一種用于測(cè)試lcu設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法，包括主控計(jì)算機(jī)、至少一個(gè)IO控制板，第一通訊總線和第二通訊總線；所述主控計(jì)算機(jī)用于生成測(cè)試信號(hào)通過(guò)所述第一通訊總線和所述IO控制板輸出給被測(cè)LCU設(shè)備，以及接收被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)；所述主控計(jì)算機(jī)還通過(guò)所述第二通訊總線與所述被測(cè)LCU設(shè)備連接，在所述被測(cè)LCU設(shè)備為L(zhǎng)CU整機(jī)時(shí)，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬與所述被測(cè)LCU整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的LCU整機(jī)；在所述被測(cè)LCU設(shè)備為L(zhǎng)CU單板，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬所述LCU單板的主控板。本發(fā)明利用試驗(yàn)臺(tái)可以直接檢測(cè)LCU整機(jī)或單板的故障，判斷出機(jī)車(chē)故障是控制機(jī)構(gòu)問(wèn)題還是執(zhí)行機(jī)構(gòu)問(wèn)題，從而大大提高機(jī)車(chē)的檢修效率，縮短機(jī)車(chē)檢修時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力機(jī)車(chē)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LCU(Logical Control Unit)車(chē)載分布式邏輯控制單元用來(lái)控制電力機(jī)車(chē)IlOV直流電源的輸入輸出電路:利用軟件實(shí)現(xiàn)原有控制電路的邏輯關(guān)系，用現(xiàn)代電力電子器件和微機(jī)控制技術(shù)構(gòu)成無(wú)觸點(diǎn)控制電路來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器有觸點(diǎn)電路。LCU是電力機(jī)車(chē)整車(chē)邏輯控制的新一代智能型邏輯控制裝置。車(chē)載分布式邏輯控制單元采用完全獨(dú)立的雙冗余設(shè)計(jì)，并配置手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)一組LCU出現(xiàn)故障時(shí)，可人為切換至另一組工作，從而提高了 LCU本身運(yùn)行的可靠性，保證了機(jī)車(chē)整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。電力機(jī)車(chē)的LCU在中修及以上修程或者疑似出現(xiàn)故障時(shí)需要下車(chē)檢測(cè)。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于LCU的檢測(cè)有兩種方法，第一種方法是采用全新備品替換對(duì)照的辦法確定某一個(gè)LCU單板或者LCU整機(jī)出現(xiàn)故障，然后把有故障的LCU單板或LCU整機(jī)發(fā)回原廠。但這種測(cè)試方法需要大量不同型號(hào)的全新LCU單板和LCU整機(jī)備品，機(jī)車(chē)上所有型號(hào)的LCU都需要庫(kù)存?zhèn)淦非疫@些備品不能上車(chē)使用，浪費(fèi)大量資金且?guī)齑婵臻g占用大，而且確定故障的時(shí)間偏長(zhǎng)。第二種測(cè)試方法只能檢測(cè)成對(duì)的LCU整機(jī)，即用外部電路模擬機(jī)車(chē)工況，檢測(cè)一對(duì)LCU整機(jī)的輸出是否符合設(shè)計(jì)的邏輯。不能對(duì)單個(gè)LCU整機(jī)進(jìn)行檢測(cè)也不能對(duì)單個(gè)LCU單板進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)橐獙?duì)單板或單個(gè)整機(jī)測(cè)試需要有被測(cè)IXU的通訊協(xié)議，而IXU生產(chǎn)廠家對(duì)通訊協(xié)議嚴(yán)格保密，所以生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備的廠家做不出通用LCU測(cè)試設(shè)備。另一方面，對(duì)一對(duì)LCU整機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)使用多個(gè)1板卡的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)一百多個(gè)端口控制、檢測(cè)，由于鐵路設(shè)備的使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比一般的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)還要惡劣，1板卡在使用幾年后容易接觸不良。
[0003]目前國(guó)內(nèi)主要有4家IXU生產(chǎn)廠商，分別是長(zhǎng)沙瑞瑋、武漢正遠(yuǎn)、成都運(yùn)達(dá)和深圳通業(yè)，每家生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的LCU電路和控制邏輯均不相同，但它們?cè)跈C(jī)車(chē)上的工作方式基本一致:IXU通過(guò)輸入端口來(lái)檢測(cè)機(jī)車(chē)工況，然后主控芯片程序根據(jù)機(jī)車(chē)工況計(jì)算出IXU的輸出邏輯，通過(guò)輸出端口給出DCl 1V信號(hào)來(lái)發(fā)出指令控制機(jī)車(chē)配件執(zhí)行任務(wù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于測(cè)試IXU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)IXU單板及IXU整機(jī)的檢測(cè)。
