基于单片机的电气控制线路接线故障诊断系统

　　2．3 主从总线间有无接线的检测原理

　　从总线通过1 kΩ电阻接地，单片机由P3．3向主总线发出1 MHz的方波(10101010即AAH)，如果主从总线间有导线连接，则P3．4读取的数据也是AAH；如果主从总线间无导线连接，则P3．4读取的数据为00H。若P3．4读取的数据为其他值则说明主从总线间有导线连接但接触不良，将其标记为FFH。所以从P3．4读取的数据反映出连接在主从总线间的两个节点的接线情况。例如检测节点0111时，如果01节点和11节点之间有导线连接，则检测结果为0111AAH；若无导线连接则检测结果为011100H；若接触不良则检测结果为0111FFH。检测结果发送给管理计算机，管理软件用图形方式还原接线板实际接线的情况并标注出错误所在。

　　2．4 题号识别电路工作原理

　　每张题卡为一个训练项目，上面印着该项目的电气控制原理图及接线要求。每个训练项目的题卡有惟一的编号。题卡内隐藏3个磁片，当题卡插入接线板上的题卡框内时，对应磁片位置的干簧管动作，将题卡编号输入单片机的P3．5，P3．6，P3．7，单片机查找对应的节点网络表并以此为依据检测接线是否正确。

　　3 接线故障诊断系统的软件设计

　　电气控制线路接线故障诊断系统的软件分为单片机程序和计算机管理软件两部分。

　　单片机程序的主要功能如下：

　　(1)控制接线板的电源，有允许通电和禁止通电两种状态，通过相应的指示灯作指引。只有诊断无故障才允许通电，其余时间禁止通电。

　　(2)检测题卡号，未插题卡时禁止通电，按下诊断按钮时检测所有节点的接线情况，有故障指示灯闪亮。已插题卡时检测题卡号并查找对应的节点网络表，按下诊断按钮时检测所有节点的接线情况，将检测结果与节点网络表进行比较，相符时点亮无故障指示灯，允许通电；不相符时点亮有故障指示灯，禁止通电。无论何时，当检测结束后均释放节点切换矩阵的所有继电器并将其锁定。

　　(3)按下提交按钮时，若还未诊断则先诊断，然后将接线板号、题卡号、诊断结果的数据发送给管理计算机。发送成功则点亮提交状态指示灯，若接线板不在线或数据发送失败则提交状态指示灯闪亮。

　　计算机管理软件的主要功能如下：

　　(1)班级、名单、实训成绩管理。

　　(2)实训板在线状态指示、提交状态指示、接线时间计时。

　　(3)接收接线板提交的数据，显示题卡号和正确的原理图及接线图，重现接线板实际的原理图和接线图，标注错误的接线。

　　(4)根据实际接线的错误数量及错误程度自动评分，评分结果自动录入成绩单。

　　(5)技能鉴定考试时自动发题(把考生抽取的题号自动发送至接线板)，考试结束后控制接线板自动进行诊断并提交结果，生成考评成绩。

　　4 智能化电气控制实训室的构成

　　智能化电气控制实训室由管理计算机(简称教师机)、学生实训台组成，电气控制线路接线板安装在实训台上，通过RS 485总线与教师机联网。电气控制实训室的网络拓扑结构如图3所示。

　　智能化电气控制实训室的使用有三种模式：基本训练时接线板可不联网，学生接线后由接线故障诊断系统替代教师进行检查，有故障时学生自行检测直至故障排除；综合训练时接线板联网，学生将结果提交给教师，有故障时由教师引导学生进行排除，同时计时并评分；技能考评时接线板联网，教师发题后开始接线并计时，考试时间到，由教师机对还未提交的考生强制诊断并提交，及时打印、公布考评成绩且能指出接线错误所在及扣分情况，实现智能考评，确保技能考评的公平与公正。

　　5结语

　　电气控制线路接线故障诊断系统以及智能化电气控制实训室，以其准确、快捷、高效的性能，提高了教学效果和教学效率。对促进学生学习主动性、减轻教师教学负担、确保考评的公平与公正等方面有着积极意义。