摘 要

随着我国经济的高速发展，人们对美好生活需求的日益增加，人们对汽车的要求也越来越多，尤其是安全、舒适等方面，这也促进了我国汽车电子行业的高速发展。线束作为汽车的神经系统，是连接汽车上各个电子器件的枢纽。而为了保证汽车ECU线束的出厂安全，检测线束损坏之后的具体原因，亟需设计一套汽车ECU线束检测系统。

本文通过对汽车ECU线束故障类型研究，分析其原理。在系统功能需求的基础上对硬件进行选型，选择以FX3U型PLC为核心部件，并根据所选气缸等部件的型号来设计检测试验台。以GX Works和LabVIEW为软件开发平台，并通过NI OPC Servers完成两者的通讯，运用模块化设计方法来编写梯形图及上位机程序。

汽车ECU线束检测系统通过控制气缸的运动来完成线束的对接和释放，通过上位机来实时监控检测状态。检测系统不仅可以通过PLC来完成对线束短路、断路、错接等线束故障的判断，还可以通过上位机来完成对检测结果的报表打印。

关键词：ECU线束，可编程逻辑控制器，上位机

Abstract

With the rapid development of China's economy, people's increasing demand for a better life and people's increasing demand for automobiles, especially in terms of safety and comfort, have also promoted the rapid development of China's automotive electronics industry. The wiring harness, as the nervous system of the car, is the hub connecting various electronic devices on the car. In order to ensure the factory safety of automobile ECU wiring harnesses, and to detect the specific reasons after the wiring harness damage, it is urgent to design a vehicle ECU wiring harness detection system.

This paper analyzes the principle of automobile ECU wiring harness failure type. Based on the system functional requirements, the hardware is selected, the FX3U PLC is selected as the core component, and the test bench is designed according to the model of the selected cylinder and other components. Using GX Works and LabVIEW as the software development platform, and through NI OPC Servers to complete the communication between the two, using a modular design method to write ladder diagram and host computer program.

The automobile ECU wiring harness detection system completes the docking and release of the wiring harness by controlling the movement of the cylinder, and monitors the detection status in real time through the host computer. The inspection system can not only judge the wiring harness short-circuit, open circuit, misconnection and other wiring harness faults through PLC, but also print the report of the inspection results through the host computer.

Key Words: ECU wiring harness, Programmable Logic Controller, Host computer

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 3

1.1 论文的研究背景 3

1.2 论文研究的目的和意义 4

1.3 论文的主要研究内容 4

第2章 汽车ECU线束检测系统总体设计 6

2.1 汽车ECU线束检测系统需求分析 6

2.2 汽车ECU线束检测原理 6

2.3 汽车ECU线束检测总体结构设计 8

第3章 汽车ECU线束检测系统硬件设计 10

3.1汽车ECU线束检测系统硬件选型 10

3.1.1可编程控制器选型 10

3.1.2夹具模块选型 10

3.1.3其他硬件选型 12

3.2 汽车ECU线束检测系统硬件设计 13

3.2.1可编程控制器配置 14

3.2.2上位机对应PLC软元件配置 15

3.2.3电路设计 16

3.2.4试验台设计 18

第4章 汽车ECU线束检测系统软件设计 19

4.1 汽车ECU线束检测系统软件开发工具 19

4.1.1 PLC软件开发工具 19

4.1.2 上位机软件开发工具 19

4.2 汽车ECU线束检测系统PLC程序设计 19

4.2.1 PLC程序流程图 19

4.2.2 PLC梯形图程序设计 21

4.3汽车ECU线束检测系统上位机程序设计 28

4.3.1LabVIEW前面板设计 28

4.3.2LabVIEW程序框图设计 29

4.3.3 PLC与LabVIEW通讯 32

第5章 总结 35

5.1 调试结果 35

5.2 论文总结 36

5.3 展望 36

参考文献 37

附 录 38

致 谢 45

绪 论

随着网络信息技术在工业领域的发展，LabVIEW编程软件越来越广泛应用于工业领域，LabVIEW是美国国家仪器（NI）研究开发的一种基于计算机的虚拟仪器工程平台，它具有编程灵活、可自定义、人机交互友好、数据采集方便等特点，在测试与控制领域中占有重要的地位。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）作为工业领域的计算机，越来越多的应用在工业控制领域。它是一款应用于工业领域的数字运算控制器，具有可靠性高、编程容易、组态灵活、运算速度快等优点。PLC的发展与计算机技术、通信技术、以及控制显示技术等有着密切联系，且取得了巨大发展。汽车ECU线束连接着汽车上的各个电子元器件，它作为汽车的“神经系统”和“血管”，其安全性需要得到极大的保证。为了尽可能地降低误检率、缩减检测周期、减轻工人工作强度、提高工作效率，汽车ECU线束检测系统也就显得尤为重要。

1.1 论文的研究背景

汽车行业的发展往往代表着一个国家的工业水平，汽车产业在带动整个国家工业发展的同时还可以创造出巨大的经济收益。当今汽车行业在电子控制技术方面越来越成熟，与此同时，我国开始进军无人驾驶领域，而为了保证汽车在新的领域有重大突破，实现对国外汽车工业的“弯道超车”，汽车ECU线束作为汽车的“神经系统”在汽车领域是不可或缺的一环。如果将整个车比作一个人的话，汽车ECU就相当于人的大脑，传感器和执行器相当于人的各个器官，线束就相当于神经和血管连接着大脑与器官，从而确保汽车的正常运行。汽车ECU线束是各个孤立的电子元器件之间的桥梁，实现电流的流通和信息的传输，这些线束由电线、端子、接插件等组成。和家用的线束有所不同，汽车线束为低压线束。家用线束多为单芯线，其硬度较大；汽车线束为多芯线，通常由几根乃至几十根细铜丝共同包裹在绝缘套管中，其柔韧性较好不易折断，在保证信息传输的同时还要尽可能的降低周围电磁的干扰。

随着我国经济的高速发展，汽车的产量日益提升，同时对汽车ECU线束的需求量也逐步增大，汽车ECU线束检测的工作也势必会快速增长，而为了降低误检率、缩减检测周期、减轻工人工作强度、提高工作效率，当务之急是设计出一套汽车ECU线束检测系统。汽车ECU线束检测的发展和汽车本身的制造和研发紧密相连，汽车ECU线束检测的传统方法是利用万用表、指示灯、蜂鸣器等为基础元件，通过人工搭接来检查是否有电、光、声等信号从而判断线路是否正常。传统方法效率低下，误判率高，且需要较多的人工成本。