CN114325149A - 一种特种机器人电气故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种机器人电气故障诊断系统，包括：测试主机、测试软件和板卡、匹配装置、切换装置，所述测试软件和板卡集成在测试主机内，所述板卡包括开关量输出板卡、开关量采集板卡。本发明以测试主机、测试软件和开关量输入/输出板卡组合为核心对应实现开关量信号采集和控制指令输出的基本功能；在板卡的前端设计匹配装置，完成采集型号和控制指令的调理转换和时序控制；在匹配装置前端再设计1托5切换装置，就能对5套产品进行测试；故障诊断系统按测试主机、匹配装置设备和1托5切换装置设备进行独立设计，可通过结构安装和电缆联接集成到一个机柜中使用；结构紧凑、使用简便，整体安全可靠，可至多同时完成对15个产品的检测。

Description

一种特种机器人电气故障诊断系统

技术领域

本发明涉及电气系统领域，尤其涉及一种特种机器人电气故障诊断系统。

背景技术

特种机器人电气模块故障诊断系统(以下简称故障诊断系统)是对特种机器人UP-1/A配电控制盒(兼容UP-1配电控制盒)、UL-1零点控制盒以及YS20-1继电器盒进行电性能检查的地面专用测试设备。它的主要功能是自动发出各种特种机器人电气系统内部继电器的控制指令，完成对所有电气开关量输出信号的测试和数据记录、判断，最终形成3种产品的电气性能检测结果。

以前的故障诊断系统只有1块IO板卡，共计96通道。通常配置成32路输出通道和64路输入通道，不能完成对UP-1/A配电控制盒、UL-1零点控制盒以和YS20-1继电器盒三个电气系统产品的同时测试。

以前故障以前的故障诊断系统不具备1拖5切换装置，每次只能对1个产品进行测试，测试完成后更换连接电缆，接通第2个产品，以此类推，导致产品测试周期长，本产品通过1拖5切换装置可以完成5套产品同时测试。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种特种机器人电气故障诊断系统。

本发明采用的技术方案是：

一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，包括：测试主机、测试软件和板卡、匹配装置、切换装置，所述测试软件和板卡集成在测试主机内，所述板卡包括开关量输出板卡、开关量采集板卡和通用计数器板卡；

所述测试主机：测试软件通过开关量输出板卡发出控制指令信号，通过开关量采集板卡采集开关量信号，读取信号采集数据，进行信号状态显示、判断、报警、输出报表；所述测试主机通过串行口发出切换指令实现切换装置各个信道的切换控制；

所述匹配装置：是测试主机的板卡和产品之间的信号变换设备；测试软件通过开关量输出板卡向被测产品发出激励信号，由匹配装置对激励信号进行信号变换、电气隔离和保护，输出作为产品工作所需的控制指令信号；对产品输出的被测信号进行电气隔离和信号变换，信号经调理后送入开关量采集板卡，由测试软件控制进行采集；

所述切换装置：通过RS232串行口方式接收测试主机测试软件发出的切换控制指令，对多套产品的继电器群进行通断控制，完成多套产品信号信道的分时接入功能。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述测试主机配有2个COM串行接口、4个USB接口、1个VGA显示器接口。

