CN218512480U - 一种仪控i/o板卡检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于仪控技术领域，具体涉及一种仪控I/O板卡检测装置，包括：电源、控制器单元、凹形连接器、显示器单元、操作单元和接地模块；所述检测装置的外壳整体为长方体结构，本实用新型装置针对现有两种仪控I/O板卡检测方法的局限性，设计的一种仪控I/O板卡检测装置，具有体积小，测试功能全面，自动化程度高的特点，提高检测的效率和准确性。

Description

一种仪控I/O板卡检测装置

技术领域

本实用新型属于仪控技术领域，具体涉及一种仪控I/O板卡检测装置。

背景技术

随着集成电路工艺的不断发展，数字化仪控系统平台在电力、化工等工业控制领域已得到广泛应用。某核电站已建成6台和将建成的2台百万千万级核电机组均使用全数字化仪控系统，涉及的主要仪控系统平台硬件设备均使用机笼式可插拔板卡，而这些板卡中I/O类板卡数量最多，每年电站在采购、调试、维修等过程中，均需投入大量人力和物力进行板卡的检测，以保证质量合格的产品应用到机组中，提高数字化仪控系统可靠性。

现有数字化仪控系统I/O板卡检测一般有两种方式。方式1为搭建仪控系统最小化平台，需要采购机柜、机笼、电脑等设备，需要投入大量资金，执行周期长，不同平台的仪控I/O板卡需要不同的最小化平台，不具有普适性，而且设备占地面积大，不易移动，对板卡的检测环境提出要求，优点是最小化平台可以模拟I/O板卡真实使用条件，对板卡的功能进行全面的检测，准确度也很高；方式2是由技术工人使用数字万用表等基础仪器仪表手工测量各个仪控I/O板卡的引脚，根据电气物理特性，来判断板卡的功能，此种测试方法要求技术人员非常熟悉板卡的插针布置，而且存在很大的局限性，只能测试板卡部分功能，另外测试过程中，由于I/O插针细小，连接较为困难，过程中容易发生短路、接触不良等问题，检测的准确度比较差。

因此，基于上述现有数字化仪控系统I/O板卡检测方式的不足，亟需设计一种改进型的仪控I/O板卡检测装置，已解决先有技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中，提出一种仪控I/O板卡检测装置，用于解决现有技术中最小化平台仪控I/O板卡检测投入资金大、不易移动、或需要人工手动测量各个仪控I/O板卡的引脚，易导致检测局限性和检测准确度差的技术问题。

本实用新型的技术方案：

一种仪控I/O板卡检测装置，包括：电源、控制器单元、凹形连接器、显示器单元、操作单元和接地模块；所述检测装置的外壳整体为长方体结构，检测装置的内部设置有控制单元，检测装置的外壳一侧面上设置有电源；检测装置外壳的底部设置有接地模块；检测装置外壳其中一侧面上部设置有凹形连接器，设置有凹形连接器的外壳侧面下部设置有操作单元；所述显示器单元设置在与凹形连接器同一侧面上，所述电源分别于控制器单元、凹形连接器、显示器单元、操作单元和接地模块连接，所述控制器单元还分别与凹形连接器、显示器单元和操作单元连接。

所述操作单元包括：开始按钮、停止按钮、复位按钮和板卡类型切换按钮，所述设置有凹形连接器的检测装置外壳侧面的下部依次并排设置有开始按钮、停止按钮、复位按钮和板卡类型切换按钮。

所述显示器设置在凹形连接器与操作单元之间。

所述显示器单元为液晶显示器，所述液晶显示器的屏幕分为三个显示区域，第一显示区域是检测装置与板卡连接状态显示区，第二显示区为板卡通讯功能状态显示区，第三部显示区为板卡通道传输功能状态显示区。

所述控制器单元内包括控制器，用于控制信号的收集与发送，并对收发信号进行校验，得出测试结果；所述电源1为220V交流电。

所述凹形连接器为多排列插针座，所述凹形连接器的针数和尺寸与板卡相匹配，此外，凹形连接器内还包括：Profibus-DP接口和信号传输通道，用于检测装置与待检测仪控I/O板卡的数据通讯，实现通讯信号的上传和下发。

当所述凹型连接器未插板卡或与待检测板卡插接接触不良时，可在显示单元的第一显示区域将显示连接异常，反之在第一显示区域显示连接良好。

所述凹型连接器与待检测仪控I/O板卡通过Profibus-DP接口现场总线协议以广播的形式发送通讯测试信号，待检测仪控I/O板卡接收到测试信号后，再次通过凹型连接器与待检测仪控I/O板卡建立的通讯线路进行应答，检测装置收到应答信号后进行校验核对，并在显示单元第二显示区上显示仪控I/O板卡通讯功能校验情况。

检测装置默认为输出类板卡检测模式，若切换为检测输入类板卡，通过手动按下操作单元的板卡类型切换按钮，控制单元接收到操作单元发出的切换指令，并通过运算输出模式切换指令，将凹型连接器信号通道切换至输入电路接口，完成板卡检测模式转换。

