CN106586028A - 一种用于航空部件测试的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空部件测试的系统，涉及民航飞机部附件维修技术领域。通过在试验器中设置多个继电器和连接器，多组连接器可以连接不同的待测部品，通过选择特定的继电器与连接器连接，实现不同的测试设备与待测部品之间的连接，通过对继电器进行编码区分其地址，实现了对继电器的控制和选择，进而实现了对待测部品的控制和选择，从而实现了测试设备与待测部品自动连接，在测试过程中，通过在工控机中设置测试软件，实现了测试设备对待测部品的功能测试。所以，本发明实施例提供的测试系统通用性强、操作简便、测试效率高。

Description

一种用于航空部件测试的系统

技术领域

本发明涉及民航飞机部附件维修技术领域，尤其涉及一种用于航空部件测试的系统。

背景技术

国内外客机主要为波音飞机或空客飞机，对于飞机上的部件需要进行定期的测试，以保证飞机的安全。

目前，对于部件维修手册(CMM)中测试内容为手动测试的部件，维修厂家通常都依照手册进行手动测试。

然而，部件的手动测试短则十几分钟，长则七八个小时，维修人员在测试部件过程中会因操作时间过长而产生维修差错，损坏部件，造成经济损失且效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于航空部件测试的系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于航空部件自动测试的系统，包括：工控机、试验器、测试设备和待测部件的专用适配器；所述试验器包括：多对连接器、功率继电器板和多个信号继电器板，其中一对所述连接器上连接有所述测试设备，所有的所述连接器上均连接有所述待测部件的专用适配器，所述功率继电器板上设置有多个功率继电器，部分所述功率继电器与电源连接，部分所述功率继电器与连接有测试设备的一对连接器连接，除了所述连接有测试设备的一对连接器之外的每对连接器均与一个所述信号继电器板相连接，每个所述信号继电器板上均设置有多组信号继电器，所有的所述功率继电器和所述信号继电器均挂接在RS485总线上，所述RS485总线与所述工控机连接，所述测试设备与所述工控机数据连接；

所述工控机用于控制和选择继电器，实现测试设备和待测部件之间的连接，所述工控机还用于按部件维修手册的要求对待测部件进行功能测试。

优选地，所述工控机还用于接收测试设备发送的测试数据，并将接收到的测试数据与部件维修手册要求数据进行比对，以判断部品功能是否合格。

优选地，所述试验器还包括：6U标准机箱，所述功率继电器板、多个信号继电器板和RS485总线均设置在所述机箱内，所述多对连接器位于所述机箱的前面板上，所述机箱的前面板上还设置有飞机部附件常用的28VDC，115VAC、26VAC电源开关，及两路直流扩展电源，并相应配有保险和指示灯。

优选地，所述试验器安装于设备架上。

优选地，所述机箱的后面板上设置有：ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口，所述ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口均连接到所述连接器上。。

优选地，所述功率继电器板上设置有11个7A的双刀继电器，其中6个连接常用的28V、115VAC、26VAC及DC1、DC2电源，其余5个继电器的所有引脚被引到连接器上。

优选地，每个所述信号继电器板上设置有10组信号继电器，每组包括5个1A的双刀继电器，所有的所述继电器的共接端连接在一起，所有的所述继电器的常开端和共接端均与连接器连接。

优选地，所述设备还包括485转232模块，所述485转232模块的输入端连接有RS485总线，输出端连接有232串口线，通过232串口线与工控机相连。

优选地，所述功率继电器和所述信号继电器的地址通过编码区分。

优选地，所述功率继电器和所述信号继电器由FPGA控制，通信协议参考MODBUS协议，通信帧与通用MODBUS帧类似，通信帧由起始位、地址域、功能域、数据域和停止位组成，共七组8位二进制数。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的用于航空部件测试的系统，通过在试验器中设置多个继电器和连接器，多组连接器可以连接不同的待测部品，通过选择特定的继电器与连接器连接，实现不同的测试设备与待测部品之间的连接，通过对继电器进行编码区分其地址，实现了对继电器的控制和选择，进而实现了对待测部品的控制和选择，从而实现了测试设备与待测部品自动连接，在测试过程中，通过在工控机中设置测试软件，实现了测试设备对待测部品的功能测试。所以，本发明实施例提供的测试系统通用性强、操作简便、测试效率高。

