一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)及方法，檢測(cè)系統(tǒng)包括：上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元、待檢數(shù)字控制板、包含恒流源和穩(wěn)壓源的標(biāo)準(zhǔn)源，所述工裝板系統(tǒng)控制單元主要包含光耦合器件、AD轉(zhuǎn)換模塊；通過上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的配合，完成對(duì)控制板開光輸入量、開關(guān)輸出量、脈沖模塊、AD檢測(cè)模塊、通訊模塊等數(shù)字控制系統(tǒng)常用單元的檢測(cè)工作；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)待檢數(shù)字控制板中微處理器及其外圍各單元進(jìn)行低成本功能檢測(cè)解決了人工檢測(cè)方法低效率、低可靠性和設(shè)備儀器檢測(cè)方法高成本、低針對(duì)性等問題；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制板高效率、低成本、強(qiáng)針對(duì)性、高可靠性的檢測(cè)。
【專利說明】一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于數(shù)字控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)取得了巨大地發(fā)展。微處理器有豐富的外圍設(shè)備，因而能很好地完成智能控制任務(wù)。然而，一個(gè)控制器對(duì)被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)高速、復(fù)雜控制的前提，是微處理器及其外圍設(shè)備的性能良好，控制板的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，甚至導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)的癱瘓，并致使被控對(duì)象發(fā)生災(zāi)難性的故障。
[0003]目前，傳統(tǒng)的對(duì)數(shù)字控制板的質(zhì)量檢測(cè)更多地是人工目檢，效率低下、誤檢率高、人工成本高，同時(shí)給系統(tǒng)的穩(wěn)定工作留下了隱患。另一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，電路板測(cè)試領(lǐng)域出現(xiàn)了一系列的檢測(cè)儀器設(shè)備，諸如對(duì)PCB或者PCBA的ICT、AO1、X-Ray、Boundary-Scan等。但上述設(shè)備往往是針對(duì)制板工藝、單個(gè)元器件參數(shù)及焊接工藝等的檢測(cè)，而并不能根據(jù)控制板的具體應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行系統(tǒng)功能的檢測(cè)。此外，這些傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)都需要專業(yè)的儀器設(shè)備，使測(cè)試成本非常昂貴，這對(duì)追求效益的企業(yè)是難以接受的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)及方法，本發(fā)明針對(duì)待檢數(shù)字控制板的工作特點(diǎn)，提出一種配合上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元進(jìn)行性能檢測(cè)的方法。
[0005]本發(fā)明的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)包括:上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元、待檢數(shù)字控制板、包含恒流源和穩(wěn)壓源的標(biāo)準(zhǔn)源，所述工裝板系統(tǒng)控制單元主要包含光耦合器件、AD轉(zhuǎn)換模塊。
[0006]所述上位機(jī)PC分別與工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接；所述工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接。
[0007]所述上位機(jī)PC是本發(fā)明的核心。上位機(jī)PC首先需要通過數(shù)據(jù)總線(采用待檢數(shù)字控制板工作時(shí)的通訊方式)下發(fā)指令控制待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元做出相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的系統(tǒng)信息，最后根據(jù)二者反饋的信息，按照既定的邏輯算法判定出檢測(cè)單元的好壞。此外，上位機(jī)PC還可以對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估；
[0008]所述工裝板系統(tǒng)控制單元是待檢單元硬件信號(hào)的輸入源，是待檢單元狀態(tài)的檢測(cè)環(huán)節(jié)。
[0009]當(dāng)上位機(jī)PC需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的輸入環(huán)節(jié)檢測(cè)時(shí)，工裝板系統(tǒng)控制單元?jiǎng)t依據(jù)上位機(jī)PC的指令執(zhí)行相應(yīng)地動(dòng)作，模擬待檢數(shù)字控制板工作場(chǎng)合中的信號(hào)輸入源，給待檢數(shù)字控制板輸入一相應(yīng)信號(hào)；
[0010]當(dāng)上位機(jī)PC需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的輸出環(huán)節(jié)檢測(cè)時(shí)，工裝板系統(tǒng)控制單元?jiǎng)t模擬待檢數(shù)字控制板工作場(chǎng)合中的信號(hào)接收單元，對(duì)待檢數(shù)字控制板的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；
[0011]完成待檢數(shù)字控制板的信號(hào)模擬輸入或檢測(cè)后，將對(duì)應(yīng)的自身或待檢數(shù)字控制板的狀態(tài)通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC。
[0012]所述待檢數(shù)字控制板是系統(tǒng)的被檢對(duì)象。為了使檢測(cè)結(jié)果盡量可靠，在檢測(cè)過程中，系統(tǒng)盡量模擬待檢數(shù)字控制板在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的工作狀態(tài)。待檢數(shù)字控制板的微控制器按照上位機(jī)PC的指令，控制相應(yīng)外圍設(shè)備動(dòng)作輸出硬件信號(hào)給工裝板系統(tǒng)控制單元檢測(cè)或者檢測(cè)工裝板系統(tǒng)控制單元(或標(biāo)準(zhǔn)源)輸入的硬件信號(hào)。然后，將自身的輸出狀態(tài)或者檢測(cè)到的信號(hào)信息通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC。
[0013]在整個(gè)檢測(cè)過程中，上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元和標(biāo)準(zhǔn)源構(gòu)成了一個(gè)模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在模擬待檢數(shù)字控制板實(shí)際工作系統(tǒng)中除待檢數(shù)字控制板外的其他部分，使待檢數(shù)字控制板的各輸入輸出單元運(yùn)行起來。最后，通過上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元配合判定出待檢數(shù)字控制板性能的好壞，得出最終的檢測(cè)結(jié)果。
[0014]本發(fā)明的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)方法可以很好地完成對(duì)待檢數(shù)字控制板中常用模塊的檢測(cè)工作，比如對(duì)待檢數(shù)字控制板中的開光量輸出模塊、開關(guān)輸入模塊、脈沖輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊等的檢測(cè)工作。本發(fā)明的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)方法步驟如下:
[0015]I)開關(guān)量輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO 口的輸出功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對(duì)該輸出信號(hào)的檢測(cè)通過工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0016]①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給待檢數(shù)字控制板，命令其開關(guān)量輸出通道I輸出高電平；
