CN207557416U - 联锁单板测试平台 - Google Patents
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Abstract
一种联锁单板测试平台，包括上位机、下位机、辅助测试设备，其技术要点是：辅助测试设备包括电源、台式万用表以及继电器组匣，台式万用表与上位机之间通过串口连接，台式万用表和继电器组匣的输入端与接口板的输出端之间电性连接，电源的输出端分别与下位机的电源板和上位机相连；下位机包括电源板、与电源板输出端电性连接的CPU板、输入端和输出端分别与CPU板电性连接的接口板、与接口板输出端电性连接的被测采集板、与接口板电性连接的被测驱动板以及分别与被测采集板和被测驱动板电性连接的协议转换器，协议转换器与上位机之间通过CAN端口连接，CPU板与上位机之间通过串口连接。其具有结构简单紧凑、使用方便快捷、造价低、便于维护等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试工装，具体说是一种联锁单板测试平台，可自动输出测试条件、测试、判断功能正确、记录测试结果并上传到服务器的测试平台，其主要适用于TYJL-III型联锁采集板卡和驱动板卡。
背景技术
TYJL-III型联锁采集板卡（以下简称采集板）、TYJL-III型联锁驱动板卡（以下简称驱动板）是TYJL-III型联锁的硬件组成部分，采集板工作在联锁机柜的采集层，实时采集站场信号、道岔、轨道等设备的现场状态，为各级运用管理维护部门提供设备和列车等信息。驱动板工作在联锁机柜的驱动层，实现进路上道岔、信号机和轨道电路的正确联锁，确保进路正确和列车安全运行。因此，对采集板和驱动板的功能测试必不可少。目前，对采集板进行输入电压采集测试时，需要由测试人员手动多次输入测试条件，对驱动板进行驱动电压测试时，需要测试人员手动使用万用表依次测量每路输出值，许多测试步骤都需要人为参与才能完成，并且测试过程仍需要测试人员填写测试记录。产品产量较大，人工参与较多，自动化水平较低，给测试者带来了极大的不便，工作效率低，并且易增加测试中的错误率
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动测试采集板卡和驱动板卡的联锁单板测试平台，从根本上解决了上述技术问题，其具有结构简单紧凑、使用方便快捷、造价低、便于维护等优点。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：该联锁单板测试平台包括上位机、下位机、辅助测试设备，其技术要点是：辅助测试设备包括电源、台式万用表以及继电器组匣，台式万用表与上位机之间通过串口连接，台式万用表和继电器组匣的输入端与接口板的输出端之间电性连接，电源的输出端分别与下位机的电源板和上位机相连；下位机包括电源板、与电源板输出端电性连接的CPU板、输入端和输出端分别与CPU板电性连接的接口板、与接口板输出端电性连接的被测采集板、与接口板输入端电性连接的被测驱动板以及分别与被测采集板和被测驱动板输入端电性连接的协议转换器，协议转换器与上位机之间通过CAN端口连接，CPU板与上位机之间通过串口连接。
本实用新型的有益效果：上位机协调整个测试流程，通过人机操作界面实现整个测试系统的测试操作、状态显示、故障报警、通信状态显示、自动生成电子记录表等功能。下位机包括八块印制电路板（电源板、CPU板、采集I/O板、被测采集板、驱动I/O板、被测驱动板和协议转换器）均作为前插板安装在总线板上。下位机通过串口和CAN口与上位机进行通信，根据上位机发出的指令执行相应的测试功能，完成对被测板卡的测试，并将测试记录上传至服务器保存，实现板卡自动测试、测试记录自动填写和自动保存功能。辅助测试设备为测试提供必要手段。
TYJL-III型联锁采集板卡、驱动板卡是铁科院研制的TYJL-III型联锁的硬件部分，年产量较大且产量稳定。目前生产一线对这些板卡的测试仍存在人工操作与确认环节多、手动记录测试结果不准确等问题，自动化水平相对较低。给测试人员带来极大的麻烦，也对产品质量造成隐患。为此，本文提出一种自动测试系统，该系统集成了被测板卡的所有测试项目和测试时需要的设备，完全实现了自动化测试功能，提高了生产效率，人为参与操作少，降低了错误率。该系统目前已应用于生产一线，取得了良好的效果。
