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基于VB的火车塞拉门故障诊断软件设计

dingjia  发表于 2008/11/26 23:42:26      950 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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近年来,随着客车的高速化和现代化,要求车门:关门时车体外观平滑美观;能降低车辆运行时受到的空气阻力及其产生的噪声;要求提高室内隔声性及气密性,以满足舒适要求。为此,塞拉门受到人们的高度重视。塞拉门作为集气、电、机械于一身的产品,在日常运用中难免会出现一些故障。对塞拉门日常运用中出现的常见故障进行分析,并提出有效的解决方法对保证客车运行安全具有较大的实际意义。由于塞拉门的工作性质直接关系到旅客乘车安全。因此,其计算机智能控制的首要任务就是要确保旅客安全,所以在控制、机械、气动及其他方面产生错误信息时,控制核心可能实施保护措施,封闭车门。因此很多情况下塞拉门不能通过工作情况及工作过程反应故障特征。有时甚至无法进行试验操作,这是由于不同的故障都可使计算机产生保护,形成同一故障特征,使维修检查人员无法下手检查故障原因。由于无法判断故障部位。要改善高科技设备的维修条件,必须努力改进和加强检测手段,促进维护方式的进步。因此,加强高新技术设备检测手段的研究是非常重要的。 

本文研制了一套简单实用,具有扩充特征的故障检测系统,以期对当前客车塞拉门故障检测手段缺乏,塞拉门维护难的问题有所解决。

1 软件设计研究

软件技术的采用根据应用对象来研究。微机软件为分析软件,需要下载数据,并根据塞拉门的技术结构和工作流程进行数据分析;还要具备丰富的维修检测经验,能发现各种故障和向维修人员指出故障部位,提示故障位置和检查内容,并具有学习能力,不断提高判断故障的能力。所以要用什么样的手段去开发系统处理软件是关键的工作。故障诊断软件是否能达到目的,程序框架的分析是关键因素。在故障诊断软件框架设计时,要研究编程与单片机技术的接口,要考虑数据分析的形式与数据采集的格式相结合,由于暂时缺乏各种计算机采集的实际数据作为参考编程,还要考虑到正常工作的数据序列,故障的数据变化等各种因素。当前计算绝大多数采用的是微软桌面操作系统,故障诊断软件必须与之相兼容。为方便塞拉门检测系统的应用,分析软件开发后的适应性和扩展性工作应由塞拉门维修专业技术检验员进行,不必由计算机编程人员进行,这是因为软件开发编程人员的专业知识与塞拉门维修技术人员的专业知识范畴不一样,编程人员不可能迅速吃透塞拉门技术,塞拉门专业人员维修人员也不可能精通软件开发技术,在进行软件设计时,须考虑两者的接口问题。在进行塞拉门系统分析软件设置时要简单易行,以便将塞拉门技术分析工作留给专业技术人员做。所以要充分考虑维修专业技术人员的干预方式,使之简单易行,不需编程知识。按照对检测软件的要求,要具有扩展性和多种塞拉门工作方式的适应性,该软件必须具有一定的开放性和可塑性。达到软件不断完善的目的。因此故障诊断软件应采用开放性强和设置功能较强的数据库处理方式。开放式故障数据库故障分析能力是逐步增强,系统软件开发后,也许还是一个相当于婴儿的状态,什么都不认识。这时通过塞拉门专业技术人员的筛选故障数据,可在故障数据库内建立部分故障数据库。这时系统软件就具有这部分故障分析能力,当然,计算机系统软件一但学会了的东西,就永远不会忘记,所以建立具有学习能力的系统软件,就有可能发展为一个专家状态诊断系统。

通过上面几点的分析,决定采用数据库处理管理模式的软件为塞拉门故障诊断软件软件的基本模式,并采用与微软桌面操作系统结合比较紧密,数据库开发能力较强的VisuaI Basic 6编程开发软件开发塞拉门检测系统软件。

