智能故障設(shè)置器在機床檢修教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘要：智能故障設(shè)置器包括上位機軟件、無線發(fā)射器、無線接收器、人機界面、繼電器故障設(shè)置電路等，其特征在于上位機設(shè)置好對應(yīng)的故障位置，通過無線電發(fā)送出去，接收器接收到信號，然后通過繼電器電路斷開機床線路上設(shè)置位置的電路線路，同時可以自動統(tǒng)計每臺設(shè)備的故障排除的時間和得分;故障修復(fù)的方式只要輸入對應(yīng)的線號即可，大大提高了安全性;通過引入智能故障設(shè)置器，可以大大提高教學(xué)信息化程度，也是未來機床檢修課程的一個重要研究方向。

關(guān)鍵詞：智能故障設(shè)置器;上位機軟件;人機界面;故障修復(fù)的方式;無線接收器

中圖分類號：TG502?文獻標(biāo)識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）09-0137-01

1?研究意義與背景

在中職模擬機床線路維修課程中，我們使用模擬機床線路進行故障排除，一般的做法都是手動設(shè)置故障，然后讓學(xué)生去分析和查找故障，然后老師根據(jù)學(xué)生分析的情況進行打分，這個是比較傳統(tǒng)的機床線路維修方法。有以下缺點和不足：一是設(shè)置故障比較麻煩，設(shè)備有個故障箱，故障箱使用鑰匙開啟，然后老師在故障箱中操作開關(guān)來設(shè)置對應(yīng)的故障，設(shè)置完畢把門鎖好，最后讓學(xué)生去查找故障，整個操作比較麻煩，同時老師自己本人也容易忘記故障點設(shè)置位置，如果需要查找則必須用鑰匙開箱查看，帶來諸多麻煩，如果設(shè)備比較多，那么設(shè)置故障比較慢，浪費比較多的時間。二是統(tǒng)計成績比較麻煩，學(xué)生在故障排除的過程根據(jù)用時多少，故障答對多少無法進行自動統(tǒng)計分?jǐn)?shù)和排名，需要老師去驗證和單個學(xué)生進行排故計時。三是操作安全存在隱患，學(xué)生在排故的過程中，如果找出了這個故障需要恢復(fù)，可以用導(dǎo)線直接連接恢復(fù)或者叫老師打開故障箱開關(guān)撥回進行恢復(fù)，這個操作過程給學(xué)生帶來了一定的安全隱患。

本課題可以解決傳統(tǒng)機床線路故障分析的幾個缺陷：一是通過電腦上位機可以無線發(fā)射故障信號給每臺機床，不要人工進行每臺設(shè)備故障設(shè)置，大大提高了效率;二是學(xué)生找故障后可以通過人機畫面進行輸入故障編號，如果輸入故障編號正確，故障設(shè)置器可以自動恢復(fù)機床故障，這樣可以降低學(xué)生操作機床中為了恢復(fù)故障而帶來的安全隱患;三是上位機根據(jù)學(xué)生故障分析的情況，可以自動統(tǒng)計時間和分?jǐn)?shù)，提高了教學(xué)過程中的評價效率，給老師提供了很多便利和提高工作效率。

2?課題研究的內(nèi)容

本課題主要是針對傳統(tǒng)機床線路故障設(shè)置器的功能有缺陷而進行，主要創(chuàng)新點以下幾個功能，通過這些創(chuàng)新功能來提高教學(xué)的效率。

（1）故障設(shè)置靈活：可以同時對全部機床進行統(tǒng)一設(shè)置故障，也可以單獨針對某個機床進行，故障設(shè)置非常靈活和方便，可以設(shè)置多個或者單個故障。通過引入這項技術(shù)，我們可以對學(xué)生按照能力的水平高低進行分組，設(shè)置難易程度不同的故障進行分析和排除，有助于進行分層次教學(xué)。

（2）可設(shè)置完成時間和分值：可以設(shè)置故障排除完成的時間和正確完成每個故障的分值，也可以設(shè)置故障查找錯誤扣分的分值，上位機如果時間到自動結(jié)束排故訓(xùn)練，自動統(tǒng)計該次故障排故的成績。引入該項技術(shù)可以對學(xué)生在機床檢修過程中完成的時間和成績進行自動統(tǒng)計，針對每個不同的學(xué)生做出科學(xué)的個性化的評價，大大地提高課堂的有效性。

（3）故障恢復(fù)便捷：當(dāng)找出故障，在人機交互畫面中輸入你的故障點位置，故障設(shè)置器會將故障自動恢復(fù)到正?，F(xiàn)象，可以降低人工進行故障修復(fù)帶來的安全隱患。引入這項技術(shù)可以增進教師和學(xué)生之間的有效互動，讓學(xué)生在安全的環(huán)境下多嘗試故障修復(fù)的過程。

3?課題研究的過程和原理

本課題研究經(jīng)歷了以下幾個工作過程：一是搜集相關(guān)的資料，了解電子鐘的相關(guān)種類，找出目前市場上電子鐘的優(yōu)勢和不足;二是根據(jù)調(diào)查結(jié)果，確立項目的創(chuàng)新功能點;三是開始設(shè)計思路的構(gòu)想;四是根據(jù)實際的設(shè)計思路進行作品的制作;五是資料的歸檔整理和完善。項目設(shè)計從立項和完成項目大概安排如下：3月份完成立項工作，搜集相關(guān)資料，確定項目;4月份整理電路和資料，根據(jù)項目要求和功能，確定一套可行方案;5月電路設(shè)計完成，論文開始編寫;6月份整體項目完成，論文定稿;6月底論文答辯。

智能故障設(shè)置器的工作原理（機床故障設(shè)置器如何工作）：本作品包括上位機軟件、無線發(fā)射器、無線接收器、人機界面、繼電器故障設(shè)置電路等，其特征在于上位機設(shè)置好對應(yīng)的故障位置，通過無線電發(fā)送出去，接收器接收到信號，然后通過繼電器電路斷開機床線路上設(shè)置位置的電路線路。繼電器故障設(shè)置原理：利用繼電器的觸點，將需要設(shè)置故障的線路進行斷開或者閉合。例如當(dāng)設(shè)置1號故障時，上位機設(shè)置故障1然后將故障信息發(fā)送給繼電器電路，那么1號繼電器斷電，1號繼電器的常開觸點斷開，那么機床線路中1號故障處的電路就斷開了。

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