機(jī)床繼電器控制線路故障設(shè)置系統(tǒng)

彭森第 林生佐 王振浩

摘要：針對(duì)高職院校中機(jī)電專業(yè)學(xué)生開(kāi)展機(jī)床繼電器系統(tǒng)故障排除的實(shí)踐教學(xué)需求，改進(jìn)設(shè)計(jì)了實(shí)訓(xùn)裝置?，F(xiàn)重點(diǎn)介紹了該裝置故障設(shè)置系統(tǒng)的工作原理和操作部分設(shè)計(jì)要點(diǎn)，改進(jìn)后的實(shí)訓(xùn)裝置在平常的實(shí)訓(xùn)過(guò)程中取得了良好的教學(xué)效果，對(duì)于提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);機(jī)床控制電路;實(shí)訓(xùn)裝置;實(shí)踐教學(xué)

0 引言

本文針對(duì)高職院校機(jī)電專業(yè)學(xué)生的機(jī)床繼電器控制系統(tǒng)故障排除實(shí)踐教學(xué)需求，根據(jù)機(jī)床控制電路，改進(jìn)設(shè)計(jì)了實(shí)訓(xùn)裝置。該裝置的控制系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制核心，主控模塊輸出控制位移緩存模塊和繼電器驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)作。該實(shí)訓(xùn)裝置不僅能滿足日常的實(shí)踐教學(xué)需求，還能拓展學(xué)生的邏輯控制思維，讓學(xué)生更好地掌握電氣故障排除原理、電氣控制和維護(hù)技能，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

1 機(jī)床繼電器控制線路故障設(shè)置系統(tǒng)工作原理

本文介紹的機(jī)床繼電器控制線路故障設(shè)置系統(tǒng)，基于現(xiàn)有維修電工的機(jī)床繼電器控制線路，通過(guò)用戶操作按鍵模塊輸入對(duì)應(yīng)的考核電路的故障點(diǎn)編號(hào)，主控模塊輸出控制位移緩存模塊和繼電器驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)作，從而將考核電路對(duì)應(yīng)的斷路故障點(diǎn)斷開(kāi)，或?qū)⒍搪饭收宵c(diǎn)短接，以模擬考核電路的某種故障狀態(tài)，由考生通過(guò)工具排查確認(rèn)并排除故障，完成對(duì)考生實(shí)操能力的針對(duì)性考核。該故障設(shè)置系統(tǒng)還具備加密功能和隨機(jī)功能，具有改造成本低、簡(jiǎn)單實(shí)用、易操作等優(yōu)點(diǎn)。本文主要介紹機(jī)床繼電器控制線路故障設(shè)置系統(tǒng)的操作部分。

2 系統(tǒng)操作說(shuō)明

2.1? ? 歡迎頁(yè)面

系統(tǒng)開(kāi)機(jī)初始化后進(jìn)入歡迎界面，顯示屏顯示“Welcome”，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，點(diǎn)擊“菜單”按鈕進(jìn)入主菜單頁(yè)面，歡迎頁(yè)面流程圖如圖1所示。

2.2? ? 自定義故障功能

操作人員選擇“1.Set up”，按“確定”按鈕進(jìn)入“自定義故障”功能，顯示屏首行顯示“Light”，第二行顯示用戶輸入的故障編碼，不同編號(hào)間采用“空格”鍵分隔。按“←”鍵回刪錯(cuò)誤輸入，按“確定”提交輸入，系統(tǒng)輸出對(duì)應(yīng)的故障設(shè)置，對(duì)應(yīng)編號(hào)的繼電器動(dòng)作。同時(shí)，顯示屏顯示二級(jí)菜單。自定義故障流程圖如圖2所示。

2.3? ? 修改密碼功能

操作人員選擇“2.Modify”，按“確定”按鈕進(jìn)入“修改密碼”功能。系統(tǒng)將提示輸入原始密碼，通過(guò)鍵盤0～9輸入。若輸入密碼錯(cuò)誤，將提示修改密碼失敗;若原密碼正確，系統(tǒng)提示輸入3位新密碼，確定后頁(yè)面提示修改成功，后續(xù)密碼驗(yàn)證將使用新密碼。但本系統(tǒng)的密碼不支持掉電保持，斷電后將恢復(fù)初始密碼“205”。修改密碼流程圖如圖3所示。

2.4? ? 隨機(jī)故障功能

操作人員選擇“3.Random”，按“確定”按鈕進(jìn)入“隨機(jī)故障”功能。系統(tǒng)將調(diào)用隨機(jī)函數(shù)，隨機(jī)生成3個(gè)編碼，并直接設(shè)置對(duì)應(yīng)編碼的繼電器動(dòng)作，完成故障設(shè)置。此時(shí)，考評(píng)人員和被考核人員均不知所設(shè)故障，需通過(guò)“查看設(shè)置”功能查看系統(tǒng)隨機(jī)生成的故障信息。隨機(jī)故障流程圖如圖4所示。

2.5? ? 查看設(shè)置功能

操作人員設(shè)置完故障，且學(xué)生完成故障排查并判斷得出故障編號(hào)后，考評(píng)人員可通過(guò)此功能查看當(dāng)前所設(shè)故障。在二級(jí)菜單界面選擇“1.Check”，按“確定”鍵進(jìn)入“查看設(shè)置”功能。為預(yù)防考生作弊，系統(tǒng)將提示輸入驗(yàn)證密碼。驗(yàn)證正確后，顯示屏將顯示當(dāng)前所設(shè)置的故障編碼。查看故障流程圖如圖5所示。

2.6? ? 重設(shè)故障功能

考核完畢或設(shè)置錯(cuò)誤，操作人員可進(jìn)行故障重設(shè)。在二級(jí)菜單界面選擇“2.Restar”，按“確定”鍵進(jìn)入“重設(shè)故障”功能。為預(yù)防考生作弊，系統(tǒng)將提示輸入驗(yàn)證密碼。驗(yàn)證正確后，系統(tǒng)將清除當(dāng)前故障設(shè)置。重設(shè)故障流程圖如圖6所示。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)床故障排除實(shí)訓(xùn)裝置的智能化改造，改造后的裝置大幅提升了維修電工故障排查考核實(shí)訓(xùn)的智能化水平，使故障設(shè)置和故障排除過(guò)程的操作更加簡(jiǎn)單、便捷。在實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展方面，該系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提高了教學(xué)效果，大大提升了技能鑒定的工作效率，還有利于教師更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的技能水平。

然而，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，改造后的實(shí)訓(xùn)裝置在人性化操作方面仍然有很大的提升空間，如其不具備物聯(lián)網(wǎng)功能，無(wú)法在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)考題的統(tǒng)一發(fā)布、學(xué)生答卷的統(tǒng)一回收和評(píng)分，需要在考核階段對(duì)設(shè)備逐臺(tái)設(shè)置;同時(shí)，在故障設(shè)置過(guò)程中，其沒(méi)有開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的“一鍵隨機(jī)設(shè)故”功能，需要逐個(gè)設(shè)置故障點(diǎn)，不夠保密、高效。

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