附图说明

图1是用于航空部件自动测试的系统的工作原理框图；

图2是用于航空部件自动测试的系统的结构示意图；

图3是前面板示意图；

图4是后面板示意图；

图5是功率继电器板结构示意图；

图6是信号继电器板结构示意图；

图7是通信帧结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种用于航空部件自动测试的系统，包括：工控机、试验器、测试设备和待测部件的专用适配器；所述试验器包括：多对连接器、功率继电器板和多个信号继电器板，其中一对所述连接器上连接有所述测试设备，所有的所述连接器上均连接有所述待测部件的专用适配器，所述功率继电器板上设置有多个功率继电器，部分所述功率继电器与电源连接，部分所述功率继电器与连接有测试设备的一对连接器连接，除了所述连接有测试设备的一对连接器之外的每对连接器均与一个所述信号继电器板相连接，每个所述信号继电器板上均设置有多组信号继电器，所有的所述功率继电器和所述信号继电器均挂接在RS485总线上，所述RS485总线与所述工控机连接，所述测试设备与所述工控机数据连接；

所述工控机用于控制和选择继电器，实现测试设备和待测部件之间的连接，所述工控机还用于按部件维修手册的要求对待测部件进行功能测试。

上述结构的测试系统，通过在试验器中设置多个继电器和连接器，在使用过程中，多组连接器可以连接不同的待测部品，通过选择特定的继电器与连接器连接，实现不同的测试设备与待测部品之间的连接，通过对继电器进行编码区分其地址，实现了对继电器的控制和选择，进而实现了对待测部品的控制和选择，从而实现了测试设备与待测部品自动连接，在测试过程中，通过在工控机中设置测试软件，实现了测试设备对待测部品的功能测试。所以，该测试系统具有通用性强、操作简便、测试效率高的特点。

上述结构的测试系统，框图如图1，其主要工作原理是：工控机中设置测试软件，测试软件通过电脑串口控制继电器板卡及各种测试设备，按部件维修手册(CMM)要求对部件进行功能测试，各种测试设备将测试获得的数据按各自传输协议反馈给测试软件，测试软件将获得的数据与部件维护手册要求数据进行比对以判断部品功能是否合格，并在显示界面进行显示，将测试结果进行保存。其中，自动测试软件和专用适配器根据测试部件的不同而不同。

其中，工控机中安装的测试软件，可以使用VS2008编写，制作统一的操作界面，对各种测试设备的API函数进行了再封装，更加方便调用，构建了一个比较完整的测试框架，在此框架上编写其它部品的测试软件变得更加简单。

对于继电器的控制也是被封装到函数当中，依据继电器板卡的通讯协议进行编写，实际使用时只需调用Realy_on(chan，num)就可以打开相应通道的某个继电器。

测试程序由测试主程序、测试控制程序、界面显示程序、开关控制程序、设备调用函数和测试结果保存程序组成。主程序调用测试控制程序、界面显示程序、开关控制程序，设备调用函数控制测试过程运行，并在测试结束时保存测试结果。

测试控制程序中集成测试步骤，界面显示程序进行测试过程显示，开关控制程序用于控制开关系统继电器的导通与关闭，设备调用函数用于控制输入/输出设备，设置设备参数，保存程序用于保存测试结果。