2 塞拉门故障检测系统分析

系统分析工作首先从生产要求和工作环境等各方面因素人手,分析出系统应用目的和要求后,再研究采用的技术和方式,以使设计建立后能对当前客车塞拉门故障检测手段缺乏,塞拉门维护难的问题有所解决。图1为系统分析的流程图。

3 塞拉门故障检测系统建立

3.1 故障诊断软件简介

故障诊断软件总体结构设计框图如图2所示,结构框图设计时采用的方式为开放式系统,只需要塞拉门专业技术人员通过人工干涉,针对塞拉门工作形式,将各设置表设置好,即可适应于各种塞拉门的状态检测自动分析工作。在故障数据库上,由于研究本系统时不可能收集完整的故障数据,也不能通过很长时间收集了各种故障数据后再建立故障数据。所以也是采用开放式的故障数据库。开放式的故障数据库只需塞拉门专业维修人员就可逐步完善故障数据库内容,系统故障检测智能越来越高,并可综合各地多个技术人员的经验,发展成为专家诊断系统。

故障诊断软件是在WindowsXP环境下,用VisualBasic 6编程语言开发的。故障诊断软件的任务是分析由数据采集器提供的原始数据,检测塞拉门故障,并提示故障原因和故障部位,供维修人员检查参考。该软件是基于Windows XP风格的32位应用程序,可运行于Windows XP平台上,可完成对客车列车车体的塞拉门进行故障检测和分析,该故障诊断软件具有界面友好、操作便捷、检测准确和扩展性好的优点。界面图形如图3所示。

3.2 故障诊断软件使用说明及其主要功能

客车塞拉门故障诊断软件系统主要通过鼠标选取菜单完成相应的功能操作。其主菜单如图4所示:主菜单包括操作步骤、故障诊断库浏览、标准库浏览、故障诊断库管理、标准库管理和硬件对位表6项,分别说明如下:

(1)故障诊断

操作步骤:用来完成系统的主要功能,点取该菜单出现图5所示的下拉式菜单,下拉式菜单包含3个选项。点击数据下载菜单项出现图6所示登录框。用于输入车体编号和选取车体端位。为了防止车号输入中输入非数字符号,采用Visual Basic 6中文本框的KeyPress事件来检测输入的符号,达到防止误操作的目的,如图7所示。

功能代码如下:

每节车厢是2个端位,故端位选择框显示选项仅有1与2两个选项,见图9。点击取消按钮,则退出登录窗口,显示主窗口。如果输入车号并且选取好检测的端位后点击登录框的确定按钮,则显示数据下载框,如图9所示。

其中数据下载用于完成与数据采集器的联机通讯,并将数据采集器的数据文件下载至计算机硬盘存入文本格式文件,防止掉电丢失数据。在这里使用Visual Basic 6的MSComm控件(见图10)用于完成和数据采集器的RS232格式串行通讯,其传输协议为,波特率:4800bps;帧格式:1位起始位+8位数据+1位停止位,因为通讯距离较近,误码率很小可忽略,所以无校验。采取的是非标准RS232通讯,只是定义了2、3、5号引脚,即接收数据(RD),发送数据(TD),信号地。

主要功能代码如下:

当弹出提示窗口,提示操作者下载完成后,点击确定回到数据下载窗口,点击结束,返回主窗口。准备进行故障诊断。用鼠标选取故障诊断菜单后,弹出故障诊断窗口,如图11所示。故障诊断窗口将保存在计算机硬盘文本文件中的下载数据进行显示,并且通过数据库查询进行故障诊断,从而得出状态信息和故障原因提示。点击显示数据按钮,文本框读入所存数据。单击查找按钮,弹出输入框,如图12所示。在输入框中输入所要查询的单片机信号序列,点击取消回到故障诊断窗口,不进行相关查询;点击确定按钮,则在故障诊断数据中进行与之相匹配的查询。并且在故障诊断窗口显示所要查询的单片机信号序列所代表的状态。如果为代表正常的信号序列,则故障诊断窗口中的状态窗口显示正常,并且在故障原因窗口中显示无;如果为代表故障的信号序列,则故障诊断窗口中的状态窗口显示故障,并且在故障原因窗口中显示故障原因。