进一步地，所述板卡采用PCI总线即插即用型板卡，包括2种型号；所述开关量输出板卡和开关量采集板卡采用的是通用数字量I/O卡，可提供96路TTL兼容开关量信号I/O信道，数字量I/O卡可以通过软件动态配置每个通道的输入和输出功能，输入功能用于开关量采集，输出功能用于控制指令信号发出；通用数字量I/O卡数量2块，共192个信号点；通过软件配置其中152路信号为输入功能，剩余40路信号点设置为输出功能，能够满足1套特种机器人产品所有电气信号的测试需求及未来的扩展需要；所述的通用计数器卡，配置有8个16位计数器，具有时钟输入和使能端，通过软件可以为计数器卡设置固定的计数周期，通过读取计数值，计算出时间间隔，可用于特种机器人中继电器延时时间精度测试。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述匹配装置包括开关量信号输入匹配电路、控制指令驱动匹配电路以及提供产品工作的28.5V电压可调直流稳压电源。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述控制指令驱动电路：对开关量输出板卡输出的对被测产品的控制指令信号进行隔离和驱动，采用型号为TLP521-4的第一光藕进行隔离，在测试软件的控制下，开关量输出板卡输出控制信号到第一光藕的输入端，第一光耦输出端连接型号为S8050的功率三极管的基极，对28.5V电压可调直流稳压电源或电源地通断控制，功率三极管的集电极输出电压为28.5V，电流可达1A，即作为实际的控制指令直接驱动产品内的工作继电器线圈动作，每个工作继电器线圈的电流不超过0.35A，功率三极管的发射极连接保险丝。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述开关量信号输入匹配电路：用于完成开关量信号的隔离和电压转换功能，采用型号为TLP521-4的第二光藕对产品28.5V电压可调直流稳压电源信号进行电气隔离和电压转换，转换后的电压为5V电平信号，直接接入开关量采集板卡进行信号采集；第二光耦的发光二极管负输入端接入一个型号为2CK84D的开关二极管；因为开关量采集板卡内部有上拉电阻，所以输入开关量采集板卡的信号采用干式接点法，第二光耦输出端作为一个开关，以通断地的模式工作即可。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换装置为1托5切换装置，用于实现自动切换5套产品测试信号的功能，所述切换装置包括5套电路完全相同的继电器群以及切换控制驱动电路，通过继电器群触点的通断完成5套产品的信号切换；5套产品通过5套相同电缆同时连接到切换装置上，每套产品的所有信号线均对应连接到其中一套继电器群通道上；在测试主机发出的切换指令码控制下，某套继电器群的全部触点闭合，则该继电器群通道上连接的那套产品的全部信号就实际连接到匹配装置，进而连入测试主机的板卡，即可对该套产品可以进行测试了。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换装置的切换器件采用OMRON公司的G6S2系列双刀微型继电器和切换指令控制驱动电路，在结构上采用母板插板结构，按模块化进行设计。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换指令控制驱动电路用于完成对切换内的5套继电器群的继电器线圈的通断控制及驱动，包括：AT89C2051单片机、74HC138译码器、型号为TPL521-4的第三光藕以及驱动三极管8050；测试软件通过测试主机的RS232串口将切换指令码发送到切换指令控制驱动电路的单片机后，变换成对5套继电器群中唯一的某个继电器群的接通指令，同时保证其它4个继电器群断开；接通指令经驱动后使该继电器群的继电器开关全部接通，从而将与该继电器群连接的那台产品需切换的信号线与测试电路联通起来。

进一步地，所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，还包括有自检测试电缆，用于将故障诊断系统输出到产品的信号进行分配，分别短接到故障诊断系统的各个信号输入端直接做为输入信号，测试软件将自检当作一次正常的测试，通过软件的判读功能即能检测出整个故障诊断系统全部的软硬件的控制和采集功能是否正常；检测时，将整个故障诊断系统，包括切换装置，按测试产品时连接，把自检电缆当做“产品”测试即可。

本发明的优点是：

1、本发明以测试主机、测试软件和开关量输入、输出板卡和计数器板卡组合为核心对应实现开关量信号采集和控制指令输出的基本功能以及指令输出和信号采集的时序控制；在测试主机和板卡的前端设计匹配装置，可以测试1套产品；在匹配装置前端再设计1托5切换装置，就能对5套产品进行测试；故障诊断系统按测试主机、匹配装置设备和1托5切换装置设备三台主要设备进行独立设计，可通过结构安装和电缆联接集成到一个机柜中使用；结构紧凑、使用简便，整体安全可靠，可至多同时完成对15个产品的检测。

