CN114397873A - 一种控制器的综合测试系统 - Google Patents

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刘彦军
王亚京
包鹏赞
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Abstract

本发明涉及一种控制器的综合测试系统，系统包括：主控机箱、KVM键鼠一体显示屏、专用功能模块、信号调理箱、电源模块、专用工装电缆和空投机箱。本发明将测试系统的全部模块集成到空投机箱内，将专用功能模块集成到控制机箱内，设备连接后，系统自动测试被测控制器的全部功能，同时还具有被测控制器程序升级功能，无需打开被测控制器，通过本系统即可在线将程序下载到被测控制器中实现升级，保证了被测控制器的稳定性及封装性。

Description

一种控制器的综合测试系统
技术领域
本发明涉及测控领域，具体而言，涉及一种控制器的综合测试系统。
背景技术
控制器是一个飞行系统的核心部件，控制器的功能和性能是保证整个系统正常运行的关键。
控制器从生产到出厂之前会经过多次测试，随着科学技术的进步，武器系统已高度集成化、模块化，控制器的单项分别测试耗时时间长、不易测试、且部分功能无法人工测试。使用单项测试还需人工进行测试工装的不断切换，浪费大量人力与时间的同时，由于操作繁琐也导致测试结果稳定性差等问题。因此，现在急需一种控制器的综合测试系统，能够自动完成控制器的全部功能测试，得到稳定可靠的测试结果，将测试结果进行分析生成测试报告并存储以确保控制器出厂时保持功能性能正常。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种控制器的综合测试系统，用于控制器的自动综合测试。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
一种控制器综合测试系统，该系统首先包括适应于配合飞行系统的、用于实时测试外壳——空投机箱；在此基础上，该系统还包括：主控机箱、KVM键鼠一体显示屏、专用功能模块、信号调理箱、电源模块、以及用于连接的专用工装电缆。其中，主控机箱包括机箱和控制器模块；KVM键鼠一体显示屏通过HDMI与主控机箱相连，用于触控和显示；电源模块通过串口与主控机箱相连；专用功能模块均安装在主控机箱的扩展槽位内，用于实现各功能自检以及被测设备的功能测试和功能升级；信号调理箱通过专用工装电缆与主控机箱内的专用功能模块相连，用于连接被测设备与测试系统。上述设备均固定在空投机箱内，组成控制器的测试系统。
优选的，主控机箱，包含控制器模块和机箱。控制器模块包含PXI控制器及上位机软件，用于与其它模块通讯。具体的，控制器模块用于发送各种控制指令给专用功能模块、电源模块，接收专用功能模块的测试数据并进行数据处理、存储。
KVM键鼠一体显示屏与主控机箱连接用于运行上位机软件并显示测试结果。
优选的，电源模块包含两台单路输出的程控电源，通过串口与控制机箱相连，一台用于被测设备供电，一台用于为点火开出二极管测试提供模拟点火功能供电。电源输出电流范围为0-20A，电压范围为0-40V，输出电压精度为0.1％，输出电流精度为0.2％，具有串口通讯、电压电流回读、以及限压限流功能。控制器模块通过串口控制电源。
优选的，专用功能模块由数字多用表模块、1553B模块、矩阵开关模块、继电器测试模块和数字输入检测模块组成。
其中，数字多用表模块为具有61/2精度300V的数字多用表，具有交、直流电压、电流测量和2线、4线电阻测量接口，用于电阻、电压、电流测量和二次电源测试(包括限流电阻测试、固体继电器漏电流测试、二次电源测试和点火开出二极管测试)。
其中，1553B模块用于控制被测设备的信号开出，并对数据进行回读，判断被测设备的弹测量是否合格。1553B模块还用于主控机箱与被测设备间的通讯，将DSP程序通过1553B模块发送给被测设备实现被测设备在线升级功能。
1553B模块包含1块1553B总线通信卡(BC)，2个耦合器组成，实现BC和RT之间的数据交互，1553B总线通信卡为单通道多功能板卡，具有16Mx16bSDRAM数据存储区，可缓冲32条消息中断。1553B总线通讯卡具有添加时间标签功能，支持中断和查询。
矩阵开关通过信号调理箱来控制多用表与被测设备间的测试通道的切换。矩阵开关模块为4线制16选1通道选通；动作时间小于2ms，负载能力为1A28VDC。
继电器控制模块具有32路继电器无源触点输出功能，实现32路继电器无源触点输出；用于接收主控机箱的控制指令实现被测设备的开入开出控制。
数字输入检测模块检测开出信号，并将检测结果发送到控制机箱，用于开入信号测试和开出信号测试。
