CN215769467U - 一种泵车控制器硬件在环测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种泵车控制器硬件在环测试系统，所述系统包括：台架硬件、故障注入单元以及开关电源；台架硬件包括：符合NI‑PXI规范的测控机箱、主控制器、显示器以及功能模块；功能模块包括：高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块、隔离模拟输出模块以及信号调理模块；主控制器、高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块以及隔离模拟输出模块均安装在测控机箱内，并均与待测PLC连接；信号调理模块用于信号的放大和前端电路的保护，故障注入单元用于在测试过程中模拟故障信号，并输入到待测PLC中。本系统用于泵车PLC控制器测试，可支持后续数据采集扩展，使设备具有更广泛的灵活性。

Description

一种泵车控制器硬件在环测试系统

技术领域

本申请涉及泵车测试技术领域，特别是涉及一种泵车控制器硬件在环测试系统。

背景技术

随着人们对混凝土泵车性能的要求不断提高，混凝土泵车控制系统的开发工作也变得更加复杂和困难面对电控系统功能不断增强、开发周期却不断缩短的要求，工程师的压力也越来越大。控制器是泵车控制系统的核心，为了缩短电控系统的开发周期，有必要开发控制器硬件在环测试系统。传统的测试系统不能满足电控系统功能不断增强对控制器在环测试的需求、扩展性差。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种泵车控制器硬件在环测试系统。

一种泵车控制器硬件在环测试系统，所述系统包括：台架硬件、故障注入单元以及开关电源；

所述台架硬件包括：符合NI-PXI规范的测控机箱、主控制器、显示器、功能模块以及信号调理模块；

功能模块包括：高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块以及隔离模拟输出模块。

所述主控制器、所述高速CAN模块、所述数字量I/O板卡、所述计数器/ 定时器模块以及所述隔离模拟输出模块均安装在所述测控机箱内；所述显示器与所述主控制器连接。

所述信号调理模块的一端与所述数字量I/O板卡及所述隔离模拟输出模块连接，所述信号调理模块的另一端与待测PLC连接。

所述高速CAN模块、所述隔离模拟输出模块、所述数字量I/O板卡以及所述计数器/定时器模块均与所述待测PLC连接。

故障注入单元的输入端与所述数字量I/O板卡连接，故障注入单元的输出端与所述待测PLC连接。

所述开关电源用于给系统中零部件提供直流电压。

作为优选，所述信号调理模块包括PWM电压转换模块和脉冲电压转换模块，所述PWM电压转换模块是将24伏电压转化为5伏电压的转换模块，所述脉冲电压转换模块是将5伏电压转化为27伏电压的转换模块。

作为优选，所述测控机箱为符合NI-PXI规范的PXIe-1085机箱；所述主控制器为NI实时控制器PXIe-8840。

作为优选，所述高速CAN模块为PXI-8513CAN模块。

作为优选，所述数字量I/O板卡为具有8组隔离PXI数字I/O模块PXI-6514。

作为优选，所述计数器/定时器模块为8通道PXI计数器/定时器模块 PXIe-6612。

作为优选，所述隔离模拟输出模块是通道-通道隔离PXI模拟输出模块 PXIe-4322。

作为优选，所述系统还包括机柜，所述机柜用于安装所述测控机箱、所述主控制器、所述信号调理模块、所述显示器、故障注入单元以及开关电源。

上述一种泵车控制器硬件在环测试系统，该系统包括：台架硬件、故障注入单元以及开关电源；台架硬件包括：符合NI-PXI规范的测控机箱、主控制器、显示器以及功能模块；功能模块包括：高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块、隔离模拟输出模块以及信号调理模块；主控制器、高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块以及隔离模拟输出模块均安装在测控机箱内，并均与待测PLC连接；信号调理模块用于信号的放大和前端电路的保护，故障注入单元用于在测试过程中模拟故障信号，并输入到待测PLC中。本系统用于泵车PLC控制器测试，可支持后续数据采集扩展，使设备具有更广泛的灵活性。

附图说明

图1为一个实施例中一种泵车控制器硬件在环测试系统的组成框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种泵车控制器硬件在环测试系统，该系统包括：台架硬件10、故障注入单元20以及开关电源30。

所述台架硬件10包括：符合NI-PXI规范的测控机箱101、主控制器102、功能模块103、信号调理模块104以及显示器105。

功能模块103包括：高速CAN模块1031、数字量I/O板卡1034、计数器/ 定时器模块1032以及隔离模拟输出模块1033。

主控制器102、高速CAN模块1031、数字量I/O板卡1034、计数器/定时器模块1032以及隔离模拟输出模块1033均安装在测控机箱101内；显示器105 与主控制器102连接。

信号调理模块104的一端与数字量I/O板卡1034及隔离模拟输出模块1033 连接，信号调理模块104的另一端与待测PLC连接。

高速CAN模块1031、隔离模拟输出模块1033、数字量I/O板卡1034以及计数器/定时器模块1032均与待测PLC连接。

故障注入单元20的输入端与数字量I/O板卡1034连接，故障注入单元20 的输出端与待测PLC连接。

开关电源30用于给系统中零部件提供直流电压。

台架硬件10主要由模拟量输出模块、数字量I/O模块、计数器/定时卡以及高速CAN模块等构成整个系统。同时搭配测控机箱和主控制器，实现在线或离线采集。测控机箱符合NI-PXI规范，支持后期扩展，为其今后预留了空间。台架硬件10支持各类传感器信号实时采集和模拟量/数字量实时输出以及支持 CAN通讯。

信号调理模块104本质上就是隔离放大器，其主要作用就是用于信号的放大和前端电路的保护，由于它本身的隔离电压很高，极大的提升了测量设备在恶劣条件下使用不被击穿的性能。对电压电流、0-5V、PWM脉冲、正弦波、方波、转速等各种信号进行变送、转换、隔离、放大、远传。

