CN110764436A - 射检台自动化测试设备、控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仪器仪表检测技术领域，具体公开了一种射检台自动化测试设备，其中，包括：工控机、信号调理箱、电源盒、负载箱和机柜，工控机、电源盒和负载箱均设置在机柜内；工控机与适配器及环境监控单元通信连接，用于发出控制指令，且用于与环境监控单元之间进行工况数据的传输；信号调理箱分别与工控机以及适配器连接，用于对控制指令进行逻辑解析；电源盒与适配器电连接，用于进行电压转换；负载箱分别与信号调理箱和适配器连接工控机连接，根据控制指令模拟实际负载工作。本发明还公开了一种自动化测试的控制方法及装置。本发明提供的射检台自动化测试设备能够实现自动化测试，简化了操作步骤，降低了对操作人员的要求，提高了工作效率。

Description

射检台自动化测试设备、控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及仪器仪表检测技术领域，尤其涉及一种射检台自动化测试设备、一种自动化测试的控制方法及自动化测试的控制装置。

背景技术

传统测试设备由一台工控机、一台调试笔记本，一台转接适配器模拟器、一台环境监控单元模拟器、加热模拟负载、电机负载、连接线缆及网线等组成。每个组成部分单独分离，需要较大场地平面铺开安装固定。

一套射检台可同时控制和监测四个某型号武器，而传统测试设备技术是基于单个通道，以功能为模块划分依据，对各个模块分离独立设计。

传统测试设备主要存在以下缺陷：1）技术落后，集成化和自动化程度低，操作复杂，效率低下，占地空间大，对测试人员要求较高，且需要较长时间的培训才能完成相关工作。2）射检台功能测试或调试时，需要多人配合，反复拆接连接电缆4次，耗时一天才能完成。3）软件界面通过网页访问，发控界面和状态界面分离，直观性差，操作复杂。4）传统测试设备无监测监控保护功能，对潜在的设备、人员危险没有预防和保护措施。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种射检台自动化测试设备及包括该射检台自动化测试设备的射检台自动化测试系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种射检台自动化测试设备，其中，包括：工控机、信号调理箱、电源盒、负载箱和机柜，所述工控机、信号调理箱、电源盒和负载箱均设置在所述机柜内；

所述工控机与适配器及环境监控单元通信连接，用于发出控制指令，且用于与所述环境监控单元之间进行工况数据的传输以及接收适配器及环境监控单元状态反馈信号并显示；

所述信号调理箱分别与所述工控机以及所述适配器连接，用于对所述控制指令进行逻辑解析及电平转换；

所述电源盒与所述适配器电连接，用于进行电压转换，并为所述适配器提供电源供应；

所述负载箱分别与所述信号调理箱和所述适配器连接，用于接收所述适配器的电源输入，并根据所述控制指令模拟实际负载工作。

进一步地，所述工控机包括TTL输入输出采集卡和RS-485串口卡。

进一步地，所述工控机还包括以太网接口。

进一步地，所述电源盒包括多台电压电流表、多台断路器和多种电源转换模块，每种电源转换模块均对应一台电压电流表和一台断路器。

进一步地，所述负载箱包括直流电机模拟负载和交流电机模拟负载，所述直流电机模拟负载和所述交流电机模拟负载均设置有电压表和过流保护器件。

进一步地，还包括：连接电缆，所述连接电缆用于实现所述机柜内的工控机、信号调理箱、电源盒和负载的连接。

进一步地，所述机柜包括42U标准机柜。

作为本发明的另一个方面，提供一种自动化测试的控制方法，其中，包括：

采集适配器及环境监控单元的信号；

根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

进一步地，所述根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令，包括：

根据采集到的所述适配器的信号生成控制射检台自动化测试设备工作的电源控制指令；

根据所述电源控制指令以及采集到的环境监控单元的信号生成控制负载箱模拟负载工作的控制指令。

作为本发明的另一个方面，提供一种自动化测试的控制装置，其中，包括：

采集模块，用于采集适配器及环境监控单元的信号；

指令生成模块，用于根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

发出模块，用于发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

通过上述射检台自动化测试设备，将工控机、电源盒、负载箱等都集中在机柜中，且功能测试都是根据工控机发出的控制指令实现，大大提高了集成化和自动化程度，能够实现自动化测试，简化了操作步骤，降低了对操作人员的要求，提高了工作效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的射检台自动化测试设备的结构框图。

