CN108761314A - 电控板自动检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种电控板自动检测设备及其检测方法，包括计算机、检测装置和耐压测试装置，计算机上装载有被测板检测系统，检测装置上设置有上位机通信模块和遥控通讯模块，计算机与检测装置上的上位机通信模块电连接，耐压仪与遥控通讯模块上的接口连接；检测装置上不同的模块对电控板进行检测；检测时，电控板的输入端和输出端分别连接有用于隔离高压的接触器。本发明能有效解决电控板检测过程中电脑容易损坏的问题，且能有效提高可用性和安全系数；其自动化程度高，可减轻工作人员的工作量，且检测效率高，适用范围广。

Description

电控板自动检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测设备，特别涉及一种电控板自动检测设备及其检测方法。

背景技术

目前，电控板在生产过程一般需要进行功能测试，传统的测试方式一般采用人工测试或半自动测试设备进行测试，在测试的过程需要人为的判定电控板的好坏，且无法对电控板的控制程序进行核对校验；此外，单个操作员无法同时操作多台设备进行测试，需要安排多个操作员进行测试，人工成本较高；另外，整个测试过程不能可视化，测试过程与结果的数据不能记录存档。

中国专利文献号CN202433492U于2012年09月12日公开了一种自动测试设备，具体公开了包括：送板机构、测试机构和记号装置，送板机构位于测试机构一侧，测试机构是将测试针下探到PCB板的测试点上，PCB板下方的支撑板向上支撑PCB板，记号装置位于测试机构上方，记号装置在不良的电路板做上标识。该设备在检测出电路板出现故障时，只在其上标下记号，没有指出电路板存在的故障，使故障电路板修复故障时，需要人工再次对电路板进行检测故障，导致其操作麻烦，而且高压情况下，检测设备和电脑容易损坏。

因此，有必要作进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种能有效解决电控板检测过程中电脑容易损坏的问题，且能有效提高可用性和安全系数的电控板自动检测设备及其检测方法，以克服现有技术中的不足之处。本检测设备能对耐压仪产生的峰值3600V电压和2000V的有效交流电压进行有效隔离，使其不会因为高压把电控板和电脑的元器件击穿导致其损坏，其自动化程度高，可减轻工作人员的工作量，且检测效率高，适用范围广。

按此目的设计的一种电控板自动检测设备，包括计算机、检测装置和耐压测试装置，其特征在于：所述计算机上装载有被测板检测系统，检测装置上设置有上位机通信模块和遥控通讯模块，计算机与检测装置上的上位机通信模块电连接，耐压仪与遥控通讯模块上的接口连接；所述检测装置上不同的模块对电控板进行检测；检测时，电控板的输入端和输出端分别连接有用于隔离高压的接触器。

所述检测装置上设置有单片机，所述单片机的输入端分别与电压检测模块和按键检测模块连接，所述单片机的输出端分别与显示模块、继电器输出控制模块、上位机通信模块和遥控通讯模块连接。

所述电压检测模块包括用于对整流后的电压信号进行隔离的光耦，光耦的输入端分别连接整流端和整流桥，光耦的输出端与5V电源连接、并接地；所述光耦的被控端通过电阻R10并联电阻R11和二极管LED1连接5V电源，同时通过电阻R16连接到电压检测模块74HC165引脚，检测信号电压检测模块从74HC165芯片传回给单片机进行分析处理；光耦的控制端连接电容C1和接地，此外，光耦控制端还连接由电阻R1、电阻R5和电阻R7并联的电路，及由电阻R3和电阻R4并联的电路；所述电压检测模块通过光耦对输入信号进行隔离，用来检测电压检测模块的输入是否正常。

所述按键检测模块包括用于启动对电控板检测的启动检测按键和用于紧急停止对电控板检测的紧急停机按键；所述按键检测模块通过启动检测按键来实现电控板的检测，通过紧急停机按键来实现电控板检测过程的中断。

