某型裝備作為一種典型的新型機(jī)電設(shè)備，由底盤車、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和發(fā)射裝填系統(tǒng)等機(jī)電部件組成，全車具有高度的自動化、信息化和集成化。該設(shè)備工作原理、組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在訓(xùn)練、演示和維修過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，如發(fā)射操作裝置失靈、機(jī)械裝置不動作、檢測信息無顯示或示值異常、定位定向系統(tǒng)工作異常、液壓系統(tǒng)工作異常等，導(dǎo)致這些故障的原因很多且故障現(xiàn)象與故障原理之間的邏輯關(guān)系具有模糊性和非線性。因此，如何判斷該裝備各種總成或系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及在出現(xiàn)故障后進(jìn)行診斷和維修，是使用單位所面臨的一個(gè)難題。本文在分析該裝備工作原理、結(jié)構(gòu)組成和故障機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出維修實(shí)訓(xùn)臺的研制思路，設(shè)計(jì)了硬件與軟件技術(shù)方案并完成了實(shí)訓(xùn)臺的

研制。

1 某型裝備工作裝置的工作原理分析

在完成發(fā)射裝備工作后，通過控制系統(tǒng)，使得發(fā)射架解脫，啟動高低、方向電機(jī)擴(kuò)大機(jī)，通過調(diào)炮

機(jī)構(gòu)完成自動或半自動調(diào)炮到位；最后裝定發(fā)火操作，主要內(nèi)容是電子引信的裝定與檢測、地雷自毀時(shí)間裝定與檢測、發(fā)火設(shè)定、發(fā)射操作以及裝配藥盤引信的布雷彈發(fā)射操作^[1]。

該裝備完成上述任務(wù)，需由各個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作方能順利完成。其中起主要作用的控制系統(tǒng)、裝填系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)部件包括主控計(jì)算機(jī)、發(fā)火儀、定位定向裝置、PLC 控制箱、高低擴(kuò)大機(jī)和高低電機(jī)、方向擴(kuò)大機(jī)和方向電機(jī)、高低與方位角測量傳感器等。這些機(jī)構(gòu)在控制系統(tǒng)的管理下，依照既定的邏輯順序，通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成布雷作業(yè)。

工作裝置的故障設(shè)置與模擬功能用于上裝電控系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、發(fā)射裝置和其他部分的故障現(xiàn)象與特點(diǎn)，并提供靈活的故障設(shè)置、故障現(xiàn)象與原因追蹤、故障的仿真與排除等功能。由于某型機(jī)電設(shè)備的操縱機(jī)構(gòu)既有手動機(jī)構(gòu)，同時(shí)操作機(jī)構(gòu)又設(shè)置了電控元器件和鍵盤式交互元件，而其工作裝置又包含機(jī)械、液壓、電氣、氣動等多種系統(tǒng)的控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，故障種類和分布范圍廣，邏輯復(fù)雜難以模擬。因此，采用雙 PLC 協(xié)同、計(jì)算機(jī)虛擬場景演示、操控面板輔助等手段，以實(shí)現(xiàn)故障模擬、靈活設(shè)置、指導(dǎo)排除和智能教學(xué)等功能。

仿實(shí)裝操作與虛擬場景同步功能主要用于該裝備仿真實(shí)裝操作機(jī)構(gòu)與布雷過程的虛擬演示場景之間的同步，通過主控計(jì)算機(jī)、顯控臺、操作裝置、三維虛擬場景模擬軟件等共同完成某型機(jī)電設(shè)備全部作業(yè)的仿實(shí)裝操作和全過程的虛擬演示，為受訓(xùn)人員提供了全套的虛擬仿真操作、維修與故障排除環(huán)境。
維修訓(xùn)練平臺采用雙 PLC 協(xié)同系統(tǒng)構(gòu)成控制核心，外圍電路包括模擬手動部件、顯控臺、操作面板測點(diǎn)、電機(jī)控制模塊、模擬液壓閥組箱、主控計(jì)算機(jī)、視景計(jì)算機(jī)、箱體及信息電纜等組成。維修訓(xùn)練平臺的三維虛擬維修軟件運(yùn)行于視景計(jì)算機(jī)中，通過串行總線與雙 PLC 實(shí)現(xiàn)信息交互，以及虛擬場景與實(shí)際操作的動作聯(lián)動與同步。