计算机组态控制T68 镗床故障排除考核系统的实现

张 静 之

(1. 上海工程技术大学 高职学院，上海200437;2. 上海市高级技工学校，上海200437)

0 引 言

T68 镗床的维护与检修是自动化专业和机电一体化专业的大学生主要学习内容之一，也是维修电工职业技能培训的重要课题。鉴于T68 镗床的排故实训教学过程中，传统的方法无法实现针对T68 镗床设备的运行进行有效的监控，也无法针对学员的操作情况进行检查，更不能对故障的检查、排除和恢复运行的工作进行计算机数据采集和自动评分。针对这些情况，通过对T68 镗床在实际应用过程中经常出现的故障和维修过程中的难点，以及在高职实训、技能鉴定和职业培训过程中出现的困难和问题进行分析，开发出了“T68排故实训考核系统”［1-12］。

“计算机组态控制T68 镗床智能实训系统软件”是以工控软件组态王5.1 作为主要开发工具，可以实现学生、教师信息输入，故障设置界面显示，在线排故障操作，排故障操作次数显示及限制，考试时间倒计时，考生成绩及操作信息提示和故障在线复位等功能的T68 镗床实训教学专用软件［11］。

1 组态技术简介

“组态控制技术”是近年来发展起来的一门新技术，组态软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，它以计算机为基本工具，为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境［1-3］。组态软件功能强大，使用方便，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现监控层的各项功能，并可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，使用组态软件可以方便、快速地进行系统集成，构造不同需求的数据采集与监控系统［5］。

组态软件应具有以下功能［2］:①数据采集与数据处理功能。②数据存储功能;包括数据查询、数据管理和数据显示等。③系统故障或事故报警。④现场动态图形功能，显示现场生产过程或实时状态。⑤自动或召唤出实时和历史报表功能;或数据曲线显示功能。⑥友好的人机界面。

组态王是运行在Windows 95/NT 上的一种组态软件。使用组态王，用户可以方便地构造适应自己需要的“数据采集系统”，在任何需要的时候把生产现场的信息实时地传送到控制室，保证信息的畅通［4］。组态王因其强大的功能而被广泛应用于电力、制冷、化工、机械制造、交通管理等多种工程领域。此次将组态王软件用于教学，将组态技术的应用拓展到了职教领域。

2 T68 排故实训考核系统

2.1 登录界面的设计与实现［9］

首先，点击“”考号“后的按钮和“密码”后的按钮，完成考评员监考号码和密码的输入;然后点击“进入考核系统”按钮，即可进入图1 所示的故障设置界面。

图1 故障设置界面

“T68 排故实训考核系统”的登录界面的源程序代码为:

2.2 计算机故障设定信号采集的设计与实现

在故障设置界面下，考评员可以点击T68 镗床电路图［10］上红色的故障设置点来设定故障点。当故障设置点为无故障状态时显示为红色;故障设置点为故障状态时显示为蓝色，这个界面只有考评员能够看到。设定完成后既可以按“手动故障设定”按钮，也可以按下“自动设定故障”按钮，进行故障设定确认和故障设定有信号的传输［6-8］。注意故障设定按钮应按下10 s以上时间。最后按下“返回学生登录界面”按钮进入学生信息登录界面进行学生信息登录。

计算机故障设定信号采集的源程序为:

2.3 故障排除操作的设计与实现［14］

学生登录信息完成后进入如图2 所示的考试界面。此时可点击红色的故障判断点，来判断故障点:红色为无故障，蓝色为有故障，确定完成后可点击“第一次”交卷按钮，系统自动根据判断是否正确，给出评分，若一次判断正确则为100 分。

图2 考试界面

若第一次判断错误，学生可继续进行排故，继续计时，判断好故障点后，可点击第二次交卷按钮，系统自动根据判断是否正确，给出评分，若第二次判断正确则为80 分。以此类推，第三次判断正确则为60 分，第四次判断正确则为30 分，四次判断均不正确则为0 分。

外部故障排除判断验证信号采集源程序为(以信号1 ～3 为例):

自动评分实现的源程序(个人成绩部分):

2.4 “T68 排故实训考核系统”的数据库词典

数据词典(数据库)是组态王软件的核心部分。在TOUCHVEW 运行时，工业现场的生产状况将实时地反映在变量的数值中，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节。数据库词典如图3 所示。

图3 “T68 排故实训考核系统”的数据库词典

2.5 “T68 排故实训考核系统”组态运行信息

“组态王信息窗口”是一个独立的Windows 应用程序，用来显示系统的运行状态。信息窗口中显示的信息可以作为一个文件存于指定的目录。当工程管理器、TOUCHVEW、I/O 设备等启动时，一般会自动启动信息窗口。信息窗口中可以显示的信息有:“组态王”系统的启动、关闭、运行模式;历史记录的启动、关闭;I/O 设备的启动、关闭;网络连接的状态;与PLC 连接的状态［15-16］。

3 结 语

“T68 排故实训考核系统”软件在教学中的使用，使教师可以通过软件指导学生进行设备的操作、电气故障的排除的仿真学习，以达到熟悉各种故障现象和提高排除故障的动手能力的训练目的。此外，T68 排故实训考核系统”的使用还可以通过计算机的进行故障设置和对故障排除操作的监控，降低培训成本，减少因误操作对设备的损害，降低培训教师的劳动强度，提高工作效率，同时也增强了考试的公平性、公正性和公开性。

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