本实用新型的有益效果：

本实用新型装置针对现有两种仪控I/O板卡检测方法的局限性，设计的一种仪控I/O板卡检测装置，具有体积小，测试功能全面，自动化程度高的特点，提高检测的效率和准确性。

此外，本实用新型装置可通过板卡类型切换按钮进行选择，分别对输入和输出类仪控I/O板卡进行校验，提高实用新型装置的适用性；

本实用新型装置能同时自动检测仪控I/O板卡的多个通道功能，简化板卡的检测过程，省时省力；还能自动检测仪控I/O板卡的通讯功能，功能全面，满足绝大多数仪控I/O板卡检测的要求；

本实用新型装置具有显示功能，可清楚指示仪控I/O板卡通讯及通道功能的检测结果，同时操作按键少，有良好的人机界面；检测装置体积较小，结构简单，开发成本低；工作电流为220V交流电，适用于各种场合。

附图说明

图1为本实用新型设计的一种仪控I/O板卡检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述的仪控I/O板卡检测装置的工作原理图

图3为本实用新型所述的仪控I/O板卡检测装置检测方法流程框图。其中：1-电源，2-开始按钮，3-停止按钮，4-凹形连接器，5-显示单元，6-复位按钮，7-板卡类型切换按钮，8-接地模块；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的一种仪控I/O板卡检测装置进行详细说明。

一种仪控I/O板卡检测装置，包括：电源1、控制器单元、凹形连接器4、显示器单元、操作单元和接地模块8；所述检测装置的外壳整体为长方体结构，检测装置的内部设置有控制单元，检测装置的外壳一侧面上设置有电源1；检测装置外壳的底部设置有接地模块8；检测装置外壳其中一侧面上部设置有凹形连接器4，设置有凹形连接器4的外壳侧面下部设置有操作单元；所述显示器单元设置在与凹形连接器4同一侧面上，所述电源1分别于控制器单元、凹形连接器4、显示器单元、操作单元和接地模块8连接，所述控制器单元还分别与凹形连接器4、显示器单元和操作单元连接。

所述操作单元包括：开始按钮2、停止按钮3、复位按钮6和板卡类型切换按钮7，所述设置有凹形连接器4的检测装置外壳侧面的下部依次并排设置有开始按钮2、停止按钮3、复位按钮6和板卡类型切换按钮7。

所述显示器5设置在凹形连接器4与操作单元之间。

所述显示器单元为液晶显示器，所述液晶显示器的屏幕分为三个显示区域，第一显示区域是检测装置与板卡连接状态显示区，第二显示区为板卡通讯功能状态显示区，第三部显示区为板卡通道传输功能状态显示区。

所述控制器单元内包括控制器，用于控制信号的收集与发送，并对收发信号进行校验，得出测试结果；所述电源1为220V交流电。

所述凹形连接器4为多排列插针座，所述凹形连接器4的针数和尺寸与板卡相匹配，此外，凹形连接器4内还包括：Profibus-DP接口和信号传输通道，用于检测装置与待检测仪控I/O板卡的数据通讯，实现通讯信号的上传和下发。

当所述凹型连接器4未插板卡或与待检测板卡插接接触不良时，可在显示单元的第一显示区域将显示连接异常，反之在第一显示区域显示连接良好。

所述凹型连接器4与待检测仪控I/O板卡通过Profibus-DP接口现场总线协议以广播的形式发送通讯测试信号，待检测仪控I/O板卡接收到测试信号后，再次通过凹型连接器4与待检测仪控I/O板卡建立的通讯线路进行应答，检测装置收到应答信号后进行校验核对，并在显示单元第二显示区上显示仪控I/O板卡通讯功能校验情况。

检测装置默认为输出类板卡检测模式，若切换为检测输入类板卡，通过手动按下操作单元的板卡类型切换按钮7，控制单元接收到操作单元发出的切换指令，并通过运算输出模式切换指令，将凹型连接器4信号通道切换至输入电路接口，完成板卡检测模式转换。

针对输入类板卡，装置通过凹形连接器4信号传输通道将4-20mA信号传送至待检测仪控I/O板卡，信号进入模拟量输入板卡后经过信号调理转换后进入微控制器进行数据处理，最终通过Profibus-DP现场总线通讯将数据再次传回检测装置，在检测装置控制器内对发送和接收的数据进行对比，两者数值在误差范围内则模拟量输入板卡通道功能满足要求，否则通道功能故障；

针对输出类板卡，装置通过凹型连接器的Profibus-DP数据通讯接口向板卡发送模拟量信号，待检测板卡在接收信号并运算处理，最终通过凹型连接器传出4-20mA电流信号进入检测装置的采集通道，检测装置控制器收到信号后，将收发信号进行比对，两者数值在误差范围内则模拟量输出板卡通道功能满足要求，否则通道功能故障。

一种如上述的仪控I/O板卡检测装置的检测方法，包括如下步骤：

步骤一：检测模式选择

检测开始，将检测装置连接电源1，核实板卡类型为输入类板卡还是输出类板卡，若为输入类板卡则手动按下板卡类型切换按钮7，控制器就收到高电平信号，后续将进行输入类板卡的检测模式，若为输出类板卡则不需要按下板卡类型切换按钮7，控制器默认为低电平信号，后续将进行输出类板卡的检测模式；

