模塊化設(shè)計(jì)在車載控制器程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

0 引言
    在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，車輛占據(jù)著重要的地位，它是生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹匾\(yùn)輸工具，關(guān)系到生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。車輛電氣系統(tǒng)是車輛重要的組成部分，其中主控制器控制著整個(gè)電氣系統(tǒng)，其程序的編寫是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。但車輛的型號(hào)不同導(dǎo)致電氣系統(tǒng)有不同的組成和要求，從而電氣系統(tǒng)主控制器的程序要求不同，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的代碼不能重復(fù)利用，這使設(shè)計(jì)部門花費(fèi)大量的時(shí)間和精力編寫、調(diào)試主控制器程序。針對(duì)上述情況，本文將模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用于車輛電氣系統(tǒng)主控制器程序的設(shè)計(jì)中，利用功能模塊可以重復(fù)利用的特點(diǎn)，從而達(dá)到提高設(shè)計(jì)的效率和程序兼容性的目的，實(shí)現(xiàn)新型礦車電氣系統(tǒng)主控制器程序的高效率、高質(zhì)量開(kāi)發(fā)。

1 模塊化設(shè)計(jì)
    模塊化設(shè)計(jì)是在對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊。通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)不同需求的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)大大降低了難度，避免了重復(fù)勞動(dòng)，獲得了較高的程序質(zhì)量，提高了程序開(kāi)發(fā)的速度。
    模塊化編程的基本思想首先出現(xiàn)在高級(jí)語(yǔ)言編程應(yīng)用中，但這種思想也適用于車載控制器程序的開(kāi)發(fā)。程序的模塊劃分一般采用自上向下，逐步分解的方法進(jìn)行。車載控制器程序一般可分為參數(shù)設(shè)置部分、數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、報(bào)警處理部分、控制部分、執(zhí)行輸出部分，程序流程圖見(jiàn)圖1。

    這幾個(gè)部分可以單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試和管理?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試前就可以通過(guò)仿真模擬，排除一部分程序上的錯(cuò)誤。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，通過(guò)對(duì)每個(gè)功能模塊的監(jiān)視，迅速發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，縮短減少調(diào)試強(qiáng)度，縮短調(diào)試時(shí)間。在控制要求改變時(shí)，只在相應(yīng)的模塊中做適當(dāng)修改即可，這給電氣系統(tǒng)的升級(jí)提供了方便的條件。

2 應(yīng)用
    現(xiàn)以某型號(hào)的礦用車輛的車載主控制器的程序?yàn)槔f(shuō)明模塊化思想在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。該產(chǎn)品的電氣系統(tǒng)由控制器、繼電器、接觸器、電機(jī)、操作臺(tái)、車載顯示器及各種傳感器等組成?？刂葡到y(tǒng)的工作過(guò)程是上電后系統(tǒng)自檢，首先確定系統(tǒng)能正常工作，然后根據(jù)操作臺(tái)的指令做出相應(yīng)的動(dòng)作?？刂破鞒绦虻墓δ苣K如圖2所示。

    將程序按功能用合適的語(yǔ)言編寫成子程序在主程序中調(diào)用。這樣在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可以有多個(gè)人并行編寫、測(cè)試不同的模塊，減少了研發(fā)時(shí)間。同時(shí)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集等模塊在不同型號(hào)的礦車電氣控制系統(tǒng)中的功能基本不變，稍作改動(dòng)即可使用，避免了重復(fù)開(kāi)發(fā)，其他模塊的使用也是如此。特別是這些經(jīng)過(guò)嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的代碼用在新型的礦車電氣控制系統(tǒng)中增加了系統(tǒng)的可靠性。在調(diào)試過(guò)程中，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題的現(xiàn)象迅速定位具有問(wèn)題的代碼段，減輕了調(diào)試的壓力。

3 結(jié)語(yǔ)
    提出將模塊化設(shè)計(jì)的思想應(yīng)用于車輛電氣控制系統(tǒng)控制器程序的設(shè)計(jì)中。程序的模塊化設(shè)計(jì)不僅減少了程序的開(kāi)發(fā)時(shí)間，減輕了設(shè)計(jì)人員的工作量，還使程序思路更清晰，維護(hù)更簡(jiǎn)易，可讀性、可移植性，可靠性增強(qiáng)，同時(shí)也給下一代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了有利條件。實(shí)踐也證明將模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用于礦車電氣系統(tǒng)控制器程序的可行性與合理性。隨著模塊化設(shè)計(jì)在控制器程序設(shè)計(jì)中的深入，必將帶來(lái)模塊的標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題在很多跨國(guó)自動(dòng)化公司控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中得到了有效的解決，取得了一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。車輛電氣系統(tǒng)控制器程序的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展必將有效提高車載電氣系統(tǒng)的整體性能。