[0005]第一方面，一種用于測(cè)試IXU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)，包括主控計(jì)算機(jī)、至少一個(gè)1控制板，第一通訊總線和第二通訊總線；
[0006]所述主控計(jì)算機(jī)通過(guò)所述第一通訊總線與所述至少一個(gè)1控制板連接，所述1控制板的另一端與所述被測(cè)IXU設(shè)備的端口連接，所述主控計(jì)算機(jī)用于生成測(cè)試信號(hào)通過(guò)所述第一通訊總線和所述1控制板輸出給被測(cè)LCU設(shè)備，以及接收被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)；
[0007]所述主控計(jì)算機(jī)還通過(guò)所述第二通訊總線與所述被測(cè)IXU設(shè)備連接，在所述被測(cè)IXU設(shè)備為IXU整機(jī)時(shí)，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬與所述被測(cè)IXU整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的LCU整機(jī)；在所述被測(cè)LCU設(shè)備為L(zhǎng)CU單板，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬所述LCU單板的主控板。
[0008]進(jìn)一步的，所述被測(cè)IXU設(shè)備為IXU整機(jī)時(shí)，所述測(cè)試信號(hào)為工況模擬信號(hào)，或者，所述被測(cè)LCU設(shè)備為L(zhǎng)CU單板時(shí)，所述測(cè)試信號(hào)為主控板模擬控制信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步的，所述1控制板上設(shè)置有微控制器、輸入端口電路和輸出端口電路，所述微控制器用于檢測(cè)測(cè)試信號(hào)以及檢測(cè)被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，所述輸出端口電路用于將測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)化為DCllOV信號(hào)，并輸出到被測(cè)LCU設(shè)備的端口上，所述輸入端口電路用于將被測(cè)LCU設(shè)備的端口輸出的DCllOV信號(hào)轉(zhuǎn)化為測(cè)試響應(yīng)信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步的，所述輸入端口電路包括第一電阻、第二電阻、第五電容、瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管、光電耦合器和第三電阻:
[0011]所述第一電阻的第一端用于輸入DCllOV信號(hào),第一電阻的第二端分別與第二電阻的第一端、第五電容的第一端、瞬態(tài)抑制二極管的負(fù)極、齊納二極管的負(fù)極連接；所述第二電阻的第二端、第五電阻的第二端、瞬態(tài)抑制二極管的正極接地；所述齊納二極管的正極與光電耦合器的第一端連接，所述第一光電耦合器的第二端接地，第四端與電源連接，第三端與微控制器連接，且光電耦合器的第三端與第三電阻的第一端連接；第三電阻的第二端接地。
[0012]進(jìn)一步的，所述輸出端口電路包括:第四電阻、第五電阻、第二光電耦合器、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管和保險(xiǎn)絲:
[0013]第五電阻的第一端連接微控制器，第五電阻的第二端與第二光電稱(chēng)合器的第一端連接，第二光電耦合器的第二端、第三端接地，第四端分別與第四電阻的第一端、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；第四電阻的第二端接電源#溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接電源，漏極通過(guò)保險(xiǎn)絲輸出電壓。
[0014]進(jìn)一步的，所述1控制板為支持MODBUS控制協(xié)議的控制板，所述第一通訊協(xié)議總線為RS485總線或CAN總線，所述第二通訊總線為RS485總線或CAN總線。
[0015]進(jìn)一步的，所述1控制板的數(shù)目為8個(gè)，每個(gè)1控制板上設(shè)置有16個(gè)輸入端口和16個(gè)輸出端口。
[0016]第二方面，一種利用上述任一所述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試IXU整機(jī)的測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0017]利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)；
[0018]利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬與所述被測(cè)IXU整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的IXU整機(jī)；
[0019]利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU整機(jī)反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合對(duì)應(yīng)的邏輯。