2、本发明方案中设计了故障诊断系统的自检功能，通过自检电缆测试可以尽量避免因故障诊断系统本身故障而影响产品的测试结果，很大程度提高故障诊断系统测试的可靠性。

3、在故障诊断系统测试软件设计中考虑了可靠性问题。对控制指令加入防差错设计，防止用户点错按键，引起的测试结果错误。对控制指令反馈信号也在软件界面单独进行了指示，增强控制指令的可靠确认。软件还设计了声音报警，在测试出现故障时，可以有效的提醒测试人员，特别是提高夜间测试时的可靠性。

4、为了防止信号的过压、过流、短路、反接对设备造成损坏，在电路上也进行了一些设计，如采用光耦器件隔离、保险丝等。

附图说明

图1为本发明的一种特种机器人电气故障诊断系统的总体组成框图。

图2为控制指令驱动电路的原理图。

图3为开关量采集匹配电路的原理图。

图4为切换装置的原理图。

图5为切换控制驱动电路原理图。

图6为测试软件的工作基本流程图。

图中标号：测试主机1、测试软件2、匹配装置3、切换装置4、开关量输出板卡5、开关量采集板卡6、计数器板卡7、第一光耦8、功率三极管9、第二光耦10、开关二极管11、单片机12、译码器13、第三光藕14、驱动三极管15。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

实施例1。本系统可检测特种机器人的UP-1/A配电控制盒、UL-1零点控制盒及YS20-1遥测继电器盒3种产品，合称为1套产品。

如图1所示，一种特种机器人电气故障诊断系统，包括：测试主机1、测试软件2和板卡、匹配装置3、切换装置4，测试软件2和板卡集成在测试主机1内，板卡包括开关量输出板卡5、开关量采集板卡6和计数器板卡7；

测试主机1：测试软件2通过开关量输出板卡5发出控制指令信号，通过开关量采集板卡6采集开关量信号，读取信号采集数据，进行信号状态显示、判断、报警、输出报表；测试主机1通过串行口发出切换指令实现切换装置5个信道的切换控制；

匹配装置3：是测试主机1的板卡和产品之间的信号变换设备，产品输入输出信号均为28.5V，电流安培级，而板卡工作电压为5V范围，电流毫安级，需进行电压幅值变换以及电流驱动；另考虑到抗干扰性能，采集单元的内外需要电气隔离；所以，匹配装置3主要功能就是：对产品输出的被测信号进行电气隔离和信号变换，信号经调理后送入开关量采集板卡，由测试软件控制进行采集；测试软件2通过开关量输出板卡5的发出信号，由匹配装置3对信号进行驱动变换、电气隔离和保护，输出作为产品工作所需的控制指令信号。

切换装置4：通过RS232串口方式接收测试主机测试软件2发出的切换控制指令，对多套产品的继电器群进行通断控制，完成多套产品信号信道的分时接入功能。

故障诊断系统的测试软件2的总体设计具有指令输出、信号采集、时序控制、结果显示、结果判断及打印报表等功能。

本故障诊断系统总的供电输入为AC220V，由各设备自身内部的电源模块自行变换出+28.5V，+12V，土15V，+5V等电源供故障诊断系统内部工作和产品工作所需，无需外部另配电源设备。

本故障诊断系统总体结构形式仍采用整体可移动机柜形式，测试主机、KVM显示-键盘机及各个设备均作为一个抽屉式机箱固定安装在机柜内。整体机柜既能实现各个设备的独立性，又有利于设备的集成统一，结构紧凑；另外，这种形式可以减少设备间的电缆连接插拔，使用简便，整体安全可靠。

故障诊断系统采用1台测试主机，选用研华科技

的610L型通用上架式工控机，这种机型体积较大，但稳定性、空间使用和散热情况较好，适合于安装在标准机柜中。测试主机采用当前的主流配置，INTEL双核2.6G处理器，2G的DDRIII内存，1TB的SATA硬盘，DVD可刻录光驱。测试主机配有2个COM串口、4个USB端口、1个VGA显示器接口，显示器采用显示器-键盘-鼠标一体17英寸液晶KVM机(另配备标准键盘鼠标)，可折叠拉伸，结构紧凑，十分适合于立式机柜的结构形式。

