常州回收西門子PLC模塊 常州回收西門子PLC模塊

Cornel Klein是西門子的軟件工程師，他駕駛著一輛黃色緊湊型客貨兩用車在城市中穿行,。一個左轉(zhuǎn)后,，他在紅綠燈前停了下來,，然后小心翼翼地駛過一個巨大水坑。盡管人們可能認為這是簡單的日常場景,，但其實根本不是那樣,，因為Klein駕駛的汽車實際高出地面一米。事實上,，這輛客貨兩用車的輪胎是在半空中旋轉(zhuǎn),。因此，其呼呼飛轉(zhuǎn)的電機并未使這輛汽車向前移動一絲一毫,。

在位于慕尼黑東南部的西門子中央研究院研究中心,，這輛客貨兩用車安裝在一架試驗臺上。在擋風玻璃前方,，Klein看到的是投影在屏幕上的城市影像,。當他加速或轉(zhuǎn)向時，連接至車軸的外部電機將做出響應(yīng),，從而幫助模擬各種各樣的行車情形,。

汽車操作系統(tǒng)

這輛由德國電動汽車制造商StreetScooter公司生產(chǎn)的客貨兩用車，是2012年發(fā)起,、西門子牽頭的“面向未來電動汽車的強健,、可靠的汽車計算環(huán)境（Robust and Reliable Automotive Computing Environment for Future eCars，簡稱RACE）”研究項目的關(guān)鍵組成部分,。由德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部出資,，這個項目有8個來自研究和行業(yè)領(lǐng)域的合作伙伴。除西門子和StreetScooter之外,，項目合作伙伴還包括慕尼黑理工大學fortiss研究所和亞琛工業(yè)大學,。它們的目標就是要掀起一場汽車技術(shù)革命，打造不折不扣的數(shù)字化汽車,。

RACE旨在用某種汽車操作系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的分布式電子系統(tǒng),，在這個汽車操作系統(tǒng)上，可以安裝新的應(yīng)用程序,，就像在智能手機上那樣,。此外，汽車的轉(zhuǎn)向,、加速和制動等系統(tǒng)將不再由機械桿,、鋼索和軸等控制，而是由RACE控制電機來控制,。RACE項目經(jīng)理Klein說：“還記得20世紀80年代的記憶打字機嗎,？臺式機的問世，令這項技術(shù)從市場上銷聲匿跡。RACE或許將觸發(fā)類似的變化,。”

即插即用式汽車

盡管打造綜合軟件平臺聽起來或許并不特別具有挑戰(zhàn)性,，但對于汽車而言，這是一個大難題,。在如今的中型汽車的發(fā)動機蓋下方或車身鑲板后方,，可以看到不計其數(shù)的線纜，以及超過70個面向各種系統(tǒng)的電子控制裝置,，如防抱死系統(tǒng)（ABS）和汽車風擋雨刮器等,，此外，還有數(shù)十個必須彼此協(xié)調(diào)的傳感器,。不僅如此,，這些系統(tǒng)上運行著數(shù)百個進行數(shù)據(jù)交換的子功能。為已出廠的汽車改裝新的功能是極其困難的,，并且往往非常不經(jīng)濟,。技術(shù)人員不僅不得不安裝許多新的線纜，而且還要更新顯示系統(tǒng)和汽車現(xiàn)有的電子裝置,。

裝配的StreetScooter電動汽車核心處的控制處理器原型（網(wǎng)關(guān)和中央控制處理器）

與之形成鮮明對比的是,，RACE是一個計算機架構(gòu)，為了控制汽車,，它兼具集中式和分布式系統(tǒng)的優(yōu)點,。2012年至2014年期間，參與RACE項目的工程師開發(fā)了這個新架構(gòu),?；谶@個新架構(gòu)的StreetScooter送貨車，是朝在大批量生產(chǎn)的汽車中使用這種新方法所邁出的*步,。與來自StreetScooter的同事一道,，這個項目的工程師首先用專門的RACE控制裝置取代了汽車的標準控制裝置，用以調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)及能量回收過程,。盡管這個新的軟件平臺尚不完備,，但它證明，這樣的系統(tǒng)可以被集成到采用傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)的汽車中,。確認了這個事實之后,，項目參與者將這輛StreetScooter電動汽車命名為“Evolution（進化）。”

加快研發(fā)

但是,，這個系統(tǒng)的研發(fā)顯然不會止步于此,。到2016年，工程師打算減少StreetScooter電動汽車中的電子控制裝置數(shù)量,。隨著時間的推移，其他汽車也將做到這一點，不論它們是內(nèi)燃機汽車,，還是電動汽車,。終，將僅由幾臺計算機來執(zhí)行控制裝置的任務(wù),。然而,，出于安全方面的考慮，這些計算機將配備冗余備件,。RACE的標準軟件平臺允許工程師按照即插即用原則,，為汽車加載各式各樣的功能。從更高效的電池控制系統(tǒng),，到加強立體聲系統(tǒng)低音效果的應(yīng)用程序,，這樣的功能不勝枚舉。

