智能故障設置器在機床檢修教學中的應用研究

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

關鍵詞：智能故障設置器;上位機軟件;人機界面;故障修復的方式;無線接收器

中圖分類號：TG502?文獻標識碼：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置故障，然后讓學生去分析和查找故障，然后老師根據學生分析的情況進行打分，這個是比較傳統的機床線路維修方法。有以下缺點和不足：一是設置故障比較麻煩，設備有個故障箱，故障箱使用鑰匙開啟，然后老師在故障箱中操作開關來設置對應的故障，設置完畢把門鎖好，最后讓學生去查找故障，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，如果設備比較多，那么設置故障比較慢，浪費比較多的時間。二是統計成績比較麻煩，學生在故障排除的過程根據用時多少，故障答對多少無法進行自動統計分數和排名，需要老師去驗證和單個學生進行排故計時。三是操作安全存在隱患，學生在排故的過程中，如果找出了這個故障需要恢復，可以用導線直接連接恢復或者叫老師打開故障箱開關撥回進行恢復，這個操作過程給學生帶來了一定的安全隱患。

本課題可以解決傳統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射故障信號給每臺機床，不要人工進行每臺設備故障設置，大大提高了效率;二是學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，故障設置器可以自動恢復機床故障，這樣可以降低學生操作機床中為了恢復故障而帶來的安全隱患;三是上位機根據學生故障分析的情況，可以自動統計時間和分數，提高了教學過程中的評價效率，給老師提供了很多便利和提高工作效率。

2?課題研究的內容

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

（1）故障設置靈活：可以同時對全部機床進行統一設置故障，也可以單獨針對某個機床進行，故障設置非常靈活和方便，可以設置多個或者單個故障。通過引入這項技術，我們可以對學生按照能力的水平高低進行分組，設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。

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

（3）故障恢復便捷：當找出故障，在人機交互畫面中輸入你的故障點位置，故障設置器會將故障自動恢復到正常現象，可以降低人工進行故障修復帶來的安全隱患。引入這項技術可以增進教師和學生之間的有效互動，讓學生在安全的環境下多嘗試故障修復的過程。

3?課題研究的過程和原理

本課題研究經歷了以下幾個工作過程：一是搜集相關的資料，了解電子鐘的相關種類，找出目前市場上電子鐘的優勢和不足;二是根據調查結果，確立項目的創新功能點;三是開始設計思路的構想;四是根據實際的設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，搜集相關資料，確定項目;4月份整理電路和資料，根據項目要求和功能，確定一套可行方案;5月電路設計完成，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。

智能故障設置器的工作原理（機床故障設置器如何工作）：本作品包括上位機軟件、無線發射器、無線接收器、人機界面、繼電器故障設置電路等，其特征在于上位機設置好對應的故障位置，通過無線電發送出去，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置位置的電路線路。繼電器故障設置原理：利用繼電器的觸點，將需要設置故障的線路進行斷開或者閉合。例如當設置1號故障時，上位機設置故障1然后將故障信息發送給繼電器電路，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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