根据信号通道数量，板卡采用了3块研华科技的通用PCI总线即插即用型板卡，包括2种型号；开关量输出板卡和开关量采集板卡采用的是：通用数字量I/O卡，型号为PCI-1753，可提供96路TTL兼容开关量信号I/O信道，数字量I/O卡可以通过软件动态配置每个通道的输入和输出功能，输入功能用于开关量采集，输出功能用于控制指令信号发出；通用数字量I/O卡数量2块，共192个信号点；通过软件配置其中152路信号为输入功能，剩余40路信号点设置为输出功能，能够满足1套(3种)特种机器人产品所有电气信号的测试需求及未来的扩展需要；；通用计数器卡，型号为PCI-1780，配置有8个16位计数器，具有时钟输入和使能端，可以读取计数值，通过软件可以为计数器卡设置固定的计数周期，通过读取计数值，计算出时间间隔，可用于特种机器人中继电器延时时间精度测试。

匹配装置包括开关量信号输入匹配电路、控制指令驱动匹配电路以及提供产品工作的28.5V电压可调直流稳压电源。设备自身内部电路使用的土15V，+12V，+5V等供电电源由相应AC-DC电源模块提供。

控制指令驱动电路：对开关量输出板卡输出的对被测产品的控制指令信号进行隔离和驱动，采用型号为TLP521-4的第一光藕8进行隔离，在测试软件的控制下，开关量输出板卡5输出控制信号到第一光藕8的输入端，第一光耦8输出端连接型号为S8050的功率三极管9的基极，对28.5V电压可调直流稳压电源或电源地通断控制，功率三极管的集电极输出电压为28.5V，电流可达1A，即作为实际的控制指令直接驱动产品内的工作继电器线圈动作，每个工作继电器线圈的电流不超过0.35A，功率三极管的发射极连接保险丝。见图2所示(图中以1路输出为例)。

保险丝采用PTC材料制作，当通过电流大于保险值后，它的电阻急剧增加，类似断路；而当电流恢复到保险值内后，其电阻会变的很小，类似通路。通过这个保险丝可以有效防止因各种意外引起的线路短路过流而造成产品损坏，同时也保护了测试设备。

开关量信号输入匹配电路：用于完成开关量信号的隔离和电压转换功能，采用型号为TLP521-4的第二光藕10对产品28.5V电压可调直流稳压电源信号进行电气隔离和电压转换，转换后的电压为测试主机的5V电平信号，直接接入开关量采集板卡6进行信号采集；第二光耦10的发光二极管负输入端接入一个型号为2CK84D的开关二极管11；因为开关量采集板卡内部有上拉电阻，所以输入开关量采集板卡的信号采用干式接点法，第二光耦10输出端作为一个开关，以通断地的模式工作即可。电路原理见图3所示(图中以1路信号采集为例)。

开关量信号输入匹配电路采用光耦器件，可以不需要额外的保护电路。因为输入端是一个发光二极管，其正向导通电流最大可达30MA，通过串入限流电阻保护，其输入电压最大可达到100V以上而不损坏。发光二极管的反向击穿耐压不高，不到10V，因此如果信号正负反接，则可能会对光耦造成损坏，为此我们在发光二极管负输入端接入一个2CK84D开关二极管，其正向导通电流达到50MA，满足正常导通电流需求，而其反向耐压值可达到120V。因为产品用电本身由故障诊断系统的稳压电源提供，产品输出信号的电压通常为28.5V，最高也就是32V，电压稳定，一般很难出现更高的电压。因此，该电路在被测信号回路有反接、短路等情况时，不会对故障诊断系统电路造成损坏，也不会通过故障诊断系统对产品造成损坏，只是信号测试结果不正确。即使在极端意外时引入了100V以上高压，光耦有数千伏的电气隔离特性，其最多也就是损坏光耦自身，对后端的测试主机板卡也不会造成损坏。