步骤二：板卡连接检查

检测装置开始初始化并自检，将仪控I/O类板卡插入检测装置的凹形连接器4中，检测装置开始自动检查仪控I/O类板卡与检测装置是否接触良好，结果通过显示单元第一显示区域显示，若结果显示连接异常，则需要重新手动插入板卡，直到显示结果为正常为止；

步骤三：板卡通讯功能测试

当步骤二，检测装置显示板卡连接正常后，当开始按钮2按下，则控制单元控制器接收到“开始”的高电平信号，检测装置开始向板卡发送通讯测试信号，测试信号进入凹型连接器4，凹形连接器4信号传输通道将4mA～20mA测试信号传送至待检测仪控I/O板卡，测试信号进入模拟量输入板卡后经过信号调理转换后进入微控制器进行数据处理，最终通过Profibus-DP现场总线通讯将数据再次传回检测装置的控制器中，并在检测装置控制器内对发送和接收的通讯信号进行对比，两者数值在误差范围内，则模拟量输入板卡通道功满足要求，功能正常，否则板卡通道功能故障，并将板卡通道功能判断结果通过显示单元第二显示区显示。

步骤四：板卡通道传输功能测试

经过步骤三，板卡通讯功能校验完成后，检测装置自动进行板卡通道传输功能校验，板卡通道传输分为四种类型：模拟量输入通道、数字量输入通道、模拟量输出通道、数字量输出通道，输入类通道校验原理一致，输出类通道校验原理一致，通过前面所述的通道类型切换按钮设置校验通道类型，通道功能校验结果通过显示单元第三部显示区为板卡通道传输功能状态显示区，检测程序运行结束。

步骤五：异常处理

程序运行期间，若按下复位按钮6，控制器接收到“复位”的高电平信号，程序跳转至步骤二初始化步骤往下进行，实验过程中出现异常按下停止按钮3，控制器接收到“停止”的高电平信号，程序运行自动结束。

上面对本实用新型的实施例作了详细说明，本实用新型并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于，包括：电源(1)、控制器单元、凹形连接器(4)、显示器单元、操作单元和接地模块(8)；所述检测装置的外壳整体为长方体结构，检测装置的内部设置有控制单元，检测装置的外壳一侧面上设置有电源(1)；检测装置外壳的底部设置有接地模块(8)；检测装置外壳其中一侧面上部设置有凹形连接器(4)，设置有凹形连接器(4)的外壳侧面下部设置有操作单元；所述显示器单元设置在与凹形连接器(4)同一侧面上，所述电源(1)分别于控制器单元、凹形连接器(4)、显示器单元、操作单元和接地模块(8)连接，所述控制器单元还分别与凹形连接器(4)、显示器单元和操作单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述操作单元包括：开始按钮(2)、停止按钮(3)、复位按钮(6)和板卡类型切换按钮(7)，所述设置有凹形连接器(4)的检测装置外壳侧面的下部依次并排设置有开始按钮(2)、停止按钮(3)、复位按钮(6)和板卡类型切换按钮(7)。

3.根据权利要求2所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述显示器(5)设置在凹形连接器(4)与操作单元之间。

4.根据权利要求3所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述显示器单元为液晶显示器，所述液晶显示器的屏幕分为三个显示区域，第一显示区域是检测装置与板卡连接状态显示区，第二显示区为板卡通讯功能状态显示区，第三部显示区为板卡通道传输功能状态显示区。

5.根据权利要求4所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述控制器单元内包括控制器，用于控制信号的收集与发送，并对收发信号进行校验，得出测试结果；所述电源(1)为220V交流电。

6.根据权利要求5所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述凹形连接器(4)为多排列插针座，所述凹形连接器(4)的针数和尺寸与板卡相匹配，此外，凹形连接器(4)内还包括：Profibus-DP接口和信号传输通道，用于检测装置与待检测仪控I/O板卡的数据通讯，实现通讯信号的上传和下发。

7.根据权利要求6所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：当所述凹形连接器(4)未插板卡或与待检测板卡插接接触不良时，可在显示单元的第一显示区域将显示连接异常，反之在第一显示区域显示连接良好。

8.根据权利要求7所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：所述凹形连接器(4)与待检测仪控I/O板卡通过Profibus-DP接口现场总线协议以广播的形式发送通讯测试信号，待检测仪控I/O板卡接收到测试信号后，再次通过凹形连接器(4)与待检测仪控I/O板卡建立的通讯线路进行应答，检测装置收到应答信号后进行校验核对，并在显示单元第二显示区上显示仪控I/O板卡通讯功能校验情况。

9.根据权利要求8所述的一种仪控I/O板卡检测装置，其特征在于：检测装置默认为输出类板卡检测模式，若切换为检测输入类板卡，通过手动按下操作单元的板卡类型切换按钮(7)，控制单元接收到操作单元发出的切换指令，并通过运算输出模式切换指令，将凹形连接器(4)信号通道切换至输入电路接口，完成板卡检测模式转换。

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