CN104200711B - 一种考试系统以及实际操作考题的设置以及判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种考试系统以及实际操作考题的设置以及判断方法，所述考试系统，包括工控机：为一人机交互平台；控制对象：为考生的实际动手实验平台；可编程逻辑控制器：接收所述编程答题信息，根据编程答题信息仿真生产流程的工作过程，并将运行结果输出；诊断箱：根据考题信息设置考试障碍内容，判断实际操作考题是否正确，判断编程考题是否正确。有益效果为：考试系统具有智能化的考试、让教师从出题、阅卷、批卷的大批工作量中解放出来，让学生的考试更加的公平化、评分标准的更加准确化，为我国的教育行业提供一个有力的工具。
Description
技术领域
本发明涉及智能化考试系统，尤其涉及一种考试系统以及实际操作考题的设置以及判断方法。
背景技术
目前，学校的考试方式以理论考试为主，这样对于老师的考题搜集、考题的布局、考卷的评分都是人工完成。这样带来的后果是，出题的人为化增加、考题泄露的几率增大和出题的特点固化，评分时的人为情绪等原因造成评分的偏差，这些对于学生都是不公平的。实操的考试，都是老师要去设置硬件等的故障内容，然后由学生去实际的动手解决响应的问题，这种方式带来的工作量增加和考试内容的单一。
发明内容
本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种智能的，将硬件、软件编写、实际操作与考试更好的结合起来，具体有以下技术方案实现：
所述考试系统，包括
工控机：为一人机交互平台，用于向考生呈现理论考题并录入考生理论考题的答题信息、并判断所述答题信息是否正确；向考生呈现实际操作考题，并输出实际操作考题的考题信息；向考生呈现编程考题，录入并输出考生的编程答题信息；接收各端口信息，判断端口信息是否符合逻辑以判断实际操作考题、编程考题的答题信息是否正确；
控制对象：为考生的实际动手实验平台，用于采集考生实际操作考题的答题信息，并将所述答题信息输出；
可编程逻辑控制器：接收所述编程答题信息，根据编程答题信息仿真生产流程的工作过程，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息输出；
诊断箱：接收工控机输出的所述实际操作考题的考题信息，根据考题信息设置考试障碍内容；接收实际操作的答题信息，将控制对象的输入、输出端口信息发送至工控机；接收所述可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息发送至工控机。
所述考试系统的进一步设计在于，所述工控机包括计算机、摄像头以及内置通讯板卡，所述摄像头、内置通讯板卡分别与计算机通信连接。
所述考试系统的进一步设计在于，所述计算机中包括考试软件、编程软件、组态软件以及数据库，实现PLC程序、Wincc组态、HMI组态以及考试内容的编写。
所述考试系统的进一步设计在于，所述数据库中存储有所述理论考题信息、实际操作考题信息以及编程考题信息。
所述考试系统的进一步设计在于，所述诊断箱包括IO通讯板卡与继电器组，所述IO通讯板卡分别通过集线电缆与可编程逻辑控制器以及控制对象连接。
所述考试系统的进一步设计在于，控制对象包括伸缩气缸、气爪、同步带、传动皮带等的机械机构，控制气缸、气爪各电磁阀的气路机构以及步进电机、开关按钮、电磁阀的控制机构。
根据上述的考试系统，提供一种实际操作考题的设置以及判断方法，包括
1）将控制对象的输入或输出与诊断箱的一组输入和输出形成一一对应的映射关系；
2）通过检测诊断箱的输入，用于判断控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到判断考生是否将故障排除的效果；通过检测诊断箱的输出，用于控制控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到设置故障的效果。
所述实际操作考题的设置以及判断方法的进一步设计在于，所述诊断箱中录入有实现数据采集以及打包功能的程序。
本发明的优点如下：
1）本发明提供的考试系统具有智能化的考试、让教师从出题、阅卷、批卷的大批工作量中解放出来，让学生的考试更加的公平化、评分标准的更加准确化，为我国的教育行业提供一个有力的工具。
2）本发明提供的考试系统将理论考试与实际动手试验考试结合起来，并能系统化的出题、评分。而实际操作考题的设置以及判断方法智能化地将诊断箱与PLC以及控制对象的端口信息模拟成实际的考试障碍内容以及等效成控制对象的实际运行结果或者PLC编程的运行结果，从而根据端口信息判断编程、实际操作考试的答题信息是否正确，弥补了当今仅仅理论考试答卷和人为评分实操考试结果的空缺，是教育形式的很大转变。
附图说明
图1为所述考试系统的模块示意图。
图2为所述考试系统的电路连接示意图。
图3为编程实例示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明方案进行详细说明。
如图1，本实施例提供的考试系统，主要由工控机、控制对象、可编程逻辑控制器（PLC）以及诊断箱组成。工控机：为一人机交互平台，用于向考生呈现理论考题并录入考生理论考题的答题信息、并判断所述答题信息是否正确；向考生呈现实际操作考题，并输出实际操作考题的考题信息；向考生呈现编程考题，录入并输出考生的编程答题信息；接收各端口信息，判断端口信息是否符合逻辑以判断实际操作考题、编程考题的答题信息是否正确；
