电子模拟维修系统的设计

盛雅明

为了提高维修技术员对电子设备的故障诊断及维修能力，本文设计了基于windows平台的电子模拟维修系统，同时对设计的系统功能进行了测试，验证了设计的系统应用的可行性，为模拟设备故障诊断与维修系统设计提供借鉴。

【关键词】模拟维修系统 仿真运行 动态建模

为了提高设备维修技术员对电子设备的故障诊断及维修能力，降低对相关人员进行培训时所需的实验器材及损耗，将人机交互、建模仿真等计算机技术应用于电子模型维修系统中，此系统可用于电子设备的维修训练。可为维修保障人员提供模拟故障维修训练环境，不仅可以是减少训练时的器材及费用，而且受训人员可知系统构造的虚拟环境中掌握电子设备具体的构造及工作原理，掌握电子设备的进故障诊断以及维修技巧。

1 系统总体设计

本文设计的电子模拟维修系统同时采用了.Net和Native API框架，所有操作及功能的实现均是以windows平台为基础，此外系统各功能模块均于插件的方式实现。

该维修系统整体总体结构主要由仿真引擎、主程序框架、协议层及插件组成。其中仿真引擎主要是通过计算来测量电路图的模拟工作环境下的数据，从而实现对设计电路进行仿真运算的功能；主程序框架相当于系统的插件容器，主要实现插件的加载及调用；协议层主要对主程序、插件及仿真引擎进行相关协议的定义，其中协议主要包括各个结构的通信协议、接口协议以及消息协议；插件主要是保障系统的功能顺利的实现。

2 系统平台的设计及实现

2.1 仿真运行设计

系统的仿真运行设计主要需要完成以下任务：

（1）系统的动态加载/卸载；

（2）自检设计；

（3）时序设计；

（4）元器件检测；

（5）模拟运行；

（6）状态关联；

（7）显示变换。

其中系统的动态加载/卸载、元器件检测、模拟运行模块主要是由系统的抽象基类完成；自检设计、时序设计、状态关联在建模过程中由用户动态指定；显示变换模块主要是实现模型在移动时保持与关键点的相对位置相对不变。

2.2 模拟诊断与维修设计

模拟诊断与维修功能设计主要包括以下内容：

2.2.1 故障设置

如果模拟维修系统运行及工况等参数设定后将会按照设定运行，只有系统再次进行动态修复才可更改。

2.2.2 模拟运行

此步骤主要是对系统进行模拟运行，检测系统的各个状态信息的显示情况，若模拟系统启动后具有自检程序，则需按照仿真运行设计的自检设计对系统中的每个自检元器件及功能模块进行自检。

2.2.3 故障检测

通过采用模拟的电子测量仪器对系统中运行及工况等参数进行测量，从而获取系统运行状况。

2.2.4 元器件更換

此设计主要是实现仪器可更换功能。也即可采用新的仪器代替原有仪器。

2.2.5 设备变换

此功能的实现可有效地将图片进行缩放、移动、旋转处理，用户可在不同角度对图片进行观测，从而模拟出现实维修操作中的类似情景。

3 系统测试

本文着重的对系统中的电子设备模拟维修等功能进行测试。

模拟维修测试也即将模拟系统启动工作，对设备产生的故障进行诊断且进行维修的过程。设备故障主要是指由于设备一个或多个运行参数偏离正常范围，导致设备无法完成预定的功能。所以故障诊断也即对电路图中出来运行异常的仪器及测量点进行测量，而故障维修也即采用正常工作参数仪器代替故障仪器。

3.1 电子设备模拟运行测试

导入模型工程建立测试中编写的模型插件，然后对电子设备进行模拟测试，测试结果如图1所示。

3.2 模拟诊断测量测试

将所需的仪器移至故障检测区，然后采用模拟的检测设备对故障仪器进行检测。如图2所示，将需检测的R2 移至元件故障检测区，采用模拟的万用表对该元件进行测试。

由图2可知，可以看到，R2电阻的测量值为20 。

3.3 模拟维修测试

采用系统的建模工具增加一个与R2并联的数码管报警器，此处设定，若R2运行正常，则数码管将显示22，若R2电阻发生故障，则数码管将显示EE。 设置完成后，启动模拟电子设备维修系统，其具体的测试结果如图3所示。

在对如图3的运行电路图中的R2进行电阻检测，其测试结果为20 ，但R2的实际阻值为200 ，此时应采用正常参数的R2对原有的R2进行更换。

4 结束语

本文通过对电子设备模拟维修系统进行相关的设计，同时对设计的系统模拟维修功能进行了相关的测试，验证了此系统应用的可行性，为模拟设备故障诊断与维修系统设计提供借鉴。

参考文献

[1]徐济仁，刘敬芝，江从俊.电子设备故障诊断技术综述[J].电子工艺技术，2008，11（05）：294-298.

[2]李鸣，孙世宇，吕贵洲.模拟维修训练评估模型的设计与实现[J].计算机工程，2003，27（09）：186-188.

[3]洪津，张万军，王永健.虚拟维修训练系统发展综述及其关键技术探讨[J].解放军理工大学学报（自然科学版），2000，21（01）：63-67.

作者单位

上海石化工业学校 上海市 201512