[0020]第三方面，一種利用上述任一所述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試IXU單板端口的測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0021]利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)；
[0022]利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬所述被測(cè)IXU單板的主控板；
[0023]利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU單板反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合邏輯。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法，通過(guò)利用逆向工程得到的IXU設(shè)備的通訊協(xié)議，利用主控計(jì)算機(jī)依據(jù)通訊協(xié)議在通訊總線上虛擬出一個(gè)IXU整機(jī)的軟件控制系統(tǒng)與被測(cè)IXU整機(jī)通訊，同時(shí)利用主控計(jì)算機(jī)依據(jù)M0DBUS-RTU協(xié)議控制多個(gè)1控制板模擬機(jī)車(chē)的工況響應(yīng)輸出DCllOV信號(hào)并把該信號(hào)輸入到被測(cè)LCU整機(jī)中，利用試驗(yàn)臺(tái)的輸入電路檢測(cè)被測(cè)LCU整機(jī)的輸出是否合理對(duì)應(yīng)的邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)LCU整機(jī)的測(cè)試。利用計(jì)算機(jī)在通訊總線上虛擬IXU單板的主控板與被測(cè)IXU單板通訊，利用主控計(jì)算機(jī)依據(jù)M0DBUS-RTU協(xié)議控制多個(gè)1控制板直接輸出DCllOV信號(hào)，把DCllOV信號(hào)輸入LCU單板，利用試驗(yàn)臺(tái)的輸入電路檢測(cè)LCU單板的輸入、輸出端口是否正常。本發(fā)明LCU試驗(yàn)臺(tái)可以直接檢測(cè)出LCU單板或整機(jī)的故障，縮短了檢測(cè)時(shí)間，且降低了檢測(cè)成本。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU整機(jī)的流程圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試主控端的流程圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試從機(jī)端的流程圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板的端口的流程圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板的輸入端口的流程圖；
[0031]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板的輸出端口的流程圖；
[0032]圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)模塊圖；
[0033]圖8是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種試驗(yàn)臺(tái)的輸入端口電路圖；
[0034]圖9是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口電路圖；
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0036]實(shí)施例一
[0037]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU整機(jī)的流程圖，如圖1所示，操作步驟包括:
[0038]步驟Slll:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)；
[0039]在本步驟中，測(cè)試信號(hào)，具體的，可以轉(zhuǎn)化為DCllOV信號(hào)。
[0040]步驟S112:利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬與所述被測(cè)IXU整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的IXU整機(jī)；
[0041]步驟S113:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU整機(jī)反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合對(duì)應(yīng)的邏輯。
[0042]在現(xiàn)有技術(shù)中，一套LCU包含2個(gè)整機(jī)箱體，S卩“一端”和“二端”，每個(gè)整機(jī)箱體均有對(duì)應(yīng)的輸入、輸出端口，兩個(gè)整機(jī)箱體之間通過(guò)通訊總線通訊，其中一個(gè)作為主控，負(fù)責(zé)計(jì)算邏輯并控制另一個(gè)整機(jī)，不同型號(hào)的LCU有的一端是主控端，二端是從機(jī)端，有的二端是主控端，一端是從機(jī)端。兩個(gè)整機(jī)箱體之間使用通訊總線可以是RS485總線或者CAN總線。
[0043]當(dāng)被測(cè)LCU整機(jī)作為主控端時(shí)，利用試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)主控端方法如圖2所示，圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試主控端的流程圖。操作步驟包括:
