冷藏集装箱微控制器故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开一种冷藏集装箱微控制器故障诊断系统，包括计算机，上述计算机配置ＰＬＣ作为输入／输出接口，通过ＰＬＣ与被测试微控制器中的ＣＰＵ板和Ｉ／Ｏ接口板相连；其在计算机中建立冷藏集装箱软件模型和专家分析判断系统，模拟冷藏集装箱的各种运行工况，对微控制器运行状态和故障性质自动进行全面测试，将测试数据提供给专家系统进行具体分析判断，自动生成微控制器电路的测试结果和书面维修报告。本发明专利技术把目前繁琐的人工测试及对维修专家专业智能和经验的极高要求，进行自动化、软件化编排拟定，从而大大的提高维修人员的维修能力和效率。

Fault diagnosis system of micro controller for refrigerated container

The computer including the invention discloses a refrigerated container micro controller fault diagnosis system, the computer configuration PLC as the input / output interface, connected by PLC and CPU were tested in micro controller and I / O interface board; the establishment of computer software in the refrigerated container model and expert analysis system, simulate all kinds of operation conditions of refrigerated containers, automatic comprehensive test of micro controller running state and fault properties, the test data will be provided to the expert system for specific analysis, automatic generation of test results of micro controller circuit and written maintenance report. The present invention carries out the automatic and software arrangement of the current manual testing and the highly demanding requirements of the professional intelligence and experience of the maintenance expert, thereby greatly improving the maintenance ability and efficiency of the maintenance personnel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷藏集装箱微控制器，特别与冷藏集装箱微控制器故障诊断系统有关。
技术介绍
近年来，集装箱运输业做为现代物流的核心产业，正在日新月异的迅猛发展。其中冷藏集装箱储运是一种高利润、高风险的集装箱储运，它需要高技术的可靠支持，才能有效地避免高风险和获得高利润。冷藏集装箱的控制系统核心采用了先进微电脑控制器(简称微控制器)技术，以保证冷藏集装箱箱内储运(贵重)货物所需要的最佳储运保藏条件。这种微控制器性能良好，但电路板(如CPU板及I/O接口板)的维修难度大，目前世界各国从事冷藏集装箱储运及管理用户或航运公司都不具备此项维修能力，必须投入很多资金购买大量电路板备件以备更换使用。上述电路板维修难度大最最主要的原因在于难于诊断出故障，及进一步给出故障区域或故障部件，也就使维修工作无从下手和进一步展开。实践证明，对电路板的故障诊断及给出故障区域或故障部件，仅靠人工借助现有技术中的简单仪器设备是难以做到的。
技术实现思路
本专利技术在于解决现有技术存在的上述技术缺陷，提供一种冷藏集装箱微控制器故障诊断系统，主要任务在于使该系统的硬件组成适于对微控制器在线测试。更进一步的任务是以上述硬件为依托，使该系统能够对冷藏集装箱微电脑控制器电路板进行故障自动诊断，并给出故障区域或故障部件等维修指导信息。其技术解决方案是一种冷藏集装箱微控制器故障诊断系统，包括计算机，计算机配置PLC作为输入/输出接口，通过PLC与被测试微控制器中的CPU板和I/O接口板相连。上述计算机，通过其上的5613通讯卡，以Profibus现场总线的方式，与ET200分布式I/O模块相连；得以控制PLC的I/O模块的开关量和模拟量通道，待测微控制器与PLC的I/O模块的开关量和模拟量通道相连。上述故障诊断系统具有(一)在计算机中建立冷藏集装箱的软件模型，模拟冷藏集装箱的各种运行工况，对微控制器的制冷、化霜、加热等运行状态和故障性质自动进行全面测试，将测试数据提供给下述专家系统进行具体分析判断；(二)在计算机中建立专家分析判断系统，该专家分析判断系统数据库包括对微控制器印刷板电路图的破译单元，IC集成块和各部分电路功能的分析单元，测试点电压电流关系曲线单元，故障元信息单元；每一个故障元信息包括序号、故障描述信息、故障元器件信息、故障定位图型信息及专家诊断信息，其中故障定位图型信息包括电路板全域图、故障区域图、故障区域内器件与节点编号。