主要代码如下:

如果查询后数据窗口中的数据与输入数据不一致,则此单片机信号序列为未知故障,并没有录入到故障诊断数据库中。这就需要现场检修人员依据经验进行故障诊断,并且在故障确定后将此代表着故障的单片机信号序列及其故障原因输入到故障诊断库中,所以采用开放式的故障诊断数据库是很必要的。塞拉门专业维修人员逐步完善故障诊断数据库内容,系统故障诊断能力越来越高,并可综合多个技术人员的经验。完成故障诊断后单击返回,则返回主窗口,可进行数据库的浏览与管理。单击退出选项,则退出应用程序,返回操作系统。

(2)数据库浏览

数据库浏览分为故障诊断数据库浏览与标准数据库浏览2类。其中点击故障诊断数据库浏览按钮则直接进入故障诊断数据库进行浏览。当在软件运行过程中故障诊断数据库中数据被塞拉门技术人员进行修改,单击刷新按钮可以重新显示数据库的最新数据进行浏览。单击返回则回到主窗口继续操作。

信号1正常过程;故障锁2数据库:故障锁信号2正常过程。数据库通过分类将与之对应的正常单片机信号序列储存起来,标准数据库浏览对应的下拉菜单如图13所示,其中共11项。同样的,当在软件运行过程中标准数据库中数据被塞拉门技术人员维修人员进行修改,单击刷新按钮可以重新显示数据库的最新数据进行浏览。单击返回则回到主窗口继续操作。

(3)数据库管理

数据库管理分为故障诊断数据库管理与标准数据库管理两类。单击故障诊断数据库管理则直接进入的故障诊断数据库管理窗口。其中显示故障诊断数据库中第一条纪录。塞拉门技术人员通过添加列表设置,可扩充故障诊断软件的故障分析能力。要向故障诊断数据库中添加新的纪录必须要先单击添加按钮,则窗口列表文本框中全部清空,等待输入数据。在故障诊断软件中,采用数据库列表分析方法,有的时候也需要采用人工进行数据分析。人工数据分析是在有新的故障形式出现时,当前软件无法检测出来,经过塞拉门专业人员查出故障原因后,针对数据特征,可将故障加入故障诊断库中,扩充故障诊断库。当输入相关数据后则必须要单击更新按钮,这样才会将新的数据加入到数据库中,真正扩充故障诊断能力,新加入的纪录被加入到所有纪录的末尾。刷新按钮仍然是作为重新显示最新数据库中信息的。单击删除按钮则会删除当前纪录,所有在当前纪录后的所有数据纪录号自动向前递进一位。标准数据库管理对应的下拉菜单共11项。可进行数据库管理的库分别是:电控关门标准库;电控开门标准库;关门挤压l标准库;关门挤压2标准库;集控关门标准库;集控开门标准库;紧急出标准库;紧急人标准库;速度标准库;故障锁1数据库;故障锁2数据库。这11个标准库管理的窗口界面与图14所示界面大同小异。标准库管理中,添加、删除、刷新、更新和关闭按钮与故障诊断数据库中相应按钮功能一致,在这里不再赘述。

硬件对位表硬件对位表如图14所示,其中显示的是数据库中信号与实际单片机中所对应的硬件信号。这里指明硬件与数据库中信号的关系。为塞拉门技术人员,提供可查询的依据。

4 结 语

通过计算机技术的应用,提高了客车设备的自动化程度,使客车设备朝着智能控制的现代化方向发展。但设备检查维护的手段及方式远远滞后于车辆设备的发展,已开始制约铁路客车技术设备的进步。

本软件设计对于客车塞拉门的故障检测问题有所解决。说明利用在Windows XP环境下、用VB 6编程语言编制的故障检测软件,以对当前客车塞拉门故障检测手段缺乏,塞拉门维护难的问题有所解决。车辆应用技术的不断更新,新技术不断发展,加强应用计算机智能技术辅助进行维修工作是很有必要的。推广新技术,实现维修工作现代化是提高经济效益和工作效率的一条途径。

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