切换装置为1托5切换装置，用于实现自动切换5套产品测试信号的功能，切换装置包括5套电路完全相同的继电器群以及切换控制驱动电路，通过继电器群触点的通断完成5套产品的信号切换；5套产品(每套3种产品，共15个产品)通过5套相同电缆同时连接到切换装置上，每套产品的所有信号线均对应连接到其中一套继电器群通道上；在测试主机发出的切换指令码控制下，某套继电器群的全部触点闭合，则该继电器群通道上连接的那套产品的全部信号就实际连接到匹配装置，进而连入测试主机的板卡，即可对该套产品可以进行测试了。

切换装置的切换器件采用OMRON公司的G6S2系列双刀微型继电器和切换指令控制驱动电路，体积小，重量轻，阻抗小，且触点电流可达到2A；在结构上采用母板插板结构，按模块化进行设计，便于使用和维护。装置的切换原理如图4所示(以2套切换为例)。

切换指令控制驱动电路用于完成对切换内的5套继电器群的继电器线圈的通断控制及驱动，如图5所示，包括：AT89C2051单片机12、74HC138译码器13、型号为TPL521-4的第三光藕14以及型号为8050的驱动三极管15；测试软件通过测试主机的RS232串口将切换指令码发送到切换指令控制驱动电路的单片机后，变换成对5套继电器群中唯一的某个继电器群的接通指令，同时保证其它4个继电器群断开；接通指令经驱动后使该继电器群的继电器开关全部接通，从而将与该继电器群连接的那台产品需切换的信号线与测试电路联通起来。

需要说明的是，切换装置并不是故障诊断系统测试所必需的设备。因为信号连接器接口设计完全一致，通常单套产品可以直接通过测试电缆接入匹配装置进行检测。在外场测试时，可以将测试主机和匹配装置这两个设备单独从机柜中抽出来使用，用拉杆箱包装运输也较为方便。一般在多套产品连接测试时，比如在总装车间多套产品同时进行出厂检测，则利用切换装置进行自动切换测试，这样可以大大提高试验测试效率，减轻人员劳动强度。

为方便使用，故障诊断系统仅采用AC220V供电，然后用稳压电源模块对220V交流电进行电源变换，输出供产品使用的28.5V直流电和内部器件的各种工作电源。电源模块采用朝阳4NIC的AC-DC工业级开关电源，质量稳定，工作温度满足使用要求。

匹配装置的电源主要包括+28.5V、±15V、+12V和+5V供电。+28.5V用于给产品测试供电，电流为6A，满足1套产品工作的电流。为方便电压拉偏试验，匹配装置面板另配有外部28.5V电源输入端子和切换开关，必要时人工操作开关即可对内外电源进行供电切换。

切换装置采用AC-DC电源模块自供电，包括+24V和+5V两种电源，其中+24V电源用于切换继电器群的线圈供电，+5V电源用于切换控制电路供电。

根据自检功能要求，设计了一条用于自检的自检测试电缆。该电缆将故障诊断系统输出到产品的信号(包括供电电源、控制指令)进行分配，分别短接到故障诊断系统的各个信号输入端直接做为输入信号，测试软件将自检当作一次正常的测试，通过软件的判读功能即能检测出整个故障诊断系统全部的软硬件的控制和采集功能是否正常。检测时，将整个故障诊断系统，包括切换装置，按测试产品时连接，把自检电缆当做“产品”测试即可。

故障诊断系统配备5套相同的测试电缆将5套产品同故障诊断系统连接，长度均为2.5米。每套电缆都包含2根独立的电缆，1根电缆对应测试UL-1和YS20-1产品，另1根测试UP-1产品。每根电缆的一端为几个对应连接产品的XK系列插头；另一端为1个HY1Q1型(为圆形快速拔插卡锁型)插头，连接到故障诊断系统设备上。故障诊断系统连接器的插头点数和电气性能满足各产品测试信号要求，2个连接器的一针一孔，可以防止插错。测试主机和切换装置之间配备一条转接电缆，用来传递产品信号，也使用同型号的HY1Q1插头，定义与测试电缆完全一致。

