[發(fā)明專利]一種內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910042747.2
• 申請(qǐng)日: 2009-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN101520661A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周少云;吳正平;何良;任湘輝;施洪亮;肖孟英;肖健;劉松柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 盧 宏

1.一種內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試方法，其特征在于：所述方法是通過(guò)CAN總線或串行 總線與上位機(jī)通信，接收上位機(jī)的測(cè)試命令，并通過(guò)內(nèi)部CAN總線接收到的測(cè)試命令傳送給 內(nèi)部各信號(hào)產(chǎn)生模塊，裝置內(nèi)部各模塊根據(jù)測(cè)試命令產(chǎn)生相應(yīng)測(cè)試信號(hào)并通過(guò)適配電纜傳送 給被測(cè)設(shè)備；信號(hào)檢測(cè)模塊檢測(cè)被測(cè)設(shè)備輸出信號(hào)，經(jīng)CAN總線傳送給CPU板，然后經(jīng)CAN 或串行總線發(fā)送給上位機(jī)；上位機(jī)將給定信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)比較實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的全自動(dòng)閉環(huán) 測(cè)試；所述的全自動(dòng)閉環(huán)測(cè)試是測(cè)試裝置內(nèi)部采用基于CAN總線的分布式模塊，CPU板與數(shù) 字量輸入輸出板、頻率板、恒流源板及模擬量輸出板間通過(guò)內(nèi)部CAN總線連接；測(cè)試裝置通 過(guò)CPU板的外部CAN總線或串行總線與上位機(jī)通信，完全實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)裝置的全自動(dòng)循環(huán)測(cè)試； 所述的CPU板采用AVR微處理器，為該控制系統(tǒng)的核心，可實(shí)現(xiàn)CPU板與上位機(jī)及裝置內(nèi)部 的通信管理、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制、串行接口、軟件下載功能及故障數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)；CPU 板通過(guò)CAN或串行總線與外部通信管理，接收上位機(jī)指令給內(nèi)部各模塊及將各內(nèi)部模塊信息 上傳給上位機(jī)，CPU板通過(guò)內(nèi)部CAN總線與數(shù)字量輸入輸出板、頻率板、恒流源板及模擬量 輸出板交換數(shù)據(jù)；所述的數(shù)字量輸入輸出板、頻率板、恒流源板及模擬量輸出板除了通過(guò)CAN 總線與CPU板進(jìn)行通信外，還提供被測(cè)設(shè)備所需的各種信號(hào)源及實(shí)時(shí)檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的輸出信 號(hào)并通過(guò)CPU板上傳給上位機(jī)；數(shù)字量輸入輸出板主要提供開關(guān)量輸入及繼電器輸出信號(hào)， 塊板同時(shí)提供24路開關(guān)量輸入及24路繼電器輸出信號(hào)；頻率板通過(guò)FPGA產(chǎn)生16路0-5V 的方波信號(hào)，再通過(guò)運(yùn)放、比較產(chǎn)生-15-+15V的方波信號(hào)；恒流源板主要負(fù)責(zé)電壓信號(hào)與電 流信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并且每一路提供0-400mA的電流信號(hào)；模擬量輸出板主要實(shí)現(xiàn)36路數(shù)模轉(zhuǎn)換， 同時(shí)通過(guò)跳線的方式提供8路4-20mA的電流信號(hào)。

2.一種內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試裝置，由電源板、CPU板、數(shù)字量輸入輸出板、頻率 量輸出板、模擬量輸出板、流壓源板模塊及機(jī)箱組成；電源板為測(cè)試裝置提供工作電源，其 特征在于：內(nèi)部采用基于CAN總線的分布式模塊，CPU板與數(shù)字量輸入輸出板、頻率板及模 擬量輸出板間通過(guò)內(nèi)部CAN總線連接；測(cè)試裝置通過(guò)CAN或串行總線與上位機(jī)通信交換數(shù)據(jù)， 裝置內(nèi)部各模塊采用基于CAN總線的分布式模塊，CPU板與數(shù)字量輸入輸出板、頻率板及模 擬量輸出板間通過(guò)內(nèi)部CAN總線連接，并對(duì)被測(cè)設(shè)備的全自動(dòng)閉環(huán)測(cè)試；測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)采用 混合機(jī)箱，左邊是4個(gè)對(duì)外62芯插座，右上角是電源開關(guān)及開關(guān)電源板，右下角是六個(gè)電位 器，中間是標(biāo)準(zhǔn)的插件，插件內(nèi)有CPU板、數(shù)字量輸入輸出板、頻率板、恒流源板及模擬量 輸出板及預(yù)留板位，且每塊插件板上有指示燈或測(cè)試孔；CPU板為AVR微處理器；CPU板物理 上被分隔成上、下兩個(gè)半?yún)^(qū)，它們是完全電氣隔離，各自獨(dú)立的，不過(guò)兩半?yún)^(qū)是完全一樣的， 它們互為冗余冷備份，通過(guò)機(jī)箱面板上的電源開關(guān)進(jìn)行工作狀態(tài)之間的切換；CPU板通過(guò)CAN 或串行總線與外部通信管理，接收上位機(jī)指令給內(nèi)部各模塊及將各內(nèi)部模塊信息上傳給上位 機(jī)，CPU板通過(guò)內(nèi)部CAN總線與數(shù)字量輸入輸出板、頻率板、恒流源板及模擬量輸出板交換 數(shù)據(jù)；主CPU板程序負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行串口通訊以及與各通訊子板之間進(jìn)行CAN通訊，根據(jù) 上位機(jī)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，分配各子板的數(shù)據(jù)、調(diào)度任務(wù)；數(shù)字量輸入輸出板、頻率板、恒流源 板及模擬量輸出板除了通過(guò)CAN總線與CPU板進(jìn)行通信外，并同時(shí)提供被測(cè)設(shè)備所需的各種 信號(hào)源及實(shí)時(shí)檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的輸出信號(hào)并通過(guò)CPU板上傳給上位機(jī)；數(shù)字量輸入輸出板提供 開關(guān)量輸入及繼電器輸出信號(hào)，每塊板同時(shí)提供24路開關(guān)量輸入及24路繼電器輸出信號(hào)； 頻率板通過(guò)FPGA產(chǎn)生16路0-5V的方波信號(hào)，再通過(guò)運(yùn)放、比較產(chǎn)生-15-+15V的方波信號(hào)； 恒流源板主要負(fù)責(zé)電壓信號(hào)與電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并且每一路提供0-400mA的電流信號(hào)；模擬 量輸出板主要實(shí)現(xiàn)36路數(shù)模轉(zhuǎn)換，同時(shí)通過(guò)跳線的方式提供8路4-20mA的電流信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試裝置，其特征在于：數(shù)字量輸入輸 出板、頻率板及模擬量輸出板由CAN通信子板與母板的形式組成，其中CAN通信子板為通用 子板，負(fù)責(zé)與CPU通信，通過(guò)改變子板上CPU及FPGA程序可實(shí)現(xiàn)不同功能，數(shù)字量輸入輸出、 頻率及模擬量輸出輸出驅(qū)動(dòng)命令通過(guò)CPU板協(xié)議轉(zhuǎn)換后分發(fā)到對(duì)應(yīng)的插件板。