图2为本发明提供的负载箱、信号调理箱、工控机和电源盒与适配器的连接关系示意图。

图3为本发明提供的电源盒的结构框图；

图4为本发明提供的负载箱的结构框图；

图5a为本发明提供的PCI-1753输入原理图；

图5b为本发明提供的PCI-1753输出原理框图；

图6为本发明提供的隔离输出示意图；

图7为本发明提供的隔离输入示意图；

图8为本发明提供的信号调理箱的结构框图；

图9为本发明提供的机柜结构示意图；

图10为本发明提供的自动化测试的控制方法的流程图；

图11为本发明提供的工控机内自动化测试的控制装置的实现的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种射检台自动化测试设备，图1是根据本发明实施例提供的射检台自动化测试设备的结构框图，如图1所示，包括：

工控机、信号调理箱、电源盒、负载箱和机柜，所述工控机、信号调理箱、电源盒和负载箱均设置在所述机柜内；

所述工控机与适配器及环境监控单元通信连接，用于发出控制指令，且用于与所述环境监控单元之间进行工况数据的传输以及接收适配器及环境监控单元状态反馈信号并显示；

所述信号调理箱分别与所述工控机以及所述适配器连接，用于对所述控制指令进行逻辑解析及电平转换；

所述电源盒与所述适配器电连接，用于进行电压转换，并为所述适配器提供电源供应；

所述负载箱分别与所述信号调理箱和所述适配器连接，用于接收所述适配器的电源输入，并根据所述控制指令模拟实际负载工作。

通过上述射检台自动化测试设备，将工控机、电源盒、负载箱等都集中在机柜中，且功能测试都是根据工控机发出的控制指令实现，大大提高了集成化和自动化程度，能够实现自动化测试，简化了操作步骤，降低了对操作人员的要求，提高了工作效率。

具体地，所述信号调理箱可以对工控机发出的控制命令进行逻辑解析，再通过TTL电平转换发送至适配器；同时接受适配器发出执行状态信号，通过TTL电平转换及开关量信号发送至工控机。

可以理解的是，所述工控机和所述信号调理箱完成与被测设备的数字量输入输出。被测设备上下电通过电源盒断路器手动实现。

作为具体地实施方式，如图2所示，为负载箱、信号调理箱、工控机和电源盒与适配器的连接关系示意图。

具体地，所述工控机包括TTL输入输出采集卡和RS-485串口卡。

进一步具体地，RS-485串口卡选用MOXA公司出品的CP-114型4串口卡，可实现9600bps的RS-485通信。

TTL输入输出卡，数字量输入输出数量最大，需要58通道输入24通道输出。拟选用2块PCI-1753型96通道数字量IO卡组成192通道数字量IO，其接口电原理图如图5a和图5b所示。

另外，隔离输出采用三极管加继电器的单路实现TTL信号到所需电压信号或者干接点的转换功能。如图6所示。

隔离输入采用基于光耦的转换电路实现电压信号或者接地开路信号（低有效的电压信号）到TTL的转换功能。如图7所示。

具体地，所述工控机还包括以太网接口。

进一步具体地，网卡选用4端口PCIe快速千兆以太网通讯卡，具有4个独立网口。

具体地，作为电源盒的具体实施方式，如图3所示，所述电源盒包括多台电压电流表、多台断路器和多种电源转换模块，每种电源转换模块均对应一台电压电流表和一台断路器。

如图3所示，电源盒内置三相AC380转AC220变压器一只，AC380转DC220模块一只(甲供)，AC220转DC28和DC12模块，各电源输出均设置有电压电流表和断路器，手动上下电。

