机车电气产品的通用测试方法技术

本发明专利技术公开了一种机车电气产品的通用测试方法，机车电气产品的通用测试平台由上位机工业控制计算机和下位机控制机箱构成，上位机和下位机之间通过以太网或串口连接，下位机包括控制单元、模拟输入单元、模拟输出单元、信号调理单元、数字入出单元、通信接口单元、开关电源单元、母板总线，下位机各单元通过AMS总线互联，该测试方法分为实时性测试和非实时性测试，本发明专利技术提供的针对机车电气产品的通用测试方法，能够实现对各种机车电气产品进行测试，简化了后续的开发过程，节约了开发成本，缩短了开发周期，避免了大量的重复性开发工作，在此基础上，便于规范对机车电气产品的测试方法，提高产品的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气产品的测试方法，特别是一种。
技术介绍
目前机车电气产品测试设备的开发，大多采用PC机采集卡，结合各种各样的信号调理设备进行开发，存在大量的重复性开发工作，且开发周期较长，种类繁多，不便于测试方法的规范，产品可靠性相对较低，现有方法都不具备很好的通用性，且不能够将实时操作系统和Windows操作系统结合，不能够利用两种系统的优势，对实时性、非实时性的各种机车电气产品进行测试。构建一个实时性的测试系统，通常采用嵌入式的测试系统，由于测试系统的规模、 结构和软硬件资源不同，一旦测试目的改变或设备更换，就要重新构建测试系统并开发软件，因此开发周期很长，难度较大，其通用性极差，并且嵌入式的测试系统往往缺乏良好的人机交互界面；构建非实时性的测试系统，可采用基于Windows操作系统的图形化软件进行开发，可实现良好的人机界面，并能快速、高效地完成，但如果实时性要求较高，则无法实现或者需要很严格的附加条件，比如图形化的测试软件LabVIEW软件，进行实时性的测试时，需要安装其软件模块(RT)，且需要购买NI (美国国家仪器)公司的相应配套硬件设备， 成本很高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种，将Windows操作系统和实时操作系统相结合，充分利用两种系统的优势，实现对实时性、非实时性的各种机车电气产品进行测试。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种，机车电气产品的通用测试平台由上位机工业控制计算机和下位机控制机箱构成， 上位机和下位机之间通过以太网或串口连接，下位机包括控制单元、模拟输入单元、模拟输出单元、信号调理单元、数字入出单元、通信接口单元、开关电源单元、母板总线，下位机各单元通过AMS总线互联，该测试方法的非实时性测试流程步骤如下(1)上位机软件将控制指令或数据发送至下位机控制软件；(2)下位机控制软件接收上位机控制指令或数据，通过下位机相应的执行单元，向被测试模块发出相应的信号，被测试模块根据信号执行相应的任务后，向下位机控制单元反馈测试数据及结果；(3)下位机控制软件将测试得到的数据及结果传递给上位机；(4)上位机对其进行分析、处理以及显示；该测试方法还包括实时性测试模式，实时性测试流程步骤如下(1)上位机软件将控制指令或数据发送至下位机控制软件；(2)下位机控制软件接收上位机控制指令或数据，通过下位机相应的执行单元，与被测产品循环地进行实时性的数据交互，被测产品反馈的数据及结果传送给下位机；(3)下位机控制软件将测试得到的数据及结果循环地进行存储，获得实时性的原始测试数据；(4)下位机控制软件将存储的实时性数据分批分时传递给上位机软件；(5)上位机对实时数据进行分析处理；(6)上位机软件再次发送停止命令至下位机控制软件，停止下位机与被测产品之间的实时性数据交互行为。上位机软件可采用LabWindows/CVI、iTestMancU C++、VB、VC等计算机软件。下位机可采用Windows CE、pSOS、QNX等实时操作系统。基于VxWorks操作系统的特点，可实现多任务的运行模式，将实时性和非实时性的测试作为两个独立的任务，同时运行两个任务，控制软件可同时满足实时性和非实时性的要求，能分别调用下位机中不同的硬件资源，即可同时实现对实时性及非实时性的被测产品进行测试，因此该通用测试方法具有很强的通用性。控制单元作为下位机的控制核心，采用ARM或者PowerPC处理器，控制软件基于强实时性的VxWorks操作系统进行开发，能够实现实时数据采集、控制功能。控制单元通过 AMS总线实现对模拟入出单元、数字入出单元、通信接口单元、信号调理单元进行控制，控制单元通过以太网总线或串口连接到上位机，可将各种数据信息实时地传送到上位机中，由上位机进行分析处理。模拟入出单元由模拟输入插件和模拟输出插件构成，实现AC/DC-10V +IOV信号的输入输出功能。数字入出单元可实现DCMV、DC110V数字量信号的入出功能，满足机车电气产品常用数字量信号需求。