综上所述，通过本实用新型的联锁单板自动测试系统，针对被测采集板和驱动板需要测试的项目，进行自动化测试，并将测试结果通过上位机界面显示，自动保存测试记录，完全实现自动化的测试，极大地解放了车间生产劳动力，并保证了测试的正确率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1，通过具体实施例详细说明本实用新型的内容。该联锁单板测试平台包括上位机、下位机、辅助测试设备等部分。其中，辅助测试设备包括电源、台式万用表以及继电器组匣，台式万用表与上位机之间通过串口连接，台式万用表和继电器组匣的输入端与接口板的输出端之间电性连接，电源的输出端分别与下位机的电源板和上位机相连；下位机包括电源板、与电源板输出端电性连接的CPU板、输入端和输出端分别与CPU板电性连接的接口板、与接口板输出端电性连接的被测采集板、与接口板输入端电性连接的被测驱动板以及分别与被测采集板和被测驱动板输入端电性连接的协议转换器，协议转换器与上位机之间通过CAN端口连接，CPU板与上位机之间通过串口连接。下位机的机笼采用标准6U机笼，设计成一体化，方便携带，便于调试及后续应用时的移动、扩展和维护。内部排布七块印制电路板，从左向右依次为：电源板、CPU板、采集I/O板、被测采集板、驱动I/O板、被测驱动板和协议转换器，均作为前插板安装在总线板上，尺寸均为长233.35mm（6U），宽160mm。前面板尺寸分别为：12TE、6TE、6TE、5TE、6TE、5TE、4TE，其余部分设计5TE和4TE的补空板填充。机笼背面不设计后插板，直接在后盖板上镂空设计AC 220V三相插座、断路器、DB9串口插座、电压测量表笔插座、驱动继电器组匣插座和DB9 CAN通信插座的嵌入位置。母板和后盖板插座间通过线缆连接，线缆一端设计为插头与母板插座连接，另一端为插座，固定在机笼背板平面。其中线缆插座平面应凹进机笼背板平面。机笼AC220V输出接口处设置强电高压警示标志，并将机笼外壳可靠接地。测试采集板时，通过软件控制自动送出DC-3V、DC-7.5V和DC-10V电压给采集板，测试驱动板时，通过软件控制输出DC+34V的电压作为测试条件。
电源板为整个测试系统供电，AC220V的输入接口是整个系统的总电源输入，输出分别为：DC+24V、DC+5V、DC-3V、DC-7.5V、DC-10V、DC+34V。DC+5V与其他各路不共地，为CPU板卡和协议转换器板卡供电。DC+24V给被测采集板、被测驱动板、采集I/O板和驱动I/O板供电，DC-3V、DC-7.5V、DC-10V提供给采集板作为采集电压，DC+34V提供给被测驱动板进行混电测试。板卡内各路输出电压均设置高阻态的测试孔（针）。
CPU板中控制芯片可采用Cyclone公司的FPGA芯片，型号为EP1C12Q240I7。该芯片是一款低功耗、低成本的可编程逻辑门电路，1.5v内核供电，密度可高达20060个逻辑单元，288k字节的内部RAM。基于该芯片自身特点，非常适用于工业的控制系统，因此，将该芯片作为了本系统的首选控制芯片。该板卡中设计DC+5V转DC+3.3V电路和DC+3.3V转DC+1.5V电路给FPGA接口与内核供电，设计JTAG和AS两种程序烧写接口，串口、CAN、网络三种通信模块电路，分别与上位机、服务器等进行通信。CPU板通过串口通信接收上位机指令，通过控制接口执行一系列操作动作。
采集I/O板主要由若干光耦和继电器组成，通过接收CPU板发出的指令使继电器工作来给出或者切断被测采集板采集的电压。该板提供被测采集板需要的三种采集电压，三种电压分别由三个带四组接点的继电器控制，两组常开接点，两组常闭接点，三个继电器互锁的安全设计，确保只有一个继电器可以工作。设计32个开关继电器，由它们的通断来给被测采集板卡32路采集端提供采集电压。
驱动I/O板设计思路同采集I/O板卡相同，都是主要由光耦和继电器组成，通过CPU板发出的指令让继电器动作来使被测驱动板的16路驱动连接上负载，也可以在连接负载的同时通过继电器连接台式万用表来测量某一路的驱动电压，或者可以控制电源板提供的DC+34V电源输入给被测驱动板的16路驱动引脚，作为16路驱动中某一路的混电测试条件。