所述显示模块通过所述测试信息显示模块通过TM1668驱动8位8段数码管显示电控板的运行状态与故障信息

所述继电器输出控制模块通过级联74HC595芯片实现并行输出，继而控制UL2003芯片驱动12V的继电器实现输出控制，，从而实现对继电器的控制和接触器的通断，继电器的通断控制滤波板选择电路的通断控制、供电，及自动压板与弹板的气缸控制。

所述上位机通信模块通过设备板上的RS-232串口电路与计算机进行通信，计算机通过设备板发送电控板的配置信息，然后从设备板上获取电控板的检测状态与结果。

所述遥控通讯模块与耐压仪进行通讯，电控板通过遥控通讯模块发送和接收耐压仪的信息，从而控制耐压仪，以及接收耐压仪的状态信息。

一种用于上述电控板自动检测设备的检测方法，其特征在于：包括主程序检测和子程序检测；

主程序检测包括以下步骤：

1)主程序启动时一直循环检查是否有串口接入到计算机

2)等待定时器达到100ms的定时；

3)如果定时器达到100ms定时，查询串口接收到的数据，如果没有数据则判断超时是否到达；

4)如果串口通信超时，则报通信故障；

5)如果串口接收到数据，进入串口数据接收子程序；

6)从串口发送运行参数等数据；

7)将定时器清零，回到第3)步；

子程序检测包括以下步骤：

1).串口接收到足够的数据，如果当前正在报通信故障，则清除通信故障；

2).判断下位机是否检测到紧急停止按钮已经按下，如果按下则停止所有测试并显示急停图标；

3).如果紧急停止按钮没有按下，显示下位机的运行状态；

4).保存串口接收到的数据；

5).显示测试过程信息，包括测试进度、运行参数、下位机检测到的故障信息。

上述主程序检测的检测过程为：

1)打开电脑上位机测试界面检测是否有串口接入到计算机；

2)按下气缸压下按钮，气缸开始压下，压力达到阈值；按键检测模块的启动按钮按下，由继电器输出控制模块控制接触器，使控制市电输入和输出的接触器闭合，开始进行滤波板各项功能的检测，如果出现紧急情况，可以按下急停按钮，停止各项检测的进行；

3)通过电压检测模块的电压采样采样电路，把采样到的电压并行输入到74HC165芯片，再通过74HC165芯片输入到主芯片进行处理；

4)电压检测处理完成，由继电器输出控制模块控制继电器输出从而使控制市电的接触器断开，通过遥控通讯模块控制耐压仪进行耐压检测；

5)耐压检测完成，通过继电器输出控制模块控制继电器，从而控制盖章仪给板子做标记，分辨板子的好坏；

6)主芯片把处理完成的各项功能数据发送到显示模块，由数码管进行显示各项功能的数据显示；

7)串口通过上位机通信模块，实时发送数据给上位机，从而实现各项检测功能数据的实时显示以及记录。

本发明通过设置检测装置与计算机电连接，计算机内的被测板检测系统设置完成参数后，检测装置对电控板内的电压检测模块和继电器等元器件进行检测，并最终在计算机的主界面上显示电控板是否合格或存在什么故障。同时其具有结构简单合理、操作简单方便、效率高和适用范围广等特点。通过在电控板的输入端和输出端分别连接接触器，使高压被彻底隔离，进而有效避免高压把电控板和电脑的元器件击穿导致其损坏。

附图说明

图1是本发明一实施例中检测装置的电路图。

图2是本发明一实施例中电压检测模块的电路图。

图3是本发明一实施例中按键检测模块的电路图。

图4是本发明一实施例中显示模块的电路图。

图5是本发明一实施例中继电器输出控制模块的电路图。

图6是本发明一实施例中上位机通信模块的电路图。

图7是本发明一实施例中耐压仪通信模块的电路图。

图8是本发明一实施例中隔离耐压仪高压模块的结构示意图。

图9是本发明一实施例中电控板检测系统中的主界面。

图10是本发明一实施例中电控板检测系统中的调试界面

图11是本发明一实施例中电控板检测系统中的模式选择以及测试板数选择界面。

图12是本发明一实施例的检测步骤框线图。

图13是本发明一实施例的检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图13，本电控板自动检测设备，包括计算机、检测装置和耐压测试装置，计算机上装载有被测板检测系统，检测装置上设置有上位机通信模块和遥控通讯模块，计算机与检测装置上的上位机通信模块电连接，耐压仪与遥控通讯模块上的接口连接；检测装置上不同的模块对电控板进行检测，实现检测电控板的作用；检测时，电控板的输入端和输出端分别连接有用于隔离高压的接触器。