[0044]步驟S121:把被測(cè)主控端的輸出端口連接本方案試驗(yàn)臺(tái)的輸入端口，輸入端口連接試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口上；
[0045]步驟S122:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成工況模擬信號(hào)；
[0046]在本步驟中，工況模擬信號(hào)，具體的，可以轉(zhuǎn)化為DCllOV信號(hào)。
[0047]步驟S123:利用主控計(jì)算機(jī)依據(jù)從機(jī)端的通訊協(xié)議在第二通訊總線上模擬從機(jī)端;
[0048]步驟S124:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)主控端反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合對(duì)應(yīng)的邏輯。
[0049]當(dāng)被測(cè)LCU整機(jī)作為從機(jī)端時(shí)，利用試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)從機(jī)端方法如圖3所示，圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試從機(jī)端的流程圖。操作步驟包括:
[0050]步驟S131:把被測(cè)從機(jī)端的輸出端口連接本發(fā)明試驗(yàn)臺(tái)的輸入端口，輸入端口連接試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口上；
[0051]步驟S132:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成工況模擬信號(hào)；
[0052]步驟S133:利用主控計(jì)算機(jī)依據(jù)主控端的通訊協(xié)議在第二通訊總線上模擬主控端;
[0053]步驟S134:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)從機(jī)端反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合對(duì)應(yīng)的邏輯。
[0054]在本步驟中，利用計(jì)算機(jī)模擬的主控端讀取被測(cè)從機(jī)端的輸入信號(hào)且模擬的主控端發(fā)出被測(cè)從機(jī)端輸出信號(hào)的命令。
[0055]具體實(shí)施例二:
[0056]本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)LCU單板的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，LCU整機(jī)由多個(gè)LCU單板構(gòu)成，為了提高系統(tǒng)的可靠性，每個(gè)LCU整機(jī)箱體都采用了冗余備份，即每個(gè)整機(jī)都有2套一樣的單板組合，一組有故障失效就通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換到另外一組，單板之間使用通訊總線通訊，相同作用的單板電路相同，通訊地址不同。
[0057]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板端口的流程圖，如圖4所示,操作步驟包括:
[0058]步驟S211:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)；
[0059]步驟S212:利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬所述被測(cè)IXU單板的主控板；
[0060]步驟S213:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU單板反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合邏輯。
[0061]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板的輸入端口的流程圖。如圖5所示，操作步驟包括:
[0062]步驟S221:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成主控板模擬控制信號(hào)；
[0063]在本步驟中，主控板模擬控制信號(hào)，具體的，可以轉(zhuǎn)化為DCllOV信號(hào)。
[0064]步驟S222:利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬所述被測(cè)IXU單板的主控板；
[0065]在本步驟中，主控板為控制被測(cè)LCU單板的控制板；
[0066]步驟S223:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU單板輸入端口反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷LCU單板的輸入端口是否檢測(cè)到輸入信號(hào)。
[0067]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種利用試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試LCU單板的輸出端口的流程圖。如圖6所示，操作步驟包括:
[0068]步驟S231:利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成主控板模擬控制信號(hào)；
[0069]步驟S232:利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬所述被測(cè)IXU單板的主控板；
[0070]步驟S233:利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)LCU單板輸出端口反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合邏輯。
