為主畫面，則應在畫面中顯示被控系統的一些住要參數，以便在此畫面上對整個被控系統有大致的了結。

（2）控制畫面的設計
該種畫面主要用來控制被控設備的啟停及顯示變頻器內部的參數，也可將變頻器參數的設定做在其中。該種畫面的數量在觸摸屏畫面中占的最多，其具體畫面數量由實際被控設備決定。

（3）參數設置頁面的設計
該畫面主要是對變頻器的內部參數進行設定，同時還應顯示參數設定完成的情況，實際制做時還應考慮加密的問題。

（4）實時趨勢頁面的設計
該畫面住要是以曲線記錄的形式來顯示被控值、變頻器的主要工作參數（如輸出頻率）等的實時狀態。

（5）信息記錄頁面的設計
該畫面主要是記錄可能出現的設備損壞、過載、數值超范圍和系統急停等故障。另外該畫面還可記錄各設備啟停操作，作為憑證。

（6） 節能畫面的設計
該畫面主要是記錄和顯示變頻器的累積用電數及實時節電狀態，以便向用戶展示變頻節能的好處，也可用來與其它的節電測量作比較。

5、 PLC程序設計
PLC程序由S7-200專用編程軟件進行設計，然后通過編程電腦下載到PLC進行聯機調試，合格后即可使用。PLC在編程前應先對各功能程序段的進行規劃，以免重復使用同一，造成誤動。

（1）邏輯功能的設計
這部分程序主要是完成各變頻器、水泵（或風機）的啟動停止、聯動、聯鎖及自動投切等等功能，一般在離線狀態下就能完成軟件邏輯功能的測試。

（2）PID功能的設計
通過S7-200中的PID向導可完成PID調節程序，具體應用時需根據實際被控設備及采樣設備決定其配置。

（3）采樣程序的設計
采樣元件使用標準配置時，應注意采樣A/D轉換后的具體數據是否與PID及顯示等程序配套，實際制做時還應考慮采樣是多路且相關聯的情況。

（4）PLC與變頻器通信程序的設計
SIEMENS S7-200PLC與SIEMENS 430等變頻器的通信一般使用USS4協議程序來完成，該程序的主要目的是監控變頻器的實時運行狀態。

（5）其它輔助程序的設計
PLC程序在實際編程過程中，需考慮對一些程序進行修補，盡量減少程序漏洞，反復推敲，不斷的總結完善。

結束語
在閉環控制的變頻節能系統中采用觸摸屏可以使用戶簡單直觀監控整個中央空調變頻節能系統及與其相關聯的設備和系統，提高了整個被控系統以及企業的自動化程度和硬件檔次。隨著微電腦技術的不斷發展，觸摸屏本身的成本也在不斷的降低，再與PLC在系統中使用，實現了整個被控系統自動化程度的質的飛躍，這必將使觸摸屏與PLC被更多的應用在未來的各種生產系統中，并成為自動化控制發展的一個亮點。

日 立 PLC 在 液 壓 式 制 磚 機 中 的 應 用
一、 系統概述：
本系統是液壓式制磚機的控制。
本系統的控制方式分手動/自動/連續運行，三種方式可轉換。制磚機的手動方式是各個設備在進行調試和檢修時使用的運行方式；自動方式是制磚機只完成一個工作周期的運行方式；連續方式是制磚機連續、重復工作周期的運行方式。

二、系統的實現：
我公司選用日立MICRO-EH系列28點的一體式PLC實現該制磚機控制系統的自動控制。日立EH-A28DR一體式PLC自帶16個數字量輸入點和12個數字量輸出點。
液壓制磚機分為料斗，布料倉，壓制模具，送磚推板等部分。
料斗用來儲存制磚原料，料斗和布料倉之間有料倉門，當系統工作時，料倉門首先打開，將原料放入布料倉內，一定時間后，料倉門關閉，布料倉在液壓推桿的作用下前進，同時布料倉內的攪拌機械啟動，在布料倉內進行再次攪拌。當布料倉到達下模具位置時，停止前進（由光電開關控制）。此時開啟震動電機，幫助原料注入下模具內。一定時間后，震動電機停止，布料倉退回原位。當布料倉到位后（由光電開關檢測）上模具開始下行，并與下模具接觸，對模具內的原料進行高壓壓制。一定時間后上模具抬起，到達初始位置后（光電開關檢測），停止。當上模具離開一定位置后（光電開關檢測），下模具開始上行，直到離開成品（水泥磚）一定位置（光電開關檢測），停止運動。由送磚推板將磚推出，送往輸送帶。當推板退回到初始位置后（光電開關檢測），下模具下行，回到初始位置（光電開關檢測）。此時，全部動作完成，即一個周期的生產結束。在連續運行時，系統將自動開始下一個周期的生產。
系統機械部分由液壓驅動，動作迅速，平穩，在生產時壓力穩定，成品密度均勻，可靠。全部動作都由日立PLC進行連鎖控制，運行穩定可靠，且全過程不需要人工干預。各個執行部件的行程都由光電開關檢測，送到PLC中進行處理，控制，因此定位準確。友好的人機界面給用戶提供系統運行的全部信息，并支持人工干預，故障報警，數據記錄等，用戶可以方便的對系統運行狀態進行監視，設定及修改參數。同時，系統還提供完善的保護功能，以及緊情況快速停機等功能，最大限度的保護人員及設備安全。

三、控制系統流程圖：


四、 結束語：
該制磚機控制系統可靠性高、自動化程度高、使用方便、操作簡單、功能豐富、控制靈活，滿足用戶的控制要求，運行正常穩定。在青島某制磚機設備生產廠以得到廣泛的應用。

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