其中，接触器能把耐压仪产生的峰值3600V电压和2000V的有效交流电压进行有效的隔离，避免高压损坏检测装置和计算机。通过长时间研究、筛选和测试，最终确定在电控板的输入和输出两端分别连接接触器把高压给彻底的隔离；因为只有输入输出两端都进行高压的彻底隔离，在进行耐压测试的时候，才能保证高压不会导到电控板和电脑损坏。接触器具有耐高电压、耐大电流的优点，其次它的接触点离弹片有足够的距离，可以保证不会有高压隔空通过导线传递到电控板上去；此外，由于接触器具有耐高压和耐大电流的特点，在测试电控板过程中，不会因为电控板短路产生的大电流，导致接触器损坏，假设使用高耐压的继电器，当电控板短路的时候，会导致高压继电器损坏，这就不能保证测试装置的可用性，所以综上原因选择接触器最优方案。在使用接触器仍需注意的是在需要测试耐压前和测试耐压后，都需要保证接触器彻底的吸合和断开，因为接触器的弹片和接触点的距离比较大，需要一定的时间才能完成相应的动作，如不能保证其彻底的吸合和断开，高压还是会传递到电控板和电脑上，导致其损坏，所以在耐压测试前后都要有一段时间的延时，保证检测设备的可靠性。

进一步说，参见图1，检测装置上设置有单片机，单片机的输入端分别与电压检测模块和按键检测模块连接，单片机的输出端分别与显示模块、继电器输出控制模块、上位机通信模块和遥控通讯模块连接。

进一步说，参见图2，电压检测模块的工作有220V检测、滤波板继电器检测和水泥电阻检测；电压检测模块包括用于对整流后的电压信号进行隔离的光耦，光耦的输入端连接整流桥、并通过相应的电阻连接整流端，光耦的输出端通过相应的电阻与5V电源连接、并接地；光耦的被控端通过电阻R10并联电阻R11和二极管LED1连接5V电源，同时通过电阻R16连接到电压检测模块74HC165引脚，检测信号电压检测模块从74HC165芯片传回给单片机进行分析处理；光耦的控制端连接电容C1和接地，该电容C1用于用于滤波；此外，光耦控制端还连接由电阻R1、电阻R5和电阻R7并联的电路，及由电阻R3和电阻R4并联的电路，其中，电阻R1、电阻R5和电阻R7分别为100K、且用于分压和分流，电阻R3和电阻R4分别为水泥电阻、且用于分压；电压检测模块通过光耦对输入信号进行隔离，用来检测电压检测模块的输入是否正常。

进一步说，参见图3，按键检测模块包括用于启动对电控板检测的启动检测按键和用于紧急停止对电控板检测的紧急停机按键；按键检测模块通过启动检测按键来实现电控板的检测，通过紧急停机按键来实现电控板检测过程的中断。

进一步说，参见图4，显示模块通过所述测试信息显示模块通过TM1668驱动8位8段数码管显示电控板的运行状态与故障信息。

进一步说，参见图5，继电器输出控制模块通过级联74HC595芯片实现并行输出，继而控制UL2003芯片驱动12V的继电器实现输出控制，，从而实现对继电器的控制和接触器的通断，继电器的通断控制滤波板选择电路的通断控制、供电，及自动压板与弹板的气缸控制。

进一步说，参见图6，上位机通信模块通过设备板上的RS-232串口电路与计算机进行通信，计算机通过设备板发送电控板的配置信息，然后从设备板上获取电控板的检测状态与结果。