软件界面主要由标题，件号选择，测试结果显示窗，提示信息窗，功能选择按钮等组成。可进行开始、继续、终止、暂停、保存功能。

测试过程可以根据部品维修手册(CMM)测试步骤编写，此部分要求与手册能够一一对应，简单易懂，并能够让工程师很方便的看懂整个测试过程，所以采用单独的线程，使用Switch语句按工作单卡完成一步步的操作，可以清晰的看到每一步测试是如何执行的，如打开关、测量某个引脚电压、读取ARINC429数据等，而实际的操作会封装在子函数当中，可以使工程师能够像使用手动测试一样来使用自动测试，更好的进行排除故障工作。

本发明实施例提供的测试系统，具有通用性强、操作简便、测试效率高的特点，采用该测试系统，可以自动的实现对多种待测部品的功能测试。

本实施例中，所述工控机还用于接收测试设备发送的测试数据，并将接收到的测试数据与部件维修手册要求数据进行比对，以判断部品功能是否合格。

如图3所示，所述试验器还包括：6U标准机箱，所述功率继电器板、多个信号继电器板和RS485总线均设置在所述机箱内，所述多对连接器位于所述机箱的前面板上，所述机箱的前面板上还设置有飞机部附件常用的28VDC，115VAC、26VAC电源开关，及两路直流扩展电源，并相应配有保险和指示灯。

试验器采用6U标准机箱，可以方便的固定在设备架上。

在试验器前部使用DB62孔连接器，面板使用机器定位加工，保证所有连接器可以直接对接到适配器上，无需使用电缆连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述试验器可以安装于设备架上。

如图4所示，所述机箱的后面板上设置有：ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口，所述ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口均连接到所述连接器上。

试验器后部提供了与常用设备及电源的连接接口，比如：ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口，所述ARINC429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口，方便与对应的测试设备连接。并且增加了扩展设备接口，对于不常用的设备可以通过此端口连接。

如图5所示，所述功率继电器板上设置有11个7A的双刀继电器，其中6个连接常用的28V、115VAC、26VAC及DC1、DC2电源，其余5个继电器的所有引脚被引到连接器上。

如图6所示，每个所述信号继电器板上设置有10组信号继电器，每组包括5个1A的双刀继电器，所有的所述继电器的共接端连接在一起，所有的所述继电器的常开端和共接端均与连接器连接。

本发明实施例中，所述试验器还包括485转232模块，所述485转232模块的输入端连接有RS485总线，输出端连接有232串口线，通过232串口线与工控机相连。

本发明实施例中，所述功率继电器和所述信号继电器的地址通过编码区分。

其中，所述功率继电器和所述信号继电器由FPGA控制，通信协议参考MODBUS协议，通信帧与通用MODBUS帧类似，通信帧由起始位、地址域、功能域、数据域和停止位组成，共七组8位二进制数。

本发明实施例中，继电器板卡是自动测试系统的重要组成部分，是实现自动测试的接口设计的关键。板卡上的继电器由FPGA控制，通信协议设计参考MODBUS协议，通信帧与通用MODBUS帧类似。通信帧由起始位、地址域、功能域、数据域和停止位组成，共七组8位二进制数，通信帧结构如下图7所示。

起始位表示通信帧开始，由一组8位二进制数组成，开关系统起始位设为：“0x03”；

地址域表示此通信帧操作对象(继电器板卡的物理地址)，由一组8位二进制数组成，地址域范围：“0x00～0xFE”；

功能域表示此通信帧操作功能(如：写操作、读操作和复位操作)，由一组8位二进制数组成，写操作对应值为“0x01”，读操作对应值为“0x02”，FPGA复位操作对应值为“0x03”；

数据域表示此通信帧操作内容，在本系统中，数据域包含由三组8位二进制数组成。前一组和第二组8位二进制数表示继电器板卡中继电器地址，继电器地址范围为“0x0000～0xFEFE”。第三组8位二进制数表示继电器开关状态，第三组8位二进制数为：“0x00”表示继电器断开，为“0x01”表示继电器闭合。