根据故障诊断系统技术要求和硬件设计，测试软件具有指令控制、信号采集、结果显示、结果判断及打印报表等功能。软件采用VC6.0平台编制，在win7操作系统下运行。

测试软件的软件主界面设置软指示灯和文本框，用来显示所有开关量信号状态和继电0器延时时间数值；主界面设置按键，用于手动向产品发送规定好顺序的控制指令，指示灯、按键等都标识有信号或指令名称。测试软件的主要工作流程见图6所示。

软件在测试开始时，先由用户对需要测试的产品进行组合设置，比如测试几套产品，每套产品有哪几种产品，分别接在切换装置的哪几个通道上，还包括输入产品批编号，测试项目名称等信息。

本故障诊断系统兼容手动测试和自动测试模式，开始测试时，用户需要先选择是手动测试还是自动测试。

(1)手动测试模式：在整个测试过程中，测试哪套产品，什么时候发送什么控制指令，全部由用户鼠标点击界面上的各个指令控制按键来执行，软件不会主动发出指令。指令发出后，软件对当前指令状态下产品的输出信号进行数据的采集和存储，然后用软指示灯进行状态显示和数据判读，对错误信号进行报警提示，测试结果可以按顾客要求的文本报表格式进行显示或打印。

(2)自动测试模式：自动测试模式时，软件会要求输入一个测试点流程控制文件，比如温循试验时，在什么时间点开始测试，间隔多少时间测试下一次，测试多少次等等参数，将来启动测试后软件会在设定的各个时间点自动启动测试(以计算机系统时间为准)，无须人员参与操作。对于每一次测试，软件会根据产品测试组合设置，首先发出切换指令码，控制切换装置进行通道切换，接通某套产品的信号进行测试，然后按照用户提供的事先编制好的产品标准测试流程发出控制指令，之后进行信号采集、判读、显示等后续工作，该套产品全部测试完成后，即发出切换指令，断开该套产品信号通路，接通下一个通道的产品，以同样测试流程测试另外一套产品。通道自动切换过程固定为从第1通道开始依次接通测试直到第5通道，如少于5套产品，则用户可以把产品接到任意某几个通道上，通过软件设置测试通道标识，软件可以自动跳过其中不用的通道。

在图6中表示的是多套产品的软件测试工作流程，单套产品测试为多套产品的一个特例，软件会根据用户设置的产品测试组合，自动识别是否需要进行切换，测试过程方法则完全一致。

名词说明：

控制指令：计算机发出，通过匹配装置驱动，控制产品内部继电器线圈动作的电气指令，实现对特种机器人电气系统产品的电气控制。

1套产品：本检测台可检测UP-1/A配电控制盒、UL-1零点控制盒及YS20-1遥测继电器盒3种产品，合称为1套产品。

1托5功能：用1个故障诊断系统完成对最多5套产品的分时自动切换检测的功能。它主要用于多台(套)产品同时接入进行自动测试情况。

继电器群：数十个继电器的线圈供电端相连一起，所有触点同时动作。用于在切换装置中切换大量信号，用于实现1托5功能。

切换指令：计算机发出，通过切换控制电路驱动，控制切换装置继电器群线圈通断的指令。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，包括：测试主机、测试软件和板卡、匹配装置、切换装置，所述测试软件和板卡集成在测试主机内，所述板卡包括开关量输出板卡、开关量采集板卡和通用计数器板卡；

所述测试主机：测试软件通过开关量输出板卡发出控制指令信号，通过开关量采集板卡采集开关量信号，读取信号采集数据，进行信号状态显示、判断、报警、输出报表；所述测试主机通过串行口发出切换指令实现切换装置各个信道的切换控制；

所述匹配装置：是测试主机的板卡和产品之间的信号变换设备；测试软件通过开关量输出板卡向被测产品发出激励信号，由匹配装置对激励信号进行信号变换、电气隔离和保护，输出作为产品工作所需的控制指令信号；对产品输出的被测信号进行电气隔离和信号变换，信号经调理后送入开关量采集板卡，由测试软件控制进行采集；

所述切换装置：通过RS232串行口方式接收测试主机测试软件发出的切换控制指令，对多套产品的继电器群进行通断控制，完成多套产品信号信道的分时接入功能。

2.根据权利要求1所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述测试主机配有2个COM串行接口、4个USB接口、1个VGA显示器接口。