西門子研發(fā)部門正與合作伙伴共同開發(fā)面向未來電動汽車的信息通信技術(shù),。

化繁為簡：當今中型汽車的電子架構(gòu)（左圖）比之RACE技術(shù)（右圖）,。

對于在汽車中安裝RACE架構(gòu)，動力總成的啟動是一個重要步驟,。

在試驗臺上,，西門子研究人員正逐步在終控制裝置上集成和測試軟件功能，如同安裝在汽車中那樣,。

此外,，這個平臺允許技術(shù)人員輕松改裝傳感器，以實現(xiàn)諸如倒車攝像頭等特性,，以及為諸如電機,、車燈和顯示屏等系統(tǒng)安裝新的執(zhí)行器。所有這些系統(tǒng)都將通過標準總線系統(tǒng)連接至汽車的RACE計算機,。這樣一來,，僅需完成簡單的測試，便能又快又廉價地對汽車進行更新,。汽車研發(fā)周期也會縮短,。StreetScooter公司*執(zhí)行官兼亞琛工業(yè)大學電動汽車組件工藝設(shè)計系主任Achim Kampker教授表示，“我們認為,，我們汽車的模塊化設(shè)計結(jié)合RACE技術(shù),，能夠?qū)⑿萝囆脱邪l(fā)周期縮短一半，同時大幅降低研發(fā)成本,。”

“我們認為,，RACE技術(shù)結(jié)合我們汽車的模塊化設(shè)計，能夠?qū)⑿萝囆脱邪l(fā)周期縮短一半,，同時大幅降低研發(fā)成本”

參與RACE項目的研究人員使用了一輛不同尋常的研發(fā)用汽車——Roding Roadster電動汽車——來展示未來終或許會成為什么樣子,。這輛汽車是巴伐利亞的一家汽車研發(fā)企業(yè)制造的試驗性電動跑車,，現(xiàn)在，它正停放在一間工廠內(nèi)的西門子試驗臺旁邊,。在這輛汽車中,，RACE操作系統(tǒng)不僅統(tǒng)一了電子裝置，而且無需在轉(zhuǎn)向輪,、腳剎,、油門與電機、輪胎之間安裝任何機械系統(tǒng),。這種裝置被稱為“線控”,，它類似于飛機上采用的電傳計算機控制系統(tǒng)。腳剎和油門上的壓力傳感器可測量其承受的壓力,。計算機根據(jù)這些信息,，向制動裝置和電機發(fā)送適當?shù)臄?shù)字指令。此外,，轉(zhuǎn)向輪并非經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱來控制Roding的輪胎,，而是通過受數(shù)字信號操縱的執(zhí)行器來控制。

在Neuperlach,，來自西門子的專家正在一架試驗臺上測試Streetscooter電動送貨車的行駛性能,。在這里，他們將建模,、模擬和試驗等功能合并到一輛真實的汽車上,。這種新的、的,、*的組合縮短了研發(fā)周期,，提高了生產(chǎn)率。

這輛汽車*實現(xiàn)了Roding上的全部創(chuàng)新特性,。譬如,，這輛汽車在后橋上以輪轂驅(qū)動器的形式，將電機直接集成到車輪內(nèi),。另一個創(chuàng)新特性是這輛汽車的電池組充電時并不需要電源插座,。這是因為當這輛汽車停放在車庫地面的充電板上方時，它可以利用電感耦合來進行無線充電,。目前,，沒有任何量產(chǎn)汽車像Roding這樣擁有這種創(chuàng)新組合。因此,，無怪乎它被命名為“Revolution（革命）,。”然而，Roding不會投入量產(chǎn),，因為它只是RACE技術(shù)的試驗平臺,。

面向汽車的防火墻

但如果利用被病毒感染的更新來凍結(jié)車載計算機,，或者突然命令緊急制動操縱，會出現(xiàn)什么情況,？慕尼黑理工大學的Manfred Broy教授是RACE項目的軟件安全專家,，他并不太擔心這種場景。他說：“原則上,，我們已經(jīng)知道如何設(shè)計安全軟件更新。我們需要安裝防火墻,，引入明確的安全要求,，并為車載系統(tǒng)開發(fā)一個總體安全概念。”

如今的汽車可能包含超過70個彼此互聯(lián)的不同控制裝置,。不僅如此,，這些控制裝置上運行著數(shù)以千計的子功能。

在RACE項目中,，汽車由集中式計算架構(gòu)控制,，這類似于當今的飛機所采用的電傳飛行控制系統(tǒng)。

汽車的數(shù)字化程度越來越高,，RACE技術(shù)正被無縫集成到汽車行業(yè)的更多未來創(chuàng)新中,。自主駕駛便是一個例子，面向巡航控制,、車道識別和自動停車等的輔助系統(tǒng),，正為此奠定基礎(chǔ)。RACE也能很好地適應(yīng)“汽車互聯(lián)網(wǎng)”,，今后幾年,，將全面部署“汽車互聯(lián)網(wǎng)”，以促進汽車與諸如路邊電子告示牌等基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信,。然而,，RACE項目的范圍并不局限于汽車行業(yè)，因為其相關(guān)技術(shù),，將有助于簡化諸如軌道車輛等復(fù)雜機器的控制系統(tǒng),。

自這個研究項目于去年結(jié)束以來，工作重點一直是持續(xù)將RACE架構(gòu)集成到StreetScooter中,，用少數(shù)幾臺計算機和線控技術(shù)來取代復(fù)雜的機械轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng),。Klein說：“如果一切按計劃進行——我們對此十分樂觀——那么，*輛RACE控制的StreetScooter汽車早將于2016年走下生產(chǎn)線,。”