[0071]實(shí)施例三
[0072]圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)模塊圖。如圖7所示，包括主控計(jì)算機(jī)、至少一個(gè)1控制板，第一通訊總線和第二通訊總線；
[0073]主控計(jì)算機(jī)通過(guò)第一通訊總線與至少一個(gè)1控制板連接，1控制板的另一端與被測(cè)IXU設(shè)備的端口連接，主控計(jì)算機(jī)用于生成測(cè)試信號(hào)通過(guò)第一通訊總線和1控制板輸出給被測(cè)LCU設(shè)備，以及接收被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)；主控計(jì)算機(jī)還通過(guò)第二通訊總線與被測(cè)IXU設(shè)備連接，在被測(cè)IXU設(shè)備為IXU整機(jī)時(shí)，主控計(jì)算機(jī)還用于模擬與被測(cè)IXU整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的IXU整機(jī)；在被測(cè)IXU設(shè)備為IXU單板，主控計(jì)算機(jī)還用于模擬IXU單板的主控板。第一通訊協(xié)議總線為RS485總線或CAN總線，第二通訊總線為RS485總線或CAN總線。
[0074]當(dāng)被測(cè)IXU設(shè)備為IXU整機(jī)時(shí)，測(cè)試信號(hào)為工況模擬信號(hào)，或者，當(dāng)被測(cè)IXU設(shè)備為L(zhǎng)CU單板時(shí)，測(cè)試信號(hào)為主控板模擬控制信號(hào)。
[0075]1控制板為支持MODBUS控制協(xié)議的控制板。Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon于1979年，為使用可編程邏輯控制器(PLC)而發(fā)表的。MODBUS是工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間相當(dāng)常用的連接方式。Modbus-RTU是MODBUS協(xié)議的一個(gè)派生變種，由于其采用二進(jìn)制表現(xiàn)形式以及緊湊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通信效率較高，應(yīng)用比較廣泛。1控制板上設(shè)置有微控制器、輸入端口電路和輸出端口電路，微控制器用于檢測(cè)測(cè)試信號(hào)以及檢測(cè)被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，輸出端口電路用于將測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)化為DCllOV信號(hào)，并輸出到被測(cè)IXU設(shè)備的端口上，輸入端口電路用于將被測(cè)IXU設(shè)備的端口輸出的DCllOV信號(hào)轉(zhuǎn)化為測(cè)試響應(yīng)信號(hào)。
[0076]IXU設(shè)備(IXU設(shè)備包括IXU整機(jī)和IXU單板)輸入端口和輸出端口多，因此IXU試驗(yàn)臺(tái)需要標(biāo)配大量的DCl1V輸出端口和輸入端口。一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)標(biāo)配的1控制板的數(shù)目為8個(gè)，每個(gè)1控制板上設(shè)置有16個(gè)輸入端口和16個(gè)輸出端口。每個(gè)1控制板電路一樣，通過(guò)跳線設(shè)置不同的地址。主控計(jì)算機(jī)通過(guò)M0DBUS-RTU協(xié)議對(duì)每個(gè)1控制板進(jìn)行控制。1控制板的端口電路和主控計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊總線連接，接觸可靠且所有1控制板的電路及邏輯控制程序一致，有利于1控制板的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試和售后。另一方面，由于MODBUS-RTU協(xié)議是把1控制板的外部1端口狀態(tài)映射成寄存器數(shù)值，因此把外部1端口做成數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式，這樣在設(shè)計(jì)主控計(jì)算機(jī)的測(cè)試軟件時(shí)，只需設(shè)計(jì)一個(gè)主題軟件，將不同型號(hào)LCU設(shè)備的測(cè)試方法做成數(shù)據(jù)庫(kù)表，測(cè)試時(shí)直接調(diào)取不同數(shù)據(jù)庫(kù)表就可以測(cè)試不同型號(hào)的LCU設(shè)備，利用M0DBUS-RTU協(xié)議對(duì)1控制板進(jìn)行控制有利于軟件的設(shè)計(jì)，不必為每種型號(hào)的LCU設(shè)備都做一種測(cè)試軟件。
[0077]圖8是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種試驗(yàn)臺(tái)的輸入端口電路圖。如圖8所示，試驗(yàn)臺(tái)的輸入端口電路34包括第一電阻R20、第二電阻R21、第五電容C5、瞬態(tài)抑制二極管D3、齊納二極管D4、光電耦合器0C1、第三電阻R22:
[0078]第一電阻R20的第一端用于輸入DCllOV信號(hào)，第一電阻R20的第二端分別與第二電阻R21的第一端、第五電容C5的第一端、瞬態(tài)抑制二極管D3的負(fù)極、齊納二極管D4的負(fù)極連接；第二電阻R21的第二端、第五電容C5的第二端、瞬態(tài)抑制二極管D3的正極接地；齊納二極管D4的正極與光電稱(chēng)合器OCl的第一端I連接，第一光電稱(chēng)合器的第二端2接地，第四端16與電源連接，第三端15與微控制器連接，且光電耦合器OCl的第三端15與第三電阻R22的第一端連接；第三電阻R22的第二端接地。
