彭森第 林生佐 王振浩

摘要：針對(duì)高職院校機(jī)電專業(yè)學(xué)生開(kāi)展機(jī)床繼電器系統(tǒng)故障排除實(shí)踐的教學(xué)需求，改進(jìn)設(shè)計(jì)了實(shí)訓(xùn)裝置。現(xiàn)重點(diǎn)介紹了該裝置軟件系統(tǒng)的工作原理和設(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)于提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力具有重要意義。

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 軟件系統(tǒng)工作原理

該實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)基于現(xiàn)有的機(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)，或短路故障點(diǎn)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(guò)排查確認(rèn)并排除故障，以此完成對(duì)考生實(shí)操能力的針對(duì)性考核。該實(shí)訓(xùn)裝置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)的軟件部分設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1? ? 源程序變量定義

本系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)，程序編譯語(yǔ)言為C語(yǔ)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(shuō)明

系統(tǒng)程序采用模塊化處理，主要可分為延時(shí)類子函數(shù)、顯示屏LCD1602類讀寫(xiě)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(shuō)明如表1所示。

2.3? ? 系統(tǒng)程序整體運(yùn)作流程

系統(tǒng)程序整體運(yùn)作流程如圖1所示，系統(tǒng)具備“自定義故障”和“隨機(jī)故障”兩種故障設(shè)置功能?！白远x故障”通過(guò)數(shù)字按鈕由用戶輸入任意故障點(diǎn)的編號(hào)，確定后，定義編號(hào)的繼電器將動(dòng)作?！半S機(jī)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(jī)函數(shù)，按考核要求，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。

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(xiàng)功能。“查看設(shè)置”用于查看目前設(shè)置的故障編號(hào)，用于核對(duì)學(xué)生判斷結(jié)果，需要驗(yàn)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(yàn)證密碼。這兩項(xiàng)功能主要用于教師和考評(píng)員，加設(shè)密碼驗(yàn)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(xiàng)功能的驗(yàn)證密碼功能。

3 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)采用單片機(jī)和C語(yǔ)言完成了整個(gè)軟件部分的設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所需要的功能，并為未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)預(yù)留了接口。同時(shí)，在這次系統(tǒng)智能化改造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員綜合院校實(shí)際情況，收集師生各方面需求，將理論與實(shí)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(shí)踐課堂中的需要。

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收稿日期：2020-07-01

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