信号调理箱，用于连接被测设备与测试系统，内部有自检电路和测试电路。主控机箱发送自检命令时，连接自检电路，系统进行各模块功能自检；主控机箱发送测试命令时，改为测试电路，信号调理箱将测试信号转接发送到被测设备，将测试结果传输回主控机箱。专用工装电缆包含8根测试电缆，用于分别在测试和自检时传送控制指令和测试数据。
本发明的控制器的综合测试系统连接好开始运行后，首先进行系统自检；第二步执行控制器测试，测试包含限流电阻测试、继电器漏电流测试、开入信号测试、开出信号测试、二次电源检测、弹测量测试；第三步，执行DPS程序在线升级功能，将升级程序下载到被测控制器；第四步，执行点火开出二极管测试；最后，保存测试数据并导出测试结果。
本发明所提供的一种特定针对控制器的综合测试系统，与现有测试系统相比：本发明将测试控制器的全部模块集成到空投机箱内，将专用功能模块集成到控制机箱内，系统连接后，系统自动测试被测控制器的全部功能，同时还具对被测控制器程序的升级功能，无需打开被测控制器，通过本系统即可在线将程序下载到控制器中实现升级，保证了控制器的稳定性及封装性的同时、延长服务年限。同时本系统能够自动测试控制器的全部功能，无需人工切换测试模块，系统自动完成，提高了测试效率和准确率，保证了测试结果的稳定性。本测试系统还能够自动对测试数据进行分析，输出电子版测试结果，实现了高度自动化，极大的方便了测试人员。
附图说明
图1为本发明的综合测试系统实例的组成图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
图1为本发明所提供的一种控制器的综合测试系统的结构组成示意图，该系统包括：主控机箱、KVM键鼠一体显示屏、专用功能模块、信号调理箱、电源模块、专用工装电缆、以及将上述设备均固定在其中的空投机箱。主控机箱的机箱内包含PXI控制器及上位机软件。KVM键鼠一体显示屏与主控机箱相连用于运行上位机软件并显示测试结果。专用功能模块安装在主控机箱扩展槽上，主控机箱通过PCI总线与其通讯。专用功能模块使用专用工装电缆与信号调理箱相连，信号调理箱通过专用工装电缆与被测设备相连。电源通过串口与主控机箱相连。
主控机箱，包含PXI控制器和机箱。优选的，机箱型号为PXIe-1084，具有17个可扩展插槽，控制器型号为PXIe-8840，安装在机箱扩展插槽内，通讯协议为PCI，具有232接口和485接口，用于与其它模块通讯。
电源模块包含两台程控电源，一台用于被测设备供电，一台用于模拟点火供电。电源输出电流范围为0-20A，电压范围为0-40V，输出电压精度为0.1％，输出电流精度为0.2％，具有串口通讯、电压电流回读、和限压限流功能。主控机箱通过串口控制电源。
专用功能模块由PXI-4065数字多用表模块、1553B模块、PXI-RY01矩阵开关模块、PXI-HCK0301继电器控制模块和PXI-32IC数字输入检测模块组成。
数字多用表模块为具有61/2精度300V的数字多用表，具有交、直流电压、电流测量和2、4线电阻测量接口，用于电阻、电压、电流测量和二次电源测试，实现，例如限流电阻测试、固体继电器漏电流测试、二次电源测试和点火开出二极管测试的各项测试。
1553B模块包含1块1553B总线通信卡(BC)，2个耦合器组成，实现BC和RT之间的数据交互，1553B总线通信卡为单通道多功能板卡，具有16Mx16bSDRAM数据存储区，可缓冲32条消息中断。1553B总线通讯卡具有添加时间标签功能，支持中断和查询。
矩阵开关模块为4线制16选1通道选通；动作时间小于2ms，负载能力为1A28VDC。
继电器控制模块具有32路继电器无源触点输出功能，实现32路继电器无源触点输出。
信号调理箱内部包含自检电路和测试电路。
测试时，主控机箱通过上位机软件控制电源和专用功能模块。上位机软件通过PCI总线发送自检指令到专用功能模块，专用功能模块通过信号调理箱的自检电路进行自检。自检完成后，上位机软件通过PCI总线发送测试指令到专用功能模块。专用功能模块中的数字多用表模块读取限流电阻的电阻值、二次电源检测的电压值、固体继电器漏电流、并实施点火开出二极管测试。1553B模块用于主控机箱与被测设备通讯，主控机箱通过1553B模块发送DSP程序到被测设备实现被测设备程序在线升级，主控机箱通过1553B发送开出信号控制指令到被测设备并回读进行判断，实现弹测量测试功能。PXI-RY01矩阵开关，基于图中所示选通电阻、电压输入，通过信号调理箱来控制多用表与被测设备间的测试通道的切换。PXI-HCK0301继电器测试模块接收主控机箱的控制指令实现被测设备的开入开出控制。PXI32IC数字输入检测模块检测开出信号，并将检测结果发送到控制机箱，完成开入信号测试和开出信号测试。控制机箱的上位机软件收到测试结果后，对测试结果进行判断并输出测试结果报表。