控制对象：为考生的实际动手实验平台，用于采集考生实际操作的答题信息，并将所述答题信息输出； 可编程逻辑控制器：接收所述编程答题信息，根据编程答题信息仿真生产流程的工作过程，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息输出；诊断箱：接收工控机输出的所述实际操作考题的考题信息，根据考题信息设置考试障碍内容；接收实际操作的答题信息，将控制对象的输入、输出端口信息发送至工控机；接收所述可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息发送至工控机。
其中，工控机主要由计算机、摄像头以及内置通讯板卡组成。摄像头、内置通讯板卡分别与计算机通信连接。
进一步的，计算机中含有考试软件、编程软件、组态软件以及数据库，用于实现PLC程序、Wincc组态、HMI组态以及考试内容的编写。数据库中存储有理论考题信息、实际操作考题信息以及编程考题信息。
诊断箱主要由IO通讯板卡与继电器组组成。IO通讯板卡分别通过集线电缆与可编程逻辑控制器以及控制对象电气连接。
本实施例的控制对象包括伸缩气缸、气爪、同步带、传动皮带等的机械机构，控制气缸、气爪各电磁阀的气路机构以及步进电机、开关按钮、电磁阀的控制机构。
根据上述的考试系统，提供一种实际操作考题的设置以及判断方法，包括
1）将控制对象的输入或输出与诊断箱的一组输入和输出形成一一对应的映射关系；
2）通过检测诊断箱的输入，用于判断控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到判断考生是否将故障排除的效果；通过检测诊断箱的输出，用于控制控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到设置故障的效果。
诊断箱中录入有实现数据采集以及打包功能的程序，与具体的过程逻辑无关，仅仅通过一个程序适应所有的实际操作考题，可移植性强。当然如果需要和考生或学员通过PLC通信，则需要录入不同的通信接口程序。
以下以一道编程考题为例对本发明提供的考试系统的工作流程予以具体说明：
考题为：小车在AB两间之间的任意点C，要求编程实现由初始位C运行到A，停留X1时间段，再由A运行到B，在B处停留等待D按钮按下，再返回A点，如此循环，参见图3。
将答案分解成N个状态，并由模拟执行机构的IO、AD信号来解释。
系统开始：由诊断箱内PLC发信号或按开始按钮；
小车C到A。驱动小车的IO，一直亮小车触发到A的开关（SQ1亮），小车停留（IO灭）X1时间段。
小车由A到B。驱动小车IO，一直亮，方向（可能是一组IO的组合不同），X2时间段应到B。
小车触发到B的开关（SQ2亮），小车停留（驱动IO灭）；
按钮D亮，开始下一个循环。
假设小车由三个IO信号驱动，011表示由右向左运动，100表示由左向右运动，数据采集精度为1秒。PLC开始检测-开始按钮亮-开始保存数据，并按要求发给工控机机，因此状态可表述为：
在本例中，需要用到7个IO端口，并且小车驱动要接在3个IO口。
从以上实例，该考试系统将一个实际问题的编程题通过仿真的方式，仅通过对SQ1、SQ2的开关信息以及IO、AD信号的检测便可判断出考生的编程答题信息是否能能达到考题的需求。
Claims (7)
1.一种考试系统，其特征在于包括
工控机：为一人机交互平台，用于向考生呈现理论考题并录入考生理论考题的答题信息、并判断所述答题信息是否正确；向考生呈现实际操作考题，并输出实际操作考题的考题信息；向考生呈现编程考题，录入并输出考生的编程答题信息；接收各端口信息，判断端口信息是否符合逻辑以判断实际操作考题、编程考题的答题信息是否正确；
控制对象：为考生的实际动手实验平台，用于采集考生实际操作考题的答题信息，并将所述答题信息输出；
可编程逻辑控制器：接收所述编程答题信息，根据编程答题信息仿真生产流程的工作过程，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息输出；
诊断箱：接收工控机输出的所述实际操作考题的考题信息，根据考题信息设置考试障碍内容；接收实际操作的答题信息，将控制对象的输入、输出端口信息发送至工控机；接收所述可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息，并将可编程逻辑控制器的输入、输出端口信息发送至工控机。
2.根据权利要求1所述的考试系统，其特征在于所述工控机包括计算机、摄像头以及内置通讯板卡，所述摄像头、内置通讯板卡分别与计算机通信连接。
3.根据权利要求2所述的考试系统，其特征在于所述计算机中包括数据库，所述数据库中存储有所述理论考题信息、实际操作考题信息以及编程考题信息。
4.根据权利要求1所述的考试系统，其特征在于所述诊断箱包括IO通讯板卡与继电器组，所述IO通讯板卡分别通过集线电缆与可编程逻辑控制器以及控制对象连接。
5.根据权利要求1所述的考试系统，其特征在于控制对象包括伸缩气缸、气爪、同步带、传动皮带的机械机构，控制气缸、气爪各电磁阀的气路机构以及步进电机、开关按钮、电磁阀的控制机构。
6.采用如权利1-5任一项所述的考试系统的实际操作考题的设置以及判断方法，包括
1)将控制对象的输入或输出与诊断箱的一组输入和输出形成一一对应的映射关系；
2)通过检测诊断箱的输入，用于判断控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到判断考生是否将故障排除的效果；通过检测诊断箱的输出，用于控制控制对象到可编程逻辑控制器的通断状态或者可编程逻辑控制器到诊断箱的通断状态，达到设置故障的效果。
7.根据权利要求6所述的实际操作考题的设置以及判断方法，其特征在于所述诊断箱中包括实现数据采集以及打包功能的模块。
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