进一步说，参见图7，遥控通讯模块与耐压仪进行通讯，电控板通过遥控通讯模块发送和接收耐压仪的信息，从而控制耐压仪，以及接收耐压仪的状态信息。

进一步说，显示模块显示的界面主要包含主界面、调试界面和模式选择及测试数选择界面：

参见图9，主界面用于为作业员根据此界面显示的各个参数来判别被测电控板是否通过测试；主界面上有用于显示电控板测试进度的测试进度条9.1、用于显示电控板故障的故障信息显示区9.2、用于显示测试模式的测试模式选择区9.3、用于选择测试数量的数量选择区9.4：用于显示测试进度信息的测试进度显示区9.5、用于显示电控板是否通过的测试状态显示区9.6、用于显示电控板耐压是否通过的耐压仪状态显示区9.7、用于显示通过数和故障数和通过率的生产数据显示区9.8、用于显示总的通过率和通过数的总测试板数及通过率显示区9.9；

参见图10，调试界面用于提供开发人员进行电控板的功能调试；

参见图11，模式选择及测试数选择界面用于为测试员提供选择所需的模式和所测试的电控板数量；

本发明的电控板自动检测设备的检测方法，其特征在于：包括主程序检测和子程序检测；

主程序检测包括以下步骤：

1)主程序启动时一直循环检查是否有串口接入到计算机

2)等待定时器达到100ms的定时；

3)如果定时器达到100ms定时，查询串口接收到的数据，如果没有数据则判断超时是否到达；

4)如果串口通信超时，则报通信故障；

5)如果串口接收到数据，进入串口数据接收子程序；

6)从串口发送运行参数等数据；

7)将定时器清零，回到第3)步；

子程序检测包括以下步骤：

1).串口接收到足够的数据，如果当前正在报通信故障，则清除通信故障；

2).判断下位机是否检测到紧急停止按钮已经按下，如果按下则停止所有测试并显示急停图标；

3).如果紧急停止按钮没有按下，显示下位机的运行状态；

4).保存串口接收到的数据；

5).显示测试过程信息，包括测试进度、运行参数、下位机检测到的故障信息。

上述主程序检测的检测过程为：

1)打开电脑上位机测试界面检测是否有串口接入到计算机；

2)按下气缸压下按钮，气缸开始压下，压力达到阈值；按键检测模块的启动按钮按下，由继电器输出控制模块控制接触器，使控制市电输入和输出的接触器闭合，开始进行滤波板各项功能的检测，如果出现紧急情况，可以按下急停按钮，停止各项检测的进行；

3)通过电压检测模块的电压采样采样电路，把采样到的电压并行输入到74HC165芯片，再通过74HC165芯片输入到主芯片进行处理；

4)电压检测处理完成，由继电器输出控制模块控制继电器输出从而使控制市电的接触器断开，通过遥控通讯模块控制耐压仪进行耐压检测；

5)耐压检测完成，通过继电器输出控制模块控制继电器，从而控制盖章仪给板子做标记，分辨板子的好坏；

6)主芯片把处理完成的各项功能数据发送到显示模块，由数码管进行显示各项功能的数据显示；

7)串口通过上位机通信模块，实时发送数据给上位机，从而实现各项检测功能数据的实时显示以及记录。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电控板自动检测设备，包括计算机、检测装置和耐压测试装置，其特征在于：所述计算机上装载有被测板检测系统，检测装置上设置有上位机通信模块和遥控通讯模块，计算机与检测装置上的上位机通信模块电连接，耐压仪与遥控通讯模块上的接口连接；所述检测装置上不同的模块对电控板进行检测；检测时，电控板的输入端和输出端分别连接有用于隔离高压的接触器。

2.根据权利要求1所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述检测装置上设置有单片机，所述单片机的输入端分别与电压检测模块和按键检测模块连接，所述单片机的输出端分别与显示模块、继电器输出控制模块、上位机通信模块和遥控通讯模块连接。