Claims (10)

1.一种控制器的综合测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：
主控机箱，包括机箱和控制器模块；
KVM键鼠一体显示屏，连接至所述主控机箱，用于所述测试系统的显示与触控；
专用功能模块，安装在所述主控机箱的机箱扩展槽位内，用于功能测试和被测设备的在线升级功能；
信号调理箱，通过专用工装电缆分别与所述主控机箱内的所述专用功能模块和所述被测设备连接，用于所述被测设备与所述测试系统的连接；
电源模块，通过串口连接至所述主控机箱，用于所述测试系统的供电；
空投机箱，上述设备均固定在空投机箱内，组成所述控制器的综合测试系统。
2.根据权利要求书1所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述电源模块包含两台程控电源，一台用于所述被测设备供电，一台用于模拟点火供电；所述电源的输出电流范围为0-20A，电压范围为0-40V，输出电压精度为0.1％，输出电流精度为0.2％。
3.根据权利要求书1或2所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述主控机箱的机箱的型号为PXIe-1084，具有17个可扩展插槽，所述控制器模块的型号为PXIe-8840，安装在所述机箱扩展插槽内，通讯协议为PCI，具有232接口和485接口，用于与其它模块通讯；所述控制器模块用于发送控制指令至所述专用功能模块和所述电源模块，并接收所述专用功能模块的测试数据并进行数据处理和存储。
4.根据权利要求书1-3任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述专用功能模块包括：数字多用表模块、1553B模块、矩阵开关模块、继电器控制模块和数字输入检测模块。
5.根据权利要求书1-4任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述信号调理箱内部包含自检电路和测试电路；所述主控机箱发送自检命令时，连接所述自检电路，进行各模块功能自检；所述主控机箱发送测试命令时，改为连接所述测试电路，所述信号调理箱将测试信号转接发送到所述被测设备，将测试结果传输回主控机箱。
6.根据权利要求书1-5任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述数字多用表模块用于实施限流电阻测试、继电器漏电流测试、二次电源测试和点火开出二极管测试。
7.根据权利要求书4-6任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述矩阵开关模块为4线制16选1通道选通；动作时间小于2ms，负载能力为1A28VDC；所述矩阵开关模块通过所述信号调理箱来控制所述数字多用表模块与所述被测设备间的测试通道的切换。
8.根据权利要求书4-7任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述1553B模块，用于弹测量测试和DPS在线升级，包含1块1553B总线通信卡(BC)，2个耦合器组成，实现BC和RT之间的数据交互，1553B总线通信卡为单通道多功能板卡，具有16Mx16bSDRAM数据存储区，可缓冲32条消息中断。
9.根据权利要求4-8任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述1553B总线通讯卡具有添加时间标签功能，支持中断和查询。
10.根据权利要求4-9任一所述的控制器的综合测试系统，其特征在于，所述继电器控制模块具有32路继电器无源触点输出功能，实现32路继电器无源触点输出。
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