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微型断路器可靠性试验装置的软件设计

来源:维思自动化 发布时间:2016-05-30 09:56:07


 
        对于微型断路器可靠性试验装置而言,软件控制整个试验过程的进行,并与用户进行信息交互。通过软件界面,用户可以设置试验参数,而程序运行中向用户返回试验进程中的各种信息。硬件只是一个载体,没有软件的支持仅仅靠硬件的组合是不可能实现复杂的自动控制功能。维思自动化根据微型断路器可靠性试验的要求和为了用户的方便使用,试验装置中的试验系统应用软件,实现了分别由下位机和服务器对试验装置的控制。下位机控制软件使得试验装置的自动运行。服务器软件使得试验装置可以由服务器进行集中控制。并且满足了以下要求:
  1. 具有参数设置功能,可对试验运行需要的各种参数进行设置和修改。
  2. 查看功能,可查询参数设置情况和试验结果。
  3. 在试验运行过程中可暂停试验的进行。
  4. 具有与试验相关的各种试验调试功能。
  5. 具有帮助系统,方便用户查看操作说明。
  6. 可对试验结果进行保存和打印。
 
        应用软件的开发语言
        对于软件开发语言的选择,在全面考虑了应用软件使用的要求和目的用途,以及计算机语言本身的特点之后,我公司选用了C#语言作为本应用软件的开发语言。C#提供AppWizard帮助能自动构造生成一个可以运行的程序框架,用户只需在此基础上增加代码即可。利用C#,用户可以非常便捷地开发出规模更大、功能更加复杂的Windows应用程序,并且生成的用户界面友好,对熟悉Windows运行环境的用户并不陌生,具有很好的交互性。更重要的一点是,C#语言具有16位嵌入汇编(Inline Assember)工程序的功能,这样,程序员可以在C和C#源代码中直接嵌入汇编指今,发挥了两种语言的优势,实现很好的互补。
        C#语言满足了试验的采集本处理精度,并且提供了友好的用户界面,提升了试验设备本身的性能和可靠性。
 
        用户界面的软件设计
        常用的软件设计方法有三种:模块化程序设计、自顶向下逐步求精程序设计、结构化程序设计。由于实际的控制系统功能复杂、信息量大河程序较长,这就需要选用合理的切合实际的程序结构方法。在本系统应用软件设计中,采用模块化的设计方式,即每项功能都是通过一些比较独立的函数木块来完成,这样不仅便于分别使用和软件调试,而增强了试验运行的可靠性。