(三)自动生成微控制器电路的测试结果和书面维修报告。上述专家分析判断系统数据库更为具体地包括控制器的印刷板电路图、各种常见故障诊断分析树、各种IC集成电路逻辑图及用于测试比较的印刷板测试点正常电压值和V-I曲线。上述计算机，还建有模拟冷藏集装箱各种正常或故障情形下运行状态的功能库。上述计算机，其系统主界面包括系统菜单和工具条图标，系统菜单的点击进入功能包括测试的准备工作、硬件电路测试、冷箱运行模式的功能测试、专家分析判断系统、打印、操作训练模拟器及工具，系统菜单显示的工作区域主要有三部分，其一是冷箱系统工作状态模拟图，该图实时用动画模拟在微控制器的控制下，冷箱系统中制冷压缩机、冷凝器风机、蒸发器高速风机、低速风机、SSV阀、SMV阀的工作状态，其二是绘出了测试过程或程序调试过程中可能使用的功能按钮，其三是微控制器工作模式测试步骤及控制图，图中绘出了测试微控制器，将系统依次设置为制冷模式、冷藏模式、加热模式和手动化霜模式的步骤及控制键；上述工具条图标，用鼠标点击图标分别可以打开显示系统中PLC部件的工作状态图，接通待测微控制器的电源，切断待测微控制器的电源，登记新的待测微控制器信息，选择当前待测微控制器的记录，显示硬件自动检查的结果界面，显示冷冻模式的测试界面，预览和打印维修报告单，显示微控制器电路图和故障诊断界面，显示设置故障界面，显示冷箱操作键盘，清除系统显示界面的工作区，打开系统帮助界面及退出系统。本专利技术中，由于涉及待测(检)微控制器需要的信号是实实在在的硬件电气信号，而计算机建立的软件冷箱模型是数字信号，为了实现两者的连接及信号相应转换，本系统采用了PLC技术(可编程序控制器技术)，来作为计算机的信号输入/输出电路，通过PLC将计算机的数字信号转换为电气信号，然后与微控制器相连。使该系统的硬件组成能够适于对微控制器的在线测试。此外，本专利技术以上述硬件为依托，根据实际需要通过配置和建立相应软件库，能够将冷藏集装箱控制系统维修经验、自动监控技术、计算机信息技术集成于一体，把目前繁琐的人工测试、对维修专家专业智能和经验的极高要求，进行自动化、软件化编排拟定，从而大大的提高维修人员的维修能力和效率。附图说明图1为现有技术中一台实际工作中的冷藏集装箱各部分部件工作关系原理框图。图2为本专利技术的一种实施方式结构原理示意框图，示出了本专利技术的主要组成部分及其对应关系。图3为向微控制器提供软件控制的送风温度传感器(STS)电气信号原理示意图。下面结合附图对本专利技术进行说明具体实施方式本专利技术在具体实施过程中，主要采取了下述技术方式结合图1，系统中微控制器的功能是通过传感器接受被控制对象(冷箱温度等)的状态信号，然后根据预定的程序，对压缩机等制冷设备进行控制，以保证冷箱的状态符合控制要求。结合图2，为了对一台从现场冷藏集装箱拆卸回实验室的故障微控制器进行测试，就必须为微控制器提供模拟的运行环境，图中表明了如何通过计算机软、硬件结合，为微控制器提供模拟的灵活方便的冷箱各种工况运行环境，实现对微控制器性能、故障现象的测试。随后，可以使用电脑中根据维修专家专业经验开发出来的故障诊断专家系统中的数据库对故障现象进行分析，给出故障区域或故障部件的准确定位和维修指导信息。1、编写VB程序实现系统的工作流程在手工测试微控制器时要完成的各项工作，都在VB程序中得到了体现。比如，给微控制器接通电源，开始在线测试；自动提取微控制器中的工作参数、采集的传感器数据、故障信息代码；仿照实际冷箱的工作模型，将冷箱分别设置到制冷、冷藏、加热、人工化霜状态进行性能测试；维修报告的自动形成；故障诊断专家系统的调用；冷箱操纵训练模拟器，都是通过VB程序来实现。系统的菜单、工具条，以及FLASH动画，使得系统界面十分友好，直观。2、应用PLC(WINAC)技术建立待测微控制器与VB程序之间的接口在实验室中，为了实现对微控制器的在线自动测试，微控制器必须与计算机中的冷箱模型相连，微控制器要根据从冷箱模型获取的主送风温度(STS)、主回风温度(RTS)、冷凝器压力传感器(CPT)、加热器终止热继电器(HTT)、化霜温度传感器(DTS)、CPDS、AMB、CPSS、HS、SPT、SRS、RRS、IP-EM、IP-CM、WP、IP-CP等传感器、保护开关的状态，按照微控制器程序预设的逻辑，发出控制命令，分别控制制冷压缩机(CH)、冷凝器风扇马达(CF)、蒸发器高速风扇马达(EF)、蒸发器低速风扇马达(ES)、加热器(HR)、吸口电磁阀(SSV)、吸口调制电磁阀(SMV)等，以及指示灯的亮灭。微控制器需要的信号是实际的硬件电气信号，而软件中的冷箱模型是计算机数字信号，为了实现两者的连接，本系统采用了PLC技术(可编程序控制器技术)，来作为计算机的信号输入/输出电路，通过PLC将计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷藏集装箱微控制器故障诊断系统，包括计算机，其特征在于：所述计算机配置ＰＬＣ作为输入／输出接口，通过ＰＬＣ与被测试微控制器中的ＣＰＵ板和Ｉ／Ｏ接口板相连。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：耿贤春，薛福玉，姜维尧，吴庚申，庞瑞庆，刘娟，
申请(专利权)人：青岛鑫三利冷箱技术有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]