機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：針對高職院校機電專業(yè)學(xué)生開展機床繼電器系統(tǒng)故障排除實踐的教學(xué)需求，改進設(shè)計了實訓(xùn)裝置?，F(xiàn)重點介紹了該裝置軟件系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計要點，改進后的實訓(xùn)裝置在平常的實訓(xùn)過程中取得了良好的教學(xué)效果，對于提升學(xué)生的實踐動手能力具有重要意義。

關(guān)鍵詞：單片機;機床控制電路;實訓(xùn)裝置;實踐教學(xué)

0 引言

本文針對高職院校機電專業(yè)學(xué)生的機床繼電器控制系統(tǒng)故障排除實踐教學(xué)需求，根據(jù)機床控制電路，改進設(shè)計了實訓(xùn)裝置。該裝置的控制系統(tǒng)采用單片機作為控制核心，主控模塊輸出控制位移緩存模塊和繼電器驅(qū)動模塊動作，該實訓(xùn)裝置不僅能滿足日常的實踐教學(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、電氣控制和維護技能，提高實踐教學(xué)質(zhì)量。

1 軟件系統(tǒng)工作原理

該實訓(xùn)裝置系統(tǒng)基于現(xiàn)有的機床繼電器控制線路，通過用戶操作按鍵模塊，輸入對應(yīng)的考核電路的故障點編號，主控模塊輸出控制位移緩存模塊和繼電器驅(qū)動模塊動作，從而將考核電路對應(yīng)的斷路故障點斷開，或短路故障點短接，模擬考核電路的某種故障狀態(tài)，由考生利用工具通過排查確認并排除故障，以此完成對考生實操能力的針對性考核。該實訓(xùn)裝置還具備加密功能和隨機功能，具有改造成本低、簡單實用、易操作等優(yōu)點。本文主要介紹機床繼電器控制線路故障設(shè)置系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計要點。

2 軟件設(shè)計

2.1? ? 源程序變量定義

本系統(tǒng)采用STC89C52單片機，程序編譯語言為C語言，編譯軟件為Keil uVision V4.02以上版本。系統(tǒng)程序包括故障設(shè)置模塊、密碼管理模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、故障輸出處理模塊。

2.2? ? 子函數(shù)功能說明

系統(tǒng)程序采用模塊化處理，主要可分為延時類子函數(shù)、顯示屏LCD1602類讀寫子函數(shù)、菜單顯示類子函數(shù)、密碼管理類子函數(shù)、鍵盤處理類子函數(shù)、故障設(shè)置處理類子函數(shù)等。子函數(shù)功能說明如表1所示。

2.3? ? 系統(tǒng)程序整體運作流程

系統(tǒng)程序整體運作流程如圖1所示，系統(tǒng)具備“自定義故障”和“隨機故障”兩種故障設(shè)置功能?！白远x故障”通過數(shù)字按鈕由用戶輸入任意故障點的編號，確定后，定義編號的繼電器將動作。“隨機故障”設(shè)置提供一種快速設(shè)故功能，選擇后，系統(tǒng)調(diào)用隨機函數(shù)，按考核要求，隨機生成3個編碼，并直接設(shè)置對應(yīng)編碼的繼電器動作，完成故障設(shè)置。

故障設(shè)置完成后，系統(tǒng)提供“查看設(shè)置”和“重設(shè)故障”兩項功能?！安榭丛O(shè)置”用于查看目前設(shè)置的故障編號，用于核對學(xué)生判斷結(jié)果，需要驗證密碼?！爸卦O(shè)故障”用于考核完畢清零設(shè)置信息，也需要驗證密碼。這兩項功能主要用于教師和考評員，加設(shè)密碼驗證功能，可避免考試作弊。

“重設(shè)密碼”用于修改“查看設(shè)置”和“重設(shè)故障”兩項功能的驗證密碼功能。

3 結(jié)語

本實訓(xùn)裝置系統(tǒng)采用單片機和C語言完成了整個軟件部分的設(shè)計，基本實現(xiàn)了系統(tǒng)所需要的功能，并為未來系統(tǒng)升級預(yù)留了接口。同時，在這次系統(tǒng)智能化改造過程中，設(shè)計人員綜合院校實際情況，收集師生各方面需求，將理論與實踐完美結(jié)合，確定了本系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，很好地滿足了學(xué)生在實踐課堂中的需要。

[參考文獻]

[1] 秦曾煌.電工學(xué)簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2] 陳斗.電工與電子技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3] 萬隆.單片機原理與實例應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

收稿日期：2020-07-01

作者簡介：彭森第（1984—），男，湖南衡陽人，講師，研究方向：控制科學(xué)與控制工程。