        1.用户界面
        用C#编写的Windows应用程序具有统一的用户操作界面,从外观上看最大特点是图形界面。其中包括标题栏、控制菜单、显示窗口、边框、状态条。显示窗口为应用软件的开启画面,在实际试验操作过程中,此处显示相关的试验参数,当前操作次数以及出现失效时的一些失效信息等。
        2.用户界面各菜单
本应用软件的程序菜单包括文件、试验初始化、试验参数设置、试验辅助操作、操作可靠性试验、瞬动可靠性试验、查看数据、网络连接和帮助。
  • 文件
        此菜单项包含打印、打印预览、打开保存数据和保存当前数据等功能,其中打印和打印预览与WORD里面的相应功能基本相同。保存当前数据功能是为了使当前进行中或进行完的试验数据永久保存,打开保存数据是将以前试验保存的试验数据调到当前的试验中。在进行试验过程中,试验数据也会保存到E:\\1.dat 文件中。
  • 试验初始化
        试验初始化以对话框形式与用户交流。在此对话框中由静态文本提示初始化的注意事项,确认初始化后,点击按钮“是”可以进行初始化操作。初始化结束后,试验系统会检测到试验台上安装的试品个数和每个试品的触头数,并将这些信息显示到当前视窗上,并且在进行操作可靠性试验时,系统会屏蔽没有安装试品的试验台,仅对安装了试品的试验台进行操作。同时初始化后的所有数据将清零,所以在初始化前要考虑是否需要保存当前的试验数据,否则所有试验数据会被0 覆盖。
  • 试验参数设置
         点击试验参数设置菜单会弹出参数设置对话框,在对话框编辑框控件中可以输入触头闭合允许电压值、触头打开允许电压值、操作可靠性允许失效次数、瞬动可靠性允许失效次数、操作频率、占空比、额定电流值、总操作可靠性试验次数等参数。
        当确认试验参数后,程序将计算出与试验相关的时间参量。例如,根据试验操作频率可以计算出试品合/分闸一次(即一个周期)所用的时间,再根据占空间比又可以算出试品触头的闭合时间、打开时间各为多少。所有的这些参数值以及某些中间变量值都以字符串的形式存入了一个默认的文件中,目的是对这些数据进行长期的保存,方便以后的调用。
  • 试验辅助操作
        该菜单项主要用于编程人员调试程序时使用或用户在试验开始前使用。单击此菜单会出现下拉菜,其下拉菜单包括: 电机位置调整、接触器分断调节、试验数据校准和电流电压调节。
  • 操作可靠性试验
        操作可靠性试验菜单项有开始和暂停两项下拉菜单。单击开始按钮时,若初始化后未检测到试品,系统会给出提示。若系统已经检测到有试品连接到位,操作可靠性试验就可以立即开始。操作可靠性试验按照试验参数设置对话框中设定的各参数值进行操作,每一周期内会分别采集闭合电压和打开电压,并进行比较、判断、筛选。当判断试品触头合格时,试验不间断,采集的电压不再保留;当判断试品触头不合格时,系统会实时显示失效信息,并将失效信息自动保存到E :\\1. dat 文件中,试验暂停30s 后继续或者按空格键继续试验。
当操作可靠性试验达到试验总次数或者所有试品均失效时,操作可靠性试验结束,系统会将失效信息自动保存到E: \\1 dat 文件中。在试验进行过程中,用户也可以通过点击暂停按钮暂停当前试验,系统也会将失效信息自动保存到E: \\1 dat文件中。
        在这里需要注意的是: 在进行操作可靠性试验时,试品已经失效的触头电压将不再被采集。若试品的所有触头都已失效,说明该试品失效,则控制该试品的电动机将停止动作,该试品不进行可靠性试验,且不影响其他试品继续试验。
  • 瞬动可靠性试验
        单击此菜单会弹出瞬动可靠性试验对话框,每次可选择某一个试品进行试验,同时选定是要进行5倍还是10 倍试验。选定后点击确定按钮,系统首先判断试品是否安装到位,若未安装好试品,系统会给予提示,试验无法继续;若已安装好,则对应于该试品支路上的接触器闭合,试品主回路接触器J9闭合,主回路的接触器J10闭合,系统将开始调节1 倍额定电流。当试品回路中的Ⅰe调定后,打开试品主回路接触器J9,采集变压器二次侧的开路电压Ue,并记录。调节变压器二次侧开路电压值到达5Ue或10Ue,打开主回路的接触器JI0,闭合此试品回路的所有接触器100mS 后,打开回路中所有接触器。系统再通过采集试品触头两端的电压值,判断其动作与否。根据小型断路器可靠性试验标准,若通100mS的5Ⅰe,触头不动作,则认为该试品合格,动作则称为“误动”;若通100mS的10Ⅰe 触头动作,则认为该试品合格,不动作则称为“拒动”。所选择的试品瞬动可靠性试验结束后,系统会将失效信息自动保存到E:\\1. dat 文件中。
  • 查看试验数据
        单击查看试验数据菜单,就可以浏览操作靠性试验和瞬动可靠性试验的所有信息。用户根据这些试验数据和抽样检查的基本理论,就可以判断该批微型断路器质量优劣。
  • 网络连接
         此菜单由下拉菜单连接和关闭组成。点击连接菜单会弹出网络连接对话框,在编辑框中输入服务器端口号和服务器IP 地址后,按连接按钮会进行下位机和服务器的连接。如果连接成功,服务器端会弹出消息框,通知试验人员下位机与服务器连接成功,可以选择下位机并对其进行控制。注意在进行此项操作之前要确保服务器正处在监听状态,否则会出现异常。如下位机已和服务器建立了连接,则可以通过关闭菜单将此下位机与服务器的连接断开。
  • 帮助
        帮助文件是一个操作软件中很重要的一部分。为此,编写了微型断路器可靠性试验软件的帮助文件。该帮助文件包括了软件各部分功能的详细介绍,为用户快速熟悉软件的各种功能,方便地进行试验提供了很好的帮助。

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