VC++控制系统故障诊断系统设计(3)

菜单

复困难，为了保证电缆运行安全稳定，对电缆进行有效的故障诊断具有重要的意义[ ]。

电缆故障诊断的工作要求是在线缆实际工作前检测其是否合格。故障诊断包括为绝缘和导通两方面，绝缘诊断是检测线缆各芯间的绝缘阻值，根据阻值与给定合格阻值比较判定其是否合格，一般为兆欧级。导通诊断是检测各线缆两两的阻值，根据阻值与给定合格阻值比较判定其是否合格，一般为欧级[ ][ ]。

1.2 论文的选题背景与意义

随着现代科学技术的发展，设备的集成度越来越高，越来越复杂，现代化设备所引起的故障事故所带来的损失不断增大，这就导致设备的故障诊断和维修越来越成为一个突出的问题。现代工业生产中的设备系统比以前更注重其效率和能耗，且环保要求也越来越高，人们对其整体可靠性的要求也越来越高，这就给故障诊断技术提出了更高的要求，即怎样在设备运行的情况下，依靠传感器技术、动态监测技术以及信息处理技术，分析设备运行状态，发现出异常的部位和现象，诊断出故障并预测故障之后可能的发展趋势。故障诊断研究的目的是为了提高诊断的效率和精度、降低误报率、确定故障发生的时间、部位和原因,并且能够预测故障的发展趋势[ ]。

随着设备自动化水平的提高，多芯电缆在各个领域的使用日渐增多。多芯电缆用于短距离输送电能和传递控制信号。由于电缆易受外界不良因素影响以及其移动铺设等原因，在使用过程中难免会发生故障，而其中多数是由于电缆的失效所引起的。因此，电缆故障对系统整体可靠性影响很大，电缆故障问题需要重视[ ]。

本文针对多芯电缆故障检测，包括导通电阻和绝缘电阻检测，不仅能了解我国多芯电缆故障检测技术的现状与发展趋势，更能切身地进行多芯电缆故障检测的设计，并用自己设计的方式检测多芯电缆电阻，诊断故障。同时，可以更好地了解导通电阻和绝缘电阻检测的原理与方法，更好地学习和了解故障诊断系统设计理念。

1.3 论文的主要研究内容

本课题针对某多芯电缆进行故障检测，该检测分为导通检测和绝缘检测。设计出数据采集电路，测出电路输出的模拟量，通过模数转换芯片将模拟信号转换成数字信号，再输入到单片机内部处理，最后通信到上位机进行显示。本课题包括故障诊断总体方案设计、绘制数据采集电路图并进行仿真与分析、模数转换芯片与单片机的接口电路设计、单片机与上位机的通信。有待解决的主要关键问题是：

①完成故障诊断总体方案；

②设计出数据采集电路图；

③运用Multisim软件对数据采集电路进行仿真与分析；

④运用Protel软件进行单片机AT89C51与ADC0809的接口电路设计，并用汇编语音进行程序编写；

⑤运用VC++软件对单片机与上位机的通信进行编程设计并设计简便易用的操作界面。

1.4 拟采用的研究手段（途径）

设计的故障诊断系统包括数据采集和数据分析处理两部分构成。数据采集部分采用恒流源将待测的电阻量转换成模拟电压量，再用模数转换芯片ADC0809将模拟信号转换成数字信号，ADC0809具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。数据分析处理部分采用单片机AT89C51，将ADC0809输出的数字信号进行处理，并送到上位机中显示出来。程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理等程序设计，具有较好的可读性。同时，也采用VC++软件设计单片机与上位机的通信和操作界面，界面简洁，占用资源少，操作方便，具有良好的人机交互界面。