一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统及相关测控方法，该系统基于CAN通信协议，包括集成嵌入式单片机、A/D和D/A转换电路的老炼控制模块，信号转接模块，老炼电源模块，信号转接模块，电源拉偏模块、供电模块、上位机；实现了一系统对多台控制器在调试应力筛选试验、例行试验及产品延寿老炼试验中的自动控制和数据存储，大大提高了系统用于环境应力筛选试验的可靠性、稳定性和检测精度，保证了数据的准确性和可追溯性，通过CAN通信接口扩展该系统优选可满足同时自动监测控制120台控制器，大大提高了环境应力筛选试验的检测效率。的检测效率。的检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统及方法


[0001]本专利技术涉及控制器环境应力筛选试验测控
，尤其涉及一种控制器环境应力筛选试验自动化测控系统和相关的控制及测控方法。

技术介绍

[0002]目前环境应力筛选试验需要人为操作控制信号源大小以及加断电时长，且输入波道选择、输入信号极性、输出通道切换、空负载切换均需要人工操作老炼台前面板上开关来实现，不能及时对测试异常情况作出报警和及时响应，无法及时监测老炼(亦称为老炼测试)中产品性能的细微变化。应力筛选试验工作具有工作量大、操作风险高、效率低的特定，受操作人员状态以及主观因素影响也较大，从而导致监测质量不稳定、监测精度低、可靠性差等问题，不利于大批量长期质量跟踪和记录管理。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统以及相关的测控方法，通过采用上位机、测控组合、CAN通信接口、被测控制器、老炼电缆提出了一个基于CAN通信协议的控制器环境应力筛选试验自动化测控系统及方法，实现了对控制器环境应力筛选试验中各电参数的自动控制和检测，数据检测结果可通过上位机成像显示并自动生成报表；此外，通过CAN接口扩展，该系统可满足同时自动监测控制120台控制器，大大提升了老炼、延寿、例行试验中的测控效率，通过上位机一次性设置要求，自动化完成试验过程中的全流程操作，释放人力、操作简捷、强力保障了控制器产品质量。
[0004]为至少解决上述技术问题之一，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，包括上位机和测控组合。其中，上位机可同时连接(通过CAN通信接口扩展)并控制40个测控组合。测控组合主要包括至少3个老炼控制模块、至少3个信号转接模块、老炼电源模块、电源拉偏模块、供电模块(2台AC/DC电源模块)、显示器模块；同时，测控组合还优选包括CAN通信接口(与上位机通信连接)及外连接器(连接被测产品——控制器)。也由此，每个老炼控制模块可对一个被测控制器进行控制测试，该系统中，上位机可满足同时自动监测控制至少120台控制器。
[0006]其中，老炼控制模块通过信号转接模块可以对被测控制器进行控制测试；老炼控制模块控制老炼电源模块来为至少一个被测控制器提供供电控制；其中，老炼控制模块中有1块主老炼控制模块，其他为辅老炼控制模块；主老炼控制模块通过CAN通信接口与上位机进行通信，对辅老炼控制模块、及显示器模块进行通信控制，并通过电源拉偏模块控制供电模块对老炼电源模块的输出。
[0007]供电模块中包括两个AC/DC电源模块，第一电源模块经由对老炼电源模块的输出，为被测控制器供电；第二电源模块为测控组合中各部件供电。
[0008]一般，根据主老炼控制模块中接口情况最多可控制连接4块辅老炼控制模块，即测控组合中可具有5个老炼控制模块。优选的，本文中以1台测控组合中有3块老炼控制模块为
例进行描述，其中1块为主，2块为辅。
[0009]老炼控制模块主要包括嵌入式单片机、D/A转换电路、A/D转换电路、开出电路和阻抗匹配电路。其中，主老炼控制模块中嵌入式单片机1路CAN通信接口通过CAN协议芯片与上位机进行通信控制，通过2路串行接口与2块辅老炼控制模块嵌入式单片机通信控制，通过1路串行接口与显示器模块通信控制。D/A转换电路将嵌入式单片机的控制指令转换为控制器输入指令并同时传送至信号转接模块和A/D转换电路；A/D转换电路将采集的被测控制器的相应检测参数转换为数字信号并传送至嵌入式单片机；嵌入式单片机还具有响应参数异常的声光报警装置。开出电路用于实现嵌入式单片机分别对于老炼电源模块、电源拉偏模块(仅主老炼控制模块的开出电路)和信号转接模块的控制；阻抗匹配电路则实现对于嵌入式单片机的保护。
[0010]每台被测控制器输入指令由上位机指令通过CAN通信接口送至主老炼控制模块嵌入式单片机，主老炼控制模块嵌入式单片机通过2路串行通信接口送至2路辅老炼控制模块嵌入式单片机，输入指令经主辅老炼控制模块嵌入式单片机处理后通过串行通信送至D/A转换电路，D/A转换电路将数字信息转换为被测控制器所需要的模拟输入指令，传送至信号转接模块并进一步送至被测控制器。
[0011]每台被测控制器供电电压、消耗电流、输入指令、输出指令等参数检测通过各自老炼控制模块A/D转换电路同时采集转换为数字信号经串行通信接口送至各嵌入式单片机进行信息处理。2块辅老炼控制模块嵌入式单片机处理后信息分别通过各自串行通信接口送至主老炼控制模块嵌入式单片机，主老炼控制模块嵌入式单片机通过CAN通信接口将3台被测控制器测控信息送至上位机，上位机测控软件实时显示测控信息，一旦测控信息出现异常，上位机下达切断电源命令去控制硬件电路切断供电模块并使声光报警装置报警。
[0012]每台被测控制器控制命令由上位机指令通过CAN通信接口送至主老炼控制模块嵌入式单片机，主老炼控制模块嵌入式单片机通过2路串行通信接口送至2路辅老炼控制模块嵌入式单片机，控制命令经主辅老炼控制模块嵌入式单片机处理后由I/O输出去控制信号转接模块、老炼电源模块、电源拉偏模块上的多路继电器，实现输出信号采集、加断电及时长、供电电压拉偏等功能。
[0013]上位机控制测控软件以报表及图形的形式显示测控信息和控制命令，上位机将实现实时打印输出，并自动保存信息，主老炼控制模块通过CAN/USB通信接口负责和上位机进行通信，与其它辅老炼控制模块进行串行通信，控制器输入输出等指令采集检测，输入指令产生，并控制信号转接模块、老炼电源模块、电源拉偏模块等。信号转接模块负责老炼产品输入指令、输出指令通路通断，老炼电源模块负责被测控制器加断电、供电电压、消耗电流的采集，电源拉偏模块负责控制供电模块输出电压大小，显示器模块负责被测控制器老炼参数信息实时显示及设置。
