電子模擬維修系統的設計

盛雅明

為了提高維修技術員對電子設備的故障診斷及維修能力，本文設計了基于windows平臺的電子模擬維修系統，同時對設計的系統功能進行了測試，驗證了設計的系統應用的可行性，為模擬設備故障診斷與維修系統設計提供借鑒。

【關鍵詞】模擬維修系統 仿真運行 動態建模

為了提高設備維修技術員對電子設備的故障診斷及維修能力，降低對相關人員進行培訓時所需的實驗器材及損耗，將人機交互、建模仿真等計算機技術應用于電子模型維修系統中，此系統可用于電子設備的維修訓練。可為維修保障人員提供模擬故障維修訓練環境，不僅可以是減少訓練時的器材及費用，而且受訓人員可知系統構造的虛擬環境中掌握電子設備具體的構造及工作原理，掌握電子設備的進故障診斷以及維修技巧。

1 系統總體設計

本文設計的電子模擬維修系統同時采用了.Net和Native API框架，所有操作及功能的實現均是以windows平臺為基礎，此外系統各功能模塊均于插件的方式實現。

該維修系統整體總體結構主要由仿真引擎、主程序框架、協議層及插件組成。其中仿真引擎主要是通過計算來測量電路圖的模擬工作環境下的數據，從而實現對設計電路進行仿真運算的功能；主程序框架相當于系統的插件容器，主要實現插件的加載及調用；協議層主要對主程序、插件及仿真引擎進行相關協議的定義，其中協議主要包括各個結構的通信協議、接口協議以及消息協議；插件主要是保障系統的功能順利的實現。

2 系統平臺的設計及實現

2.1 仿真運行設計

系統的仿真運行設計主要需要完成以下任務：

（1）系統的動態加載/卸載；

（2）自檢設計；

（3）時序設計；

（4）元器件檢測；

（5）模擬運行；

（6）狀態關聯；

（7）顯示變換。

其中系統的動態加載/卸載、元器件檢測、模擬運行模塊主要是由系統的抽象基類完成；自檢設計、時序設計、狀態關聯在建模過程中由用戶動態指定；顯示變換模塊主要是實現模型在移動時保持與關鍵點的相對位置相對不變。

2.2 模擬診斷與維修設計

模擬診斷與維修功能設計主要包括以下內容：

2.2.1 故障設置

如果模擬維修系統運行及工況等參數設定后將會按照設定運行，只有系統再次進行動態修復才可更改。

2.2.2 模擬運行

此步驟主要是對系統進行模擬運行，檢測系統的各個狀態信息的顯示情況，若模擬系統啟動后具有自檢程序，則需按照仿真運行設計的自檢設計對系統中的每個自檢元器件及功能模塊進行自檢。

2.2.3 故障檢測

通過采用模擬的電子測量儀器對系統中運行及工況等參數進行測量，從而獲取系統運行狀況。

2.2.4 元器件更換

此設計主要是實現儀器可更換功能。也即可采用新的儀器代替原有儀器。

2.2.5 設備變換

此功能的實現可有效地將圖片進行縮放、移動、旋轉處理，用戶可在不同角度對圖片進行觀測，從而模擬出現實維修操作中的類似情景。

3 系統測試

本文著重的對系統中的電子設備模擬維修等功能進行測試。

模擬維修測試也即將模擬系統啟動工作，對設備產生的故障進行診斷且進行維修的過程。設備故障主要是指由于設備一個或多個運行參數偏離正常范圍，導致設備無法完成預定的功能。所以故障診斷也即對電路圖中出來運行異常的儀器及測量點進行測量，而故障維修也即采用正常工作參數儀器代替故障儀器。

3.1 電子設備模擬運行測試

導入模型工程建立測試中編寫的模型插件，然后對電子設備進行模擬測試，測試結果如圖1所示。

3.2 模擬診斷測量測試

將所需的儀器移至故障檢測區，然后采用模擬的檢測設備對故障儀器進行檢測。如圖2所示，將需檢測的R2 移至元件故障檢測區，采用模擬的萬用表對該元件進行測試。

由圖2可知，可以看到，R2電阻的測量值為20 。

3.3 模擬維修測試

采用系統的建模工具增加一個與R2并聯的數碼管報警器，此處設定，若R2運行正常，則數碼管將顯示22，若R2電阻發生故障，則數碼管將顯示EE。 設置完成后，啟動模擬電子設備維修系統，其具體的測試結果如圖3所示。

在對如圖3的運行電路圖中的R2進行電阻檢測，其測試結果為20 ，但R2的實際阻值為200 ，此時應采用正常參數的R2對原有的R2進行更換。

4 結束語

本文通過對電子設備模擬維修系統進行相關的設計，同時對設計的系統模擬維修功能進行了相關的測試，驗證了此系統應用的可行性，為模擬設備故障診斷與維修系統設計提供借鑒。

參考文獻

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作者單位

上海石化工業學校 上海市 201512