进一步具体地，三相电压电流表选用上海朝庆公司出品的DED194E型三相电压电流表，具有0.5级精度和符合国标MODBUS-RTU协议的RS485通讯接口。三相AC380转AC220采用上海南默电气设备有限公司出品的SBK型三相干式隔离变压器。直流200/28/12V电压电流监测选用达锋仪器仪表工具行出品的DF4-D型三位半数显面板表。

输入总电源控制和输出AC220V、DC220V、DC28V、DC12V和DC5V选用施耐德Acti9系列小型断路器。三相AC220V(1kW)选用3P6A；DC220V(2kW)选用2P10A；DC28V(22A)选用1P10A(电机)、1P6A(中继)和1P6A(传感器)；DC12V和DC5V选用1P4A保护。

输入输出连接器选用圆形螺纹连接器，输入插座为针，输出插座为孔。

AC380V输入：4线×4mm2;接触对Φ2.5×4；

AC220V、DC220V输出：5线×2mm2；

接触对Φ1.5×2；被测连接器位号：XF12；

DC28V输出：4+4线×2mm2；

接触对Φ1.5×10；

被测连接器位号：XF13+XF14；

DC28V、DC12V和DC5V输出至射检台自动化测试设备内部。

具体地，如图4所示，所述负载箱包括直流电机模拟负载和交流电机模拟负载，所述直流电机模拟负载和所述交流电机模拟负载均设置有电压表和过流保护器件。

具体地，还包括：连接电缆，所述连接电缆用于实现所述机柜内的工控机、信号调理箱、电源盒和负载的连接。

需要说明的是，所述负载箱完成AC220V负载(每相300W)、DC220V负载(甲供)、DC28V负载(甲供)模拟，传感器DC28V输出指示和集线功能。空开、电压表和输入输出圆形连接器均同电源盒。指示灯选用ONPOW出品的LAS1型AC/DC指示灯。

还需要说明的是，所述信号调理箱完成数字量IO和DC28V、DC12V、DC5V和继电器信号的双向转换。

信号调理箱采用模块化设计，背板和功能插板之间采用统一定义，可根据需要单独升级或扩展。背板和功能插板之间采用DIN41612连接器，功能插板输出采用Sub-D 50连接器。具体如图8所示。

优选地，所述机柜包括42U标准机柜。

图9示出了电源盒、信号调理箱、负载箱和工控机等在42U标准机柜内的布局结构。

作为本发明的另一实施例，提供一种利用前文所述的射检台自动化测试设备进行自动化测试的控制方法，其中，如图10所示，包括：

S110、采集适配器及环境监控单元的信号；

S120、根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

S130、发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

通过该自动化测试的控制方法，可以实现射检台自动化测试设备的自动化测试功能，简化了操作步骤，降低了对操作人员的要求，提高了工作效率。

进一步地，所述根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令，包括：

根据采集到的所述适配器的信号生成控制射检台自动化测试设备工作的电源控制指令；

根据所述电源控制指令以及采集到的环境监控单元的信号生成控制负载箱模拟负载工作的控制指令。

作为本发明的另一个实施例，提供一种自动化测试的控制装置，其中，包括：

采集模块，用于采集适配器及环境监控单元的信号；

指令生成模块，用于根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

发出模块，用于发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

应当理解的是，上述自动化测试的控制装置可以作为工控机的一部分集成在工控机内部来执行相关控制流程。

需要说明的是，所述工控机主要用于显示采集适配器及环境监控单元发送的信号，对其进行监控，同时对信号和人机交互命令处理后向环境监控单元及雷箱发送控制命令。

根据设计要求，现采用Labview软件进行软件的编制工作。其主要软件结构如图11所示。

由图11可以看出自动化测试的控制装置作为一个集成软件主要分为三层结构：显示/控制层、中间数据处理模块、底层通信层。

显示/控制层中主要有主程序，负责各个数据处理模块之间的调用，以及数据的显示和人机交互指令的收集工作。同时，根据测试流程，主程序中还有相关测试流程判定模块。由于Labview中运行模式为多线程，程序各个判定逻辑不会存在相互影响的情况。