模拟入出单元、数字入出单元的数量可灵活配置，且在总线中的插槽位置可任意变换，控制单元能够自动识别，进行模拟量数据、数字量数据的输入输出控制。信号调理单元可实现机车电气产品常用的电流、电压信号，如60 400mA大电流信号，15V 24V电压信号等，开关电源单元也可提供DC15V、24V电压信号，信号调理单元也可根据需求配置其具体数量，具有模块化配置的特点。通信接口单元可实现以太网数据与MVB/RS485/CAN总线数据转换的功能，能够对机车MVB网络系统、CAN总线及485总线上的电气设备进行测试，也可根据需求配置通信接口单元的数量。本专利技术提供的针对，能够实现对各种机车电气产品进行测试，简化了后续的开发过程，节约了开发成本，缩短了开发周期，避免了大量的重复性开发工作，在此基础上，便于规范对机车电气产品的测试方法，提高产品的可靠性。附图说明图1为本专利技术测试平台的系统原理图；图2为本专利技术通用测试方法的测试流程图；图3为非实时性测试流程图；图4为本专利技术实时性测试流程图。具体实施例方式这里结合机车电气产品的通用测试平台，对本专利技术中提出的通用测试方法进行说明。机车电气产品的通用测试平台主要由工业控制计算机和控制机箱构成，工业控制计算机作为测试平台的上位机，控制机箱作为其下位机，上位机和下位机之间通过以太网或串口进行数据交互，上位机进行主要的数据运算、控制及处理，下位机进行主要的数据采集， 简单的控制、数据处理功能。该测试平台的系统原理图如图1所示。上位机基于Windows操作系统进行开发，采用图形化的编程语言LabVIEW软件， 可充分发挥其卓越的人机交互性，便于操作和维护。LabVIEW软件支持TCP/IP协议和 ActiveX，SQL等技术，具备强大的信号处理功能，便于数据显示和用户界面开发。基于其图形化编程，能够实现快速编程，轻松维护和理解代码。下位机主要包含控制单元、模拟输入单元、模拟输出单元、信号调理单元、数字入出单元、通信接口单元、开关电源单元、母板总线等，控制机箱母板总线采用AMS总线，各接口单元可通过AMS总线互联，实现方式为通过控制单元进行管理。控制机箱中模拟入出单元、数字入出单元、通信接口单元、信号调理单元可灵活配置，可根据需要对其数量进行增加或减少，控制单元软件能够对其自动识别，便于使用及构建测试系统。控制单元作为下位机的控制核心，控制软件基于强实时性的VxWorks操作系统进行开发，开发工具为Tornado 集成开发环境。控制单元通过AMS总线实现对模拟入出单元、数字入出单元、通信接口单元、信号调理单元进行控制，控制单元通过以太网总线或串口连接到上位机，可将各种数据信息实时地传送到上位机中，由上位机进行分析处理。该通用测试方法的测试流程图如图2所示，上位机软件进行实时性或非实时性测试模式的设置，在实时性测试的模式下，上位机软件将控制命令或数据发送给下位机软件， 基于VxWorks操作系统的实时性，下位机软件直接连接被测产品进行数据交互，下位机将实时交互的数据进行存储，每隔5 10个ms通过以太网总线发送给上位机软件，这样得到的实时存储数据就是实时交互的原始数据，上位机软件再进行数本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机车电气产品的通用测试方法，机车电气产品的通用测试平台由上位机工业控制计算机和下位机控制机箱构成，上位机和下位机之间通过以太网或串口连接，下位机包括控制单元、模拟输入单元、模拟输出单元、信号调理单元、数字入出单元、通信接口单元、开关电源单元、母板总线，下位机各单元通过ＡＭＳ总线互联，该测试方法的非实时性测试流程步骤如下：（１）上位机软件将控制指令或数据发送至下位机控制软件；（２）下位机控制软件接收上位机控制指令或数据，通过下位机相应的执行单元，向被测试模块发出相应的信号，被测试模块根据信号执行相应的任务后，向下位机控制单元反馈测试数据及结果；（３）下位机控制软件将测试得到的数据及结果传递给上位机；（４）上位机对其进行分析、处理以及显示；其特征在于，该测试方法还包括实时性测试模式，实时性测试流程步骤如下：（１）上位机软件将控制指令或数据发送至下位机控制软件；（２）下位机控制软件接收上位机控制指令或数据，通过下位机相应的执行单元，与被测产品循环地进行实时性的数据交互，被测产品反馈的数据及结果传送给下位机；（３）下位机控制软件将测试得到的数据及结果循环地进行存储，获得实时性的原始测试数据；（４）下位机控制软件将存储的实时性数据分批分时传递给上位机软件；（５）上位机对实时数据进行分析处理；（６）上位机软件再次发送停止命令至下位机控制软件，停止下位机与被测产品之间的实时性数据交互行为。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李进进，陈明奎，苏理，李小文，谭利红，余长超，刘伟良，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43