3.根据权利要求1所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述板卡采用PCI总线即插即用型板卡，包括2种型号；所述开关量输出板卡和开关量采集板卡采用的是通用数字量I/O卡，可提供96路TTL兼容开关量信号I/O信道，数字量I/O卡可以通过软件动态配置每个通道的输入和输出功能，输入功能用于开关量采集，输出功能用于控制指令信号发出；通用数字量I/O卡数量2块，共192个信号点；通过软件配置其中152路信号为输入功能，剩余40路信号点设置为输出功能，能够满足1套特种机器人产品所有电气信号的测试需求及未来的扩展需要；所述的通用计数器卡，配置有8个16位计数器，具有时钟输入和使能端，通过软件可以为计数器卡设置固定的计数周期，通过读取计数值，计算出时间间隔，可用于特种机器人中继电器延时时间精度测试。

4.根据权利要求1所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述匹配装置包括开关量信号输入匹配电路、控制指令驱动匹配电路以及提供产品工作的28.5V电压可调直流稳压电源。

5.根据权利要求4所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述控制指令驱动电路：对开关量输出板卡输出的对被测产品的控制指令信号进行隔离和驱动，采用第一光藕进行隔离，在测试软件的控制下，开关量输出板卡输出控制信号到第一光藕的输入端，第一光耦输出端连接功率三极管的基极，对28.5V电压可调直流稳压电源或电源地通断控制，功率三极管的集电极输出电压为28.5V，电流可达1A，即作为实际的控制指令直接驱动产品内的工作继电器线圈动作，每个工作继电器线圈的电流不超过0.35A，功率三极管的发射极连接保险丝。

6.根据权利要求5所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述开关量信号输入匹配电路：用于完成开关量信号的隔离和电压转换功能，采用第二光藕对产品28.5V电压可调直流稳压电源信号进行电气隔离和电压转换，转换后的电压为5V电平信号，直接接入开关量采集板卡进行信号采集；第二光耦的发光二极管负输入端接入一个开关二极管。

7.根据权利要求1所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换装置为1托5切换装置，用于实现同时测试5台特种机器人的电气系统，自动切换5套产品测试信号的功能，所述切换装置包括5套电路完全相同的继电器群以及切换控制驱动电路，通过继电器群触点的通断完成5套产品的信号切换；5套产品通过5套相同电缆同时连接到切换装置上，每套产品的所有信号线均对应连接到其中一套继电器群通道上；在测试主机发出的切换指令码控制下，某套继电器群的全部触点闭合，则该继电器群通道上连接的那套产品的全部信号就实际连接到匹配装置，进而连入测试主机的板卡，即可对该套产品可以进行测试。

8.根据权利要求7所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换装置的切换器件采用OMRON公司的G6S2系列双刀微型继电器和切换指令控制驱动电路，在结构上采用母板插板结构，按模块化进行设计。

9.根据权利要求8所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，所述切换指令控制驱动电路用于完成对5套继电器群的继电器线圈的通断控制及驱动，包括：单片机、译码器、第三光藕以及驱动三极管；测试软件通过测试主机的RS232串口将切换指令码发送到切换指令控制驱动电路的单片机后，变换成对5套继电器群中唯一的某个继电器群的接通指令，同时保证其它4个继电器群断开；接通指令经驱动后使该继电器群的继电器开关全部接通，从而将与该继电器群连接的那台产品需切换的信号线与测试电路联通起来。

10.根据权利要求8所述的一种特种机器人电气故障诊断系统，其特征在于，还包括有自检测试电缆，用于将故障诊断系统输出信号直接短接到故障诊断系统的各个信号输入端，直接做为输入信号，测试软件将自检当作一次正常的测试，通过软件的判读功能即能检测出整个故障诊断系统全部的软硬件的控制和采集功能是否正常；检测时，将整个故障诊断系统，包括切换装置，按测试产品时连接，把自检电缆当做“产品”测试即可。

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