数据处理层主要有各个数据处理模块，包括适配器的信号显示及发送模块，环境检测单元的接收及发送模块，以太网的收发测试模块。主要根据信号种类及信号接收发送端的不同进行分类处理。同样由于为多线程结构，信号相互之间无干扰情况。

底层通信层，项目中主要用到PCI通信模式、RS485通信模式及以太网通信模式。各数据处理间需用到不同的通信模块，在底层通信层将各数据分类以及功能隔离。

另外，为了满足对温度的要求，元器件选择时均选择工业级宽温产品。还需要从结构设计上，针对设备散热做精细的设计，以满足用户的环境要求。各模块采取自然散热或自带风机强迫风冷冷却方式。采用自带风机冷却散热方案，以直接风冷单元机壳或散热器为主，不直接冷却元器件。单元内发热元件的热量通过导热绝缘材料传到具有冷板特性的壳体或散热板上，冷却风通过与单元壳体或散热板的充分热交换带走热量。具体设计时考虑到设备内部的功耗分布均匀，防止产生热点，结构设计保证导热通道尽可能短，散热面积尽可能大。

综上，通过上述射检台自动化测试设备及系统，大大提高了工作效率，由原来的一天缩短到现在的1.5个小时；提高了集成化和自动化程度，所有功能模块都集成到一个机柜中，功能测试都由工控机内的自动化测试的控制装置来实现；简化操作步骤，大大降低对操作人员的要求，只需要通过鼠标和键盘就可完成所有功能测试；加入电压电流监控显示功能，保护人员和设备安全。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射检台自动化测试设备，其特征在于，包括：工控机、信号调理箱、电源盒、负载箱和机柜，所述工控机、信号调理箱、电源盒和负载箱均设置在所述机柜内；

所述工控机与适配器及环境监控单元通信连接，用于发出控制指令，且用于与所述环境监控单元之间进行工况数据的传输以及接收适配器及环境监控单元状态反馈信号并显示；

所述信号调理箱分别与所述工控机以及所述适配器连接，用于对所述控制指令进行逻辑解析及电平转换；

所述电源盒与所述适配器电连接，用于进行电压转换，并为所述适配器提供电源供应；

所述负载箱分别与所述信号调理箱和所述适配器连接，用于接收所述适配器的电源输入，并根据所述控制指令模拟实际负载工作。

2.根据权利要求1所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，所述工控机包括TTL输入输出采集卡和RS-485串口卡。

3.根据权利要求2所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，所述工控机还包括以太网接口。

4.根据权利要求1所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，所述电源盒包括多台电压电流表、多台断路器和多种电源转换模块，每种电源转换模块均对应一台电压电流表和一台断路器。

5.根据权利要求1所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，所述负载箱包括直流电机模拟负载和交流电机模拟负载，所述直流电机模拟负载和所述交流电机模拟负载均设置有电压表和过流保护器件。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，还包括：连接电缆，所述连接电缆用于实现所述机柜内的工控机、信号调理箱、电源盒和负载的连接。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的射检台自动化测试设备，其特征在于，所述机柜包括42U标准机柜。

8.一种利用权利要求1至7中任意一项所述的射检台自动化测试设备进行自动化测试的控制方法，其特征在于，包括：

采集适配器及环境监控单元的信号；

根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

9.根据权利要求8所述的射检台自动化测试控制方法，其特征在于，所述根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令，包括：

根据采集到的所述适配器的信号生成控制射检台自动化测试设备工作的电源控制指令；

根据所述电源控制指令以及采集到的环境监控单元的信号生成控制负载箱模拟负载工作的控制指令。

10.一种利用权利要求1至7中任意一项所述的射检台自动化测试设备进行自动化测试的控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集适配器及环境监控单元的信号；

指令生成模块，用于根据采集到的所述适配器及环境监控单元的信号生成控制指令；

发出模块，用于发出所述控制指令，其中，所述控制指令用于控制负载箱执行模拟负载工作的流程。

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