3.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述电压检测模块包括用于对整流后的电压信号进行隔离的光耦，光耦的输入端分别连接整流端和整流桥，光耦的输出端与5V电源连接、并接地；所述光耦的被控端通过电阻R10并联电阻R11和二极管LED1连接5V电源，同时通过电阻R16连接到电压检测模块74HC165引脚，检测信号电压检测模块从74HC165芯片传回给单片机进行分析处理；光耦的控制端连接电容C1和接地，此外，光耦控制端还连接由电阻R1、电阻R5和电阻R7并联的电路，及由电阻R3和电阻R4并联的电路；所述电压检测模块通过光耦对输入信号进行隔离，用来检测电压检测模块的输入是否正常。

4.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述按键检测模块包括用于启动对电控板检测的启动检测按键和用于紧急停止对电控板检测的紧急停机按键；所述按键检测模块通过启动检测按键来实现电控板的检测，通过紧急停机按键来实现电控板检测过程的中断。

5.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述测试信息显示模块通过TM1668驱动8位8段数码管显示电控板的运行状态与故障信息。

6.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述继电器输出控制模块通过级联74HC595芯片实现并行输出，继而控制UL2003芯片驱动12V的继电器实现输出控制，从而实现对继电器的控制和接触器的通断，继电器的通断控制滤波板选择电路的通断控制、供电，及自动压板与弹板的气缸控制。

7.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述上位机通信模块通过设备板上的RS-232串口电路与计算机进行通信，计算机通过设备板发送电控板的配置信息，然后从设备板上获取电控板的检测状态与结果。

8.根据权利要求2所述电控板自动检测设备，其特征在于：所述遥控通讯模块与耐压仪进行通讯，电控板通过遥控通讯模块发送和接收耐压仪的信息，从而控制耐压仪，以及接收耐压仪的状态信息。

9.如权利要求1所述电控板自动检测设备的检测方法，其特征在于：包括主程序检测和子程序检测；

主程序检测包括以下步骤：

1)主程序启动时一直循环检查是否有串口接入到计算机

2)等待定时器达到100ms的定时；

3)如果定时器达到100ms定时，查询串口接收到的数据，如果没有数据则判断超时是否到达；

4)如果串口通信超时，则报通信故障；

5)如果串口接收到数据，进入串口数据接收子程序；

6)从串口发送运行参数等数据；

7)将定时器清零，回到第3)步；

子程序检测包括以下步骤：

1).串口接收到足够的数据，如果当前正在报通信故障，则清除通信故障；

2).判断下位机是否检测到紧急停止按钮已经按下，如果按下则停止所有测试并显示急停图标；

3).如果紧急停止按钮没有按下，显示下位机的运行状态；

4).保存串口接收到的数据；

5).显示测试过程信息，包括测试进度、运行参数、下位机检测到的故障信息。

10.根据权利要求9所述电控板自动检测设备的检测方法，其特征在于：主程序检测的检测过程为：

1)打开电脑上位机测试界面检测是否有串口接入到计算机；

2)按下气缸压下按钮，气缸开始压下，压力达到阈值；按键检测模块的启动按钮按下，由继电器输出控制模块控制接触器，使控制市电输入和输出的接触器闭合，开始进行滤波板各项功能的检测，如果出现紧急情况，可以按下急停按钮，停止各项检测的进行；

3)通过电压检测模块的电压采样采样电路，把采样到的电压并行输入到74HC165芯片，再通过74HC165芯片输入到主芯片进行处理；

4)电压检测处理完成，由继电器输出控制模块控制继电器输出从而使控制市电的接触器断开，通过遥控通讯模块控制耐压仪进行耐压检测；

5)耐压检测完成，通过继电器输出控制模块控制继电器，从而控制盖章仪给板子做标记，分辨板子的好坏；

6)主芯片把处理完成的各项功能数据发送到显示模块，由数码管进行显示各项功能的数据显示；

7)串口通过上位机通信模块，实时发送数据给上位机，从而实现各项检测功能数据的实时显示以及记录。