一种继电保护单板调试系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种继电保护单板调试系统及其实现方法，所述系统包括调试控制装置和单板调试装置；调试控制装置，对上与PLC、后台或者机器人进行交互，对下与管理单板调试装置通讯、控制调试过程；单板调试装置对某个待测单板具体执行调试。所述实现方法的步骤如下：(1)搭建单板调试装置与控制装置硬件；(2)移植单板调试装置与控制装置管理软件，并选择辅助测试模块；(3)根据待测单板编写测试脚本、单板调试程序，编写控制装置的外部信号采集交互程序；(4)系统调试。本发明专利技术所述开发系统具备脚本化开发的灵活、快速特点；将单板功能测试开发和设备公共部分的开发进行解耦，简化了设备开发过程；提高测试设备的可配置性与多样性。

A relay protection board debugging system and its implementation method

【技术实现步骤摘要】
一种继电保护单板调试系统及其实现方法
本专利技术涉及单板调试系统及实现方法，尤其涉及一种继电保护单板调试系统及其实现方法。
技术介绍
继电保护单板，即继电保护单印制电路板，是继电保护产品的基础组成部分。由于单板功能直接决定着产品的质量，能否在生产阶段对单板进行正确测试从而提高产品的良品率显得尤为重要。然而，单板的种类繁多，新型单板层出不穷，导致在生产自动化车间部署单板调试系统时，往往需要多次针对不同种类的单板开发调试设备。现有的单板调试设备，如专利申请号为CN201210512843.0，公开号为CN102970187A，专利名称为《一种单板调试方法、装置及系统》给出了一种单板调试方法，该方法具体实现了基于流报文的测试方法及其系统实现，但是该方法没有给出脚本配置方法，也没有给出其系统无需重复开发的可复用部分和需要重新开发部分，缺乏整个测试固件在新部署到生产流水线时重新进行实现的完整方法；该系统仅仅是测试单板，而没有控制装置对其进行控制管理，无与PLC、机器人等外界设备进行电气交互的手段，整个系统缺乏自动化过程控制能力。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的专利技术目的是：1、提供一种测试设备多样性、自动化过程控制的继电保护单板调试系统；2、提供一种开发速度快的继电保护单板调试系统的实现方法。技术方案：本专利技术所述的单板调试系统包括主从两级，即包括调试控制装置和单板调试装置；所述调试装置为主机部分，对上与PLC、后台、或者机器人进行交互，对下用于与管理单板调试装置通讯控制其调试过程；所述单板调试装置为从机部分，对某个待测单板具体执行调试。所述调试控制装置由控制管理模块与外部信号交互模块组成；所述控制管理模块包括硬件以及控制管理程序，负责与多个单板调试设备进行通讯，控制其调试过程并采集其调试结果；所述控制管理模块硬件由管理CPU板卡与IO板卡组成，所述管理CPU板卡与IO板卡通过CAN方式进行通讯；所述IO板卡程序负责开入状态采集、输出开出节点，与外部系统进行交互；所述外部信号交互模块是运行于管理板的外部信号采集与处理程序；所述外部信号采集与处理程序由单板调试设备开发人员进行开发，通过采集所述IO板卡传递的开入状态，判断当前的外部状态，并在必要时驱动开出板卡动作以驱动外部系统动作；所述处理程序在适当的时候判断通知控制管理进程与单板调试设备进行通信，以启动测试、停止测试或者在测试中交互信息；开发者针对不同的测试环境，编写外部信息采集程序，周期性地采集外部生产流水线上自动化系统的状态，反馈到单板调试系统中，整个单板调试过程持续与外界进行交互。所述控制管理模块软件上为主机管理板卡中运行调试主机管理进程，所述调试主机管理进程按照固定的通讯协议与单板调试设备进行TCP通讯,启动或停止单板调试过程；所述控制管理程序还与扫码枪进行通讯，通过扫码，将所要测试的单板信息录入到调试管理装置中，并发送至单板调试设备中。所述单板调试装置由管理模块、辅助测试模块和待测插件模块组成；所述管理模块与所述辅助测试模块无需修改直接复用，对不同的待测单板，只需开发对应的测试脚本与测试程序；所述管理模块解析测试脚本，并按照测试脚本中指定的步骤，调用辅助测试模块，实施测试。所述管理模块包括一块管理CPU板卡、一块液晶板卡和一个背板；所述管理CPU板卡执行调试管理程序，所述调试管理程序通过串口、CAN、以太网与外界通信；所述液晶卡板，使用串口与管理CPU板通讯，显示管理板发送过来的调试信息；所述背板向各个插件提供插槽，插槽中包含CAN总线的接口、电源接口以及串口接口，所述背板与背板FPGA芯片搭载，背板FPGA芯片通过模拟串口与管理CPU板进行通讯；所述背板FPGA芯片同时外扩20个IO接口，所述IO接口与继电器连接，管理程序通过控制背板FPGA芯片，控制IO接口，从而控制继电器；所述背板上还与SWD总线、JTAG总线以及ICSP总线搭载，用于程序下载。所述辅助测试模块包含若干种辅助测试板卡与外部设备；所述辅助测试板卡都具备通讯功能，每种辅助测试板卡实现不同的功能，如通讯扩展板卡、开入板卡、开出板卡、模拟量输出板卡、模拟量输入板卡；所述外部设备与辅助测试板卡类似，具备通信功能，能够接受管理CPU板的指令来进行辅助测试，如外部电源、电子负载。所述待测单板模块包括待测单板卡和待测单板的测试程序，测试开发者需要针对其开发相应的测试程序对待测板卡各个模块进行功能测试；待测单板调试程序受控于从机管理模块，当收到特定的通信报文后，会触发特定的测试功能，在从机管理模块的控制下完成所有单板的功能测试；所述待测单板的测试程序还包括必要的通讯接口驱动，与管理板进行测试过程交互，所述通讯接口驱动选择CAN驱动、串口驱动、以太网驱动中的一种。本专利技术所述的实现方法，其步骤如下：(1)搭建单板调试装置与控制装置硬件；(2)移植单板调试装置与控制装置管理软件，并选择辅助测试模块；(3)根据待测单板编写测试脚本、单板调试程序，编写控制装置的外部信号采集交互程序；(4)系统调试。步骤(2)中所述辅助测试模块受控于从机管理模块，当收到特定的通信报文后执行特定的测试功能，配合从机管理程序协同对待测插件进行测试。步骤(3)中所述测试脚本文件存储于管理模块CPU硬件的非易失性存储器内，开发者根据具体的待测单板进行配置；所述测试脚本指定了若干信息段，包括待测单板的版本段、地址段、通信方式段、程序下载段、信息存储段以及测试步骤段；所述测试步骤段给出了管理模块所执行的具体步骤，所述测试步骤段中的每一个步骤都为一条通信报文，管理模块执行单板调试的过程即执行所述测试步骤中通信报文的过程；每条测试报文会发送给待测单板或者辅助测试模块，驱动所述待测单板或者辅助测试模块执行测试。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著效果如下：1、将单板调试开发人员的工作主要集中在待测板卡的脚本开发、测试程序的开发上，系统内其他构件都是可复用的，脚本开发的灵活性和快速性加快了单板调试设备的开发速度；2、将单板功能测试开发和设备公共部分的开发进行解耦，简化了设备开发过程；3、单板调试系统采用主从结构，控制装置作为主机与外部PLC、机器人等进行配合，提高测试设备的可配置性与多样性，能够满足在生产流水线上快速部署新型板卡测试设备的需求。附图说明图1为本专利技术的系统结构图；图2为本专利技术的单板调试装置结构图；图3为本专利技术的单板调试装置调试的基本流程；图4为本专利技术的单板调试设备开发步骤；图5为本专利技术的控制装置的结构图；图6为本专利技术的控制装置的控制逻辑图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。图1为本专利技术的系统结构图，包括调试控制装置和单板调试装置；调试装置为主机部分，对上与PLC、后台、或者机器人进行交互，对下用于与管理单板调试装置通讯控制其调试过程；单板调试装置为从机部分，对某个待测单板具体执行调试。图2为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种继电保护单板调试系统，其特征在于：单板调试系统包括主从两级，即包括调试控制装置和单板调试装置；所述调试控制装置为主机部分，对上与PLC、后台或者机器人进行交互，对下与管理单板调试装置通讯、控制调试过程；所述单板调试装置为从机部分，对某个待测单板具体执行调试。/n