[0079]微控制器是低壓器件，只能接受3.3V的CMOS電平，不能直接采集外部的DCllOV輸入信號(hào)，試驗(yàn)臺(tái)需要如圖8所示的電路對(duì)DCllOV信號(hào)進(jìn)行處理:第一電阻R20和第二電阻R21對(duì)輸入的DCllOV信號(hào)進(jìn)行分壓衰減，瞬態(tài)抑制二極管D3、齊納二極管D4和第五電容C5共同組成保護(hù)電路抑制浪涌電壓，保護(hù)光電耦合器OCl，以防被浪涌電壓燒損。DCl 1V信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路將光電耦合器OCl導(dǎo)通，第三電阻R22上的電平從OV變成3V的高電平，這個(gè)電平信號(hào)才能被微控制器直接接收到。電路中的光電耦合器OCl使得輸入的高壓DCllOV信號(hào)和微控制器的低壓電路電氣隔離開(kāi)來(lái)，能夠有效防止強(qiáng)電信號(hào)對(duì)弱電電路的干擾。
[0080]圖9是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口電路圖。如圖9所示，試驗(yàn)臺(tái)的輸出端口電路33包括第四電阻R18、第五電阻R19、第二光電耦合器0C2、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17、保險(xiǎn)F18:
[0081]第五電阻R19的第一端連接微控制器，第五電阻R19的第二端與第二光電耦合器0C2的第一端I連接，第二光電耦合器0C2的第二端2、第三端15接地，第四端16分別與第四電阻R18的第一端、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17的柵極連接；第四電阻R18的第二端接電源；P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17的源極接電源，漏極通過(guò)保險(xiǎn)F18輸出電壓。
[0082]微控制器也不能直接輸出DCllOV信號(hào)，需要圖9所示的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換:電路有3路電源，+3.3V為微控制器供電，對(duì)應(yīng)GNDO ；+12V為P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17驅(qū)動(dòng)電源，對(duì)應(yīng)GNDl ;+110V用于輸出，對(duì)應(yīng)GND2 ；+3.3V電源的電路和另外兩路電源的電路通過(guò)第二光電耦合器0C2隔離，當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)需要在輸出端口 outOl輸出DCllOV時(shí)，微控制器的1端口 POOl輸出3.3V導(dǎo)通第二光電耦合器0C2，第五電阻R19為限流電阻，此時(shí)P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17的柵極被拉低到GND1，由于+12V、+IlOV電源和P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17的源極直接連接，使P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17的柵極電壓為-12V，柵極電壓小于-7V就能完全導(dǎo)通，P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q17能夠完全導(dǎo)通，在漏極輸出I1V (對(duì)應(yīng)GND2)，保險(xiǎn)F18是自恢復(fù)保險(xiǎn)用于防止輸出端口意外短路時(shí)燒損電路。
[0083]本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于測(cè)試LCU設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試方法，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)利用通訊協(xié)議虛擬出LCU整機(jī)或者LCU單板的主控板的軟件操作系統(tǒng)與與被測(cè)LCU整機(jī)、IXU單板通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)IXU整機(jī)或單板的測(cè)試。本發(fā)明利用試驗(yàn)臺(tái)可以直接檢測(cè)IXU整機(jī)或單板的故障，判斷出機(jī)車(chē)故障是控制機(jī)構(gòu)問(wèn)題還是執(zhí)行機(jī)構(gòu)問(wèn)題，從而大大提高機(jī)車(chē)的檢修效率，縮短機(jī)車(chē)檢修時(shí)間，同時(shí)也就增加機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)間。