该系统的测试原理是利用实时采集软件上模拟出底盘及遥控器，实时控制软件通过台架硬件将虚拟动作、各类模拟传感器信号传到PLC控制器，并实时显示出当前底盘、各类传感器的状态。PLC控制器接收到CAN通讯命令以及各类模拟传感器信号后做出相应的机制处理，通过模拟量、数字量输出到台架硬件。台架硬件以及实时采集软件将数据对接到仿真系统软件上。仿真软件将采集软件采集到的数据动态模拟出泵车实际动作，并以此来评估PLC控制器。其中实时控制软件、实时采集软件以及仿真系统软件均是现有的。

上述一种泵车控制器硬件在环测试系统，该系统包括：台架硬件、故障注入单元以及开关电源；台架硬件包括：符合NI-PXI规范的测控机箱、主控制器、显示器以及功能模块；功能模块包括：高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块、隔离模拟输出模块以及信号调理模块；主控制器、高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块以及隔离模拟输出模块均安装在测控机箱内，并均与待测PLC连接；信号调理模块用于信号的放大和前端电路的保护，故障注入单元用于在测试过程中模拟故障信号，并输入到待测PLC中。本系统用于泵车PLC控制器测试，可支持后续数据采集扩展，使设备具有更广泛的灵活性。

作为优选，信号调理模块包括PWM电压转换模块和脉冲电压转换模块， PWM电压转换模块是将24伏电压转化为5伏电压的转换模块，脉冲电压转换模块是将5伏电压转化为27伏电压的转换模块。

作为优选，测控机箱为符合NI-PXI规范的PXIe-1085机箱；主控制器为NI 实时控制器PXIe-8840。

PXIe-1085机箱有机的将不同的数据采集板卡进行组合，该系统主要由模拟量I/O板卡、数字量I/O、编码器计数器/定时卡以及CAN卡构成整个系统。同时搭配机箱控制器，实现在线或离线采集。以及在其符合NI-PXI规范，支持后期扩展，为其今后预留了空间。同时，可支持后续数据采集扩展，使设备具有更广泛的灵活性。

采用NI实时控制器，配合PXI机箱，可实现在线或离线同步采集以及分析功能；PXIe-8840是用于PXI Express系统的Intel Xeon四核嵌入式控制器，可用于处理器密集型RF、模块化仪器和数据采集应用。

作为优选，高速CAN模块为PXI-8513CAN模块。

作为优选，数字量I/O板卡为具有8组隔离PXI数字I/O模块PXI-6514。

作为优选，计数器/定时器模块为8通道PXI计数器/定时器模块PXIe-6612。

计数器/定时器模块PXIe-6612P可执行编码器定位测量、事件计数、周期测量、脉冲宽度测量、脉冲生成、脉冲序列生成以及频率测量。该模块具有8个计数器/定时器、数字去抖动滤波器和TTL/CMOS兼容的数字I/O。PXIe-6612 可同步执行三个高速DMA传输任务。

作为优选，隔离模拟输出模块是通道-通道隔离PXI模拟输出模块 PXIe-4322。

PXIe-4322是一款具有集成信号调理功能的通道间隔离模拟输出模块。该设备提供了准确、同步的动态电压和电流输出。通过在同一设备上集成信号调理和数模转换器，PXIe-4322隔离输入模块具有更小的体积和更高的测量性能。在电流模式下，模块在四个象限内运行，因此您既可以拉电流，也可灌电流。

作为优选，系统还包括机柜，机柜用于安装测控机箱、主控制器、信号调理模块、显示器、故障注入单元以及开关电源。

该系统基于NI的PXIe平台，配合仿真软件以及RT实时采集软件能独立完成数据的采、集分析和建模功能。台架硬件支持各类传感器信号实时采集和模拟量/数字量实时输出以及支持CAN通讯。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种泵车控制器硬件在环测试系统，其特征在于，所述系统包括：台架硬件、故障注入单元以及开关电源；

所述台架硬件包括：符合NI-PXI规范的测控机箱、主控制器、显示器、功能模块以及信号调理模块；

功能模块包括：高速CAN模块、数字量I/O板卡、计数器/定时器模块以及隔离模拟输出模块；

所述主控制器、所述高速CAN模块、所述数字量I/O板卡、所述计数器/定时器模块以及所述隔离模拟输出模块均安装在所述测控机箱内；

所述显示器与所述主控制器连接；

所述信号调理模块的一端与所述数字量I/O板卡及所述隔离模拟输出模块连接，所述信号调理模块的另一端与待测PLC连接；

所述高速CAN模块、所述隔离模拟输出模块、所述数字量I/O板卡以及所述计数器/定时器模块均与所述待测PLC连接；

故障注入单元的输入端与所述数字量I/O板卡连接，故障注入单元的输出端与所述待测PLC连接；

所述开关电源用于给系统中零部件提供直流电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号调理模块包括PWM电压转换模块和脉冲电压转换模块，所述PWM电压转换模块是将24伏电压转化为5伏电压的转换模块，所述脉冲电压转换模块是将5伏电压转化为27伏电压的转换模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测控机箱为PXIe-1085机箱；所述主控制器为NI实时控制器PXIe-8840。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高速CAN模块为PXI-8513CAN模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数字量I/O板卡为具有8组隔离PXI数字I/O模块PXI-6514。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计数器/定时器模块为8通道PXI计数器/定时器模块PXIe-6612。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔离模拟输出模块是通道-通道隔离PXI模拟输出模块PXIe-4322。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括机柜，所述机柜用于安装所述测控机箱、所述主控制器、所述信号调理模块、所述显示器、故障注入单元以及开关电源。

Images