停止位表示通信帧结束，由一组8位二进制数组成，开关系统起始位设为：“0x30”；

例如：通信帧为：“0x03(起始位)-0x02(地址)-0x01(功能)-0x00(继电器地址2)-0x0a(继电器地址2)-0x01(继电器状态)-0x30(停止位)”。

表示对物理地址为“0x02”的继电器板卡中地址为“0x0a”的继电器进行写操作，写操作也就是改变继电器开关状态。

通过上述结构，可以同时连接255块继电器板卡，通过改变地址实现对所有板卡的控制，方便继电器板卡的扩展。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的用于航空部件测试的系统，通过在试验器中设置多个继电器和连接器，多组连接器可以连接不同的待测部品，通过选择特定的继电器与连接器连接，实现不同的测试设备与待测部品之间的连接，通过对继电器进行编码区分其地址，实现了对继电器的控制和选择，进而实现了对待测部品的控制和选择，从而实现了测试设备与待测部品自动连接，在测试过程中，通过在工控机中设置测试软件，实现了测试设备对待测部品的功能测试。所以，本发明实施例提供的测试系统通用性强、操作简便、测试效率高。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于航空部件自动测试的系统，其特征在于，包括：工控机、试验器、测试设备和待测部件的专用适配器；所述试验器包括：多对连接器、功率继电器板和多个信号继电器板，其中一对所述连接器上连接有所述测试设备，所有的所述连接器上均连接有所述待测部件的专用适配器，所述功率继电器板上设置有多个功率继电器，部分所述功率继电器与电源连接，部分所述功率继电器与连接有测试设备的一对连接器连接，除了所述连接有测试设备的一对连接器之外的每对连接器均与一个所述信号继电器板相连接，每个所述信号继电器板上均设置有多组信号继电器，所有的所述功率继电器和所述信号继电器均挂接在RS485总线上，所述RS485总线与所述工控机连接，所述测试设备与所述工控机数据连接；

所述工控机用于控制和选择继电器，实现测试设备和待测部件之间的连接，所述工控机还用于按部件维修手册的要求对待测部件进行功能测试。

2.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述工控机还用于接收测试设备发送的测试数据，并将接收到的测试数据与部件维修手册要求数据进行比对，以判断部品功能是否合格。

3.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述试验器还包括：6U标准机箱，所述功率继电器板、多个信号继电器板和RS485总线均设置在所述机箱内，所述多对连接器位于所述机箱的前面板上，所述机箱的前面板上还设置有飞机部附件常用的28VDC，115VAC、26VAC电源开关，及两路直流扩展电源，并相应配有保险和指示灯。

4.根据权利要求2所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述试验器安装于设备架上。

5.根据权利要求2所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述机箱的后面板上设置有：ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口，所述ARINC 429板卡接口、万用表接口、函数发生器接口、示波器接口、同步信号发生器接口及扩展资源接口均连接到所述连接器上。

6.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述功率继电器板上设置有11个7A的双刀继电器，其中6个连接常用的28V、115VAC、26VAC及DC1、DC2电源，其余5个继电器的所有引脚被引到连接器上。

7.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，每个所述信号继电器板上设置有10组信号继电器，每组包括5个1A的双刀继电器，所有的所述继电器的共接端连接在一起，所有的所述继电器的常开端和共接端均与连接器连接。

8.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述设备还包括485转232模块，所述485转232模块的输入端连接有RS485总线，输出端连接有232串口线，通过232串口线与工控机相连。

9.根据权利要求1所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述功率继电器和所述信号继电器的地址通过编码区分。

10.根据权利要求8所述的用于航空部件测试的系统，其特征在于，所述功率继电器和所述信号继电器由FPGA控制，通信协议参考MODBUS协议，通信帧与通用MODBUS帧类似，通信帧由起始位、地址域、功能域、数据域和停止位组成，共七组8位二进制数。