工作原理：上位机分别与下位机、协议转换器和台式万用表通信，来协调整个测试过程。首先，上位机通过串口向下位机CPU板发送测试指令并接收测试结果。其次，上位机通过CAN与协议转换器通信，以达到操作被测板的目的。再次，上位机通过串口与台式万用表通信读取驱动板输出的电压值。最后，上位机还包含自动生成电子测试记录表，查询测试记录、数据上传等功能。
测试采集板时，通过扫描板卡条码进入测试采集板界面，操作者点击测试按钮，命令通过串口发送给下位机CPU板，下位机自动的送出DC-3V、DC-7.5V和DC-10V电压给采集板，每一种电压依次给到1-32路，顺序测试之后，换另一种电压再依次测试32路，最终完成三种电压的采集测试。采集接口板上的指示灯显示每一路的状态，上位机通过协议转换器实时访问采集板32路的状态，通过CAN通信将采集到的信息上传给上位机，并在界面显示。还可以实现32路通道的全部采集，界面显示全部32路的信息。若测试过程中出现错误，会在右侧的报错信息栏中显示错误信息提示，准确定位错误位置和原因。
测试驱动板时，进入测试驱动板界面之后，操作者点击测试按钮，命令通过CAN通信发送给协议转换器，协议转换器再将命令下达给被测驱动板，依次进行被测驱动板的16路单路带载驱动测试、全部带载驱动测试，并通过台式万用表测量出每一路的驱动电压值，通过串口向上位机发送并在界面上显示。被测驱动板混电测试时，上位机命令下位机向被测驱动板输出DC+34V的电压，同时通过协议转换器将报错信息在上位机界面显示。
每块被测板全部功能测试项目完成之后，软件会自动显示该被测板测试完成，此时，操作者选择生成报表，保存数据，根据需要打印出报表，然后退出该界面，即完成该被测板的全部测试工作。
该系统上位机人机界面的设计具有应用灵活、界面人性化、易掌握和易扩展的特点，可实现设备操作、设备状态显示、故障报警、通信状态显示等。上位机软件运行时，需要操作人员扫描被测板上的条形码或者手动输入条形码编号和操作者的姓名，才能进行测试界面，测试之前记录被测板卡信息和被测人员信息以便后续可以跟踪维护产品。扫描条形码后，系统会自动识别进入测试采集板界面或者是测试驱动卡界面。
Claims (1)
1.一种联锁单板测试平台，包括上位机、下位机、辅助测试设备，其特征在于：辅助测试设备包括电源、台式万用表以及继电器组匣，台式万用表与上位机之间通过串口连接，台式万用表和继电器组匣的输入端与接口板的输出端之间电性连接，电源的输出端分别与下位机的电源板和上位机相连；下位机包括电源板、与电源板输出端电性连接的CPU板、输入端和输出端分别与CPU板电性连接的接口板、与接口板输出端电性连接的被测采集板、与接口板输入端电性连接的被测驱动板以及分别与被测采集板和被测驱动板输入端电性连接的协议转换器，协议转换器与上位机之间通过CAN端口连接，CPU板与上位机之间通过串口连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107491368A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-19 | 成都普诺科技有限公司 | 挂载多个外设的PowerPC检测系统 |
| CN109557456A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-02 | 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 | 一种计算机联锁智能采集驱动板自动测试平台 |
| CN110515372A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-29 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 一种基于现场继电部署的联锁信号设备仿真测试系统 |
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