【技术特征摘要】
1.一种继电保护单板调试系统，其特征在于：单板调试系统包括主从两级，即包括调试控制装置和单板调试装置；所述调试控制装置为主机部分，对上与PLC、后台或者机器人进行交互，对下与管理单板调试装置通讯、控制调试过程；所述单板调试装置为从机部分，对某个待测单板具体执行调试。


2.根据权利要求1所述的继电保护单板调试系统，其特征在于：所述调试控制装置由控制管理模块与外部信号交互模块组成；所述控制管理模块包括硬件以及控制管理程序，负责与多个单板调试设备进行通讯，控制调试过程并采集调试结果；所述控制管理模块硬件由管理CPU板卡与IO板卡组成，所述管理CPU板卡与IO板卡通过CAN方式进行通讯；所述IO板卡程序负责开入状态采集、输出开出节点，与外部系统进行交互；
所述外部信号交互模块是运行于管理板的外部信号采集与处理程序；所述外部信号采集与处理程序由单板调试设备开发人员开发，通过采集所述IO板卡传递的开入状态，判断当前的外部状态，并在必要时驱动开出板卡动作，以驱动外部系统动作；所述处理程序在适当的时候判断通知控制管理进程与单板调试设备进行通信，以启动测试、停止测试或者在测试中交互信息；针对不同的测试环境，编写外部信息采集程序，周期性地采集外部生产流水线上自动化系统的状态，反馈到单板调试系统，整个单板调试过程持续与外界进行交互；
所述控制管理模块软件上为主机管理板卡中运行调试主机管理进程，所述调试主机管理进程按照固定的通讯协议与单板调试设备进行TCP通讯,启动或停止单板调试过程；所述控制管理程序还与扫码枪进行通讯，通过扫码，将所要测试的单板信息录入到调试管理装置中，并发送至单板调试设备中。


3.根据权利要求1所述的继电保护单板调试系统，其特征在于：所述单板调试装置由管理模块、辅助测试模块和待测插件模块组成；所述管理模块与所述辅助测试模块无需修改直接复用，对不同的待测单板，只需开发对应的测试脚本与测试程序；所述管理模块解析测试脚本，并按照测试脚本中指定的步骤，调用辅助测试模块，实施测试；
所述管理模块包括一块管理CPU板卡、一块液晶板卡和一个背板；所述管理CPU板卡执行调试管理程序，所述调试管理程序通过串口、CAN、以太网与外界通信；所述液晶板卡，使用串口与管理CPU板通讯，显示管理板发送过来的调试信息；所述背板向各个插件提供插槽，插槽中包含CAN总线的接口、电源接口和串口接口；所述背板与背板FPGA芯片搭载，背板FPGA芯片通过模拟串...

【专利技术属性】
技术研发人员：景飞，赵天恩，王长清，仲浩，王鹏彰，潘天航，周强，文继锋，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32