[0014]进一步的，每台测控组合通过3根老炼电缆分别连接3台控制器并对其进行自动化测控，每台测控组合通过CAN通信接口连接到CAN总线，CAN总线通过USBCAN
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mini转换模块连接到上位机，3台被测控制器通过3根老炼电缆分别连接到测控系统中的测控组合后面板3个连接器上，控制器加断电时长由上位机下达指令通过USBCAN
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mini转换模块、通信电缆送至测控组合后面板CAN1通信接口，CAN1通信接口与主老炼控制模块嵌入式单片机U1(STM32F103
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64)的CAN通信口连接，主老炼控制模块U1的串行通信USART1口与测控组合后
面模块的CAN2通信接口连接，主老炼控制模块U1的串行通信USART2口与测控组合前面板的显示器模块通信口连接，主老炼控制模块U1的串行通信USART3与到第一块辅老炼控制模块U1的串行通信USART1口连接，主老炼控制模块U1的串行通信USART4与第二块辅老炼控制模块U1的串行通信USART1连接。
[0015]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述测控系统包括上位机和至少一个测控组合，其中，所述上位机对所述测控组合进行通信控制，所述测控组合对至少一个被测控制器进行控制测试；所述测控组合包括至少3个老炼控制模块、信号转接模块、老炼电源模块、电源拉偏模块、供电模块和显示器模块；其中，所述老炼控制模块通过所述信号转接模块对所述被测控制器进行控制测试；所述老炼控制模块控制所述老炼电源模块来为所述至少一个被测控制器提供供电控制；其中，所述老炼控制模块中有1块主老炼控制模块，其他为辅老炼控制模块；所述主老炼控制模块通过CAN通信接口与所述上位机进行通信，对所述辅老炼控制模块、及所述显示器进行通信控制，并通过所述电源拉偏模块控制所述供电模块对所述老炼电源模块的输出。2.根据权利要求1所述的控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述测控系统中所述上位机可同时控制40个测控组合，实现对至少120台所述被测控制器的环境应力筛选。3.根据权利要求1或2所述的控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述老炼控制模块主要包括嵌入式单片机、D/A转换电路、A/D转换电路、开出电路、和阻抗匹配电路；其中，所述主老炼控制模块的嵌入式单片机通过串行通信接口对所述辅老炼控制模块的嵌入式单片机、以及所述显示器模块进行通信控制，通过CAN协议芯片与所述上位机通信；所述D/A转换电路将所述嵌入式单片机的控制指令转换为控制器输入指令并传送至所述信号转接模块和/或所述A/D转换电路；所述A/D转换电路将采集的所述被测控制器的相应检测参数转换为数字信号并传送至所述嵌入式单片机；所述嵌入式单片机还具有响应参数异常的声光报警装置；所述开出电路用于实现所述嵌入式单片机分别对于所述老炼电源模块、所述电源拉偏模块或所述信号转接模块的控制；所述阻抗匹配电路则实现对于所述嵌入式单片机的保护。4.根据权利要求1
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3任一所述的控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述供电模块包括两个电源模块，第一电源模块经由对所述老炼电源模块的输出，为所述被测控制器供电；第二电源模块为所述测控组合中各部件供电。5.根据权利要求1
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4任一所述的控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述信号转接模块用于所述被测控制器的输入指令、输出指令的通路通断；所述老炼电源模块用于所述被测控制器的加断电、供电电压、消耗电流的采集；所述电源拉偏模块用于控制所述第一电源模块的输出电压；所述显示器模块用于参数信息的显示及触控设置。6.根据权利要求1
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5任一所述的控制器环境应力筛选试验的自动化测控系统，其特征在于，所述测控系统还具体包括连接器，用于与所述被测控制器相互连接及通信，所述被测控制器通过对接所述测控系统连接器接口达成监测控制、并实现封装。7.一种控制器供电加断电时长自动控制方法，其特征在于，所述方法基于根据权利要求1
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6任一所述的环境应力筛选试验的自动化测控系统，该方法包括如下步骤：(1)被测控制器加电，老炼控制模块开出指令使老炼电源模块供电继电器触点导通，同时供电经所述老炼电源模块调理后至所述老炼控制模块进行检测，且所述老练控制模块将检测到的供电电压值送至上位机和显示器模块进行实时显示；(2)供电经检测合格后，所述老炼控制模块开出指令使所述老炼电源模块上对应的被
测控制器供电继电器触点导通，为控制供电端加电；同时供电经电流传感器转换为电压后送至所述老炼控制模块进行检测，将检测到的消耗电流值送至所述上位机和所述显示器模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建志，胡可狄，孙宏达，刘锐，董建敏，王金玉，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：