[0084]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)試[⑶設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括主控計(jì)算機(jī)、至少一個(gè)10控制板，第一通訊總線和第二通訊總線； 所述主控計(jì)算機(jī)通過(guò)所述第一通訊總線與所述至少一個(gè)10控制板連接，所述10控制板的另一端與所述被測(cè)[⑶設(shè)備的端口連接，所述主控計(jì)算機(jī)用于生成測(cè)試信號(hào)通過(guò)所述第一通訊總線和所述10控制板輸出給被測(cè)1X1設(shè)備，以及接收被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)； 所述主控計(jì)算機(jī)還通過(guò)所述第二通訊總線與所述被測(cè)1X1設(shè)備連接，在所述被測(cè)1X1設(shè)備為[⑶整機(jī)時(shí)，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬與所述被測(cè)[⑶整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的I⑶整機(jī)；在所述被測(cè)[⑶設(shè)備為[⑶單板，所述主控計(jì)算機(jī)還用于模擬所述[⑶單板的主控板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述被測(cè)1X1設(shè)備為1X1整機(jī)時(shí)，所述測(cè)試信號(hào)為工況模擬信號(hào)，或者，所述被測(cè)1X1設(shè)備為1X1單板時(shí)，所述測(cè)試信號(hào)為主控板模擬控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于， 所述10控制板上設(shè)置有微控制器、輸入端口電路和輸出端口電路，所述微控制器用于檢測(cè)測(cè)試信號(hào)以及檢測(cè)被測(cè)設(shè)備反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，所述輸出端口電路用于將測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)化為0(:1107信號(hào)，并輸出到被測(cè)1X1設(shè)備的端口上，所述輸入端口電路用于將被測(cè)1X1設(shè)備的端口輸出的0(:1107信號(hào)轉(zhuǎn)化為測(cè)試響應(yīng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述輸入端口電路包括第一電阻、第二電阻、第五電容、瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管、光電耦合器和第三電阻: 所述第一電阻的第一端用于輸入0(:1107信號(hào)，第一電阻的第二端分別與第二電阻的第一端、第五電容的第一端、瞬態(tài)抑制二極管的負(fù)極、齊納二極管的負(fù)極連接；所述第二電阻的第二端、第五電阻的第二端、瞬態(tài)抑制二極管的正極接地；所述齊納二極管的正極與光電耦合器的第一端連接，所述第一光電耦合器的第二端接地，第四端與電源連接，第三端與微控制器連接，且光電耦合器的第三端與第三電阻的第一端連接；第三電阻的第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述輸出端口電路包括:第四電阻、第五電阻、第二光電耦合器、？溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管和保險(xiǎn)絲: 第五電阻的第一端連接微控制器，第五電阻的第二端與第二光電耦合器的第一端連接，第二光電耦合器的第二端、第三端接地，第四端分別與第四電阻的第一端、？溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；第四電阻的第二端接電源；？溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極接電源，漏極通過(guò)保險(xiǎn)絲輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述10控制板為支持100冊(cè)3控制協(xié)議的控制板，所述第一通訊協(xié)議總線為舊485總線或0^總線，所述第二通訊總線為尺3485總線或 八X總線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述10控制板的數(shù)目為8個(gè)，每個(gè)10控制板上設(shè)置有16個(gè)輸入端口和16個(gè)輸出端口。
8.一種利用權(quán)利要求1-7任一所述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試[⑶整機(jī)的測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟: 利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)； 利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬與所述被測(cè)[⑶整機(jī)對(duì)應(yīng)的另一端的[⑶整機(jī)； 利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)1X1整機(jī)反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合對(duì)應(yīng)的邏輯。
9.一種利用權(quán)利要求1-7任一所述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試1X1單板端口的測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟: 利用主控計(jì)算機(jī)在第一通訊總線上生成測(cè)試信號(hào)； 利用主控計(jì)算機(jī)在第二通訊總線上模擬所述被測(cè)1X1單板的主控板； 利用主控計(jì)算機(jī)接收被測(cè)1X1單板反饋的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)，判斷所述測(cè)試響應(yīng)信號(hào)是否符合邏輯。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK104317286SQ201410641294
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】黎莎, 魏偉, 劉劍 申請(qǐng)人:北京鐵道工程機(jī)電技術(shù)研究所有限公司