[0017]②待檢數(shù)字控制板執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該通道的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ；
[0018]③工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件檢測(cè)通道檢測(cè)待檢數(shù)字控制板此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ；
[0019]④上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸出通道I的性能好壞；
[0020]⑤如果步驟④對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至
④，對(duì)該開關(guān)量輸出通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)；
[0021]⑥如果對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①至⑤對(duì)開關(guān)量輸出通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成對(duì)所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)；
[0022]⑦如果步驟⑥中所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出檢測(cè)結(jié)果為正常。 反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶；
[0023]2)開關(guān)量輸入模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO 口的輸入功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板往往是通過光耦等形式采集外部輸入的開關(guān)量信息，該開關(guān)量信息是由工裝板系統(tǒng)控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0024]①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給工裝板系統(tǒng)控制單元，命令工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I對(duì)應(yīng)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I;
[0025]②工裝板系統(tǒng)控制單元執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該開關(guān)量輸出通道I的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ；
[0026]③待檢數(shù)字控制板相應(yīng)的開關(guān)量輸入通道I檢測(cè)工裝板系統(tǒng)控制單元此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ；
[0027]④上位機(jī)PC接收工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸入通道I的性能好壞；
[0028]⑤如果步驟④對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至④，對(duì)該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)；
[0029]⑥如果對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①~⑤對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)；
[0030]⑦如果步驟⑥中所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入檢測(cè)結(jié)果為正常。反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶；
[0031]3)脈沖輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的PWM脈沖輸入模塊；在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于電機(jī)的調(diào)速、開關(guān)電源輸出的調(diào)制等，對(duì)待檢數(shù)字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0032]①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板脈沖輸出模塊所有通道輸出固定占空比、固定頻率的PWM信號(hào)，并將各脈沖通道的控制狀態(tài)通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ；
[0033]②工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊采集待檢數(shù)字控制板各通道輸出的脈沖信號(hào)(由經(jīng)硬件電路濾波處理后)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC;
[0034]③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)；如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對(duì)每路脈沖輸出通道進(jìn)行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0035]4)AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器的模擬量檢測(cè)模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于對(duì)電壓、電流、溫度等模擬量的檢測(cè)，對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊的檢測(cè)需要由標(biāo)準(zhǔn)源來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0036]①系統(tǒng)上電后，需要通過標(biāo)準(zhǔn)源給待檢數(shù)字控制板各AD模擬轉(zhuǎn)換通道輸入固定大小的模擬量；[0037]②待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊各通道采集相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)源輸入信號(hào)(經(jīng)待檢數(shù)字控制板的調(diào)理電路處理)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ；
[0038]③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)。如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路AD轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行判定，如果所有的AD轉(zhuǎn)換通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0039]5)通訊模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負(fù)責(zé)與其所在系統(tǒng)的其他單元交互數(shù)據(jù)的模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，其通訊方式可以是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發(fā)明中，上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的通訊方式就取決于待檢數(shù)字控制板的通訊方式，在對(duì)待檢數(shù)字控制板中的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直接由上位機(jī)PC來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0040]①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板的各個(gè)通訊總線上的節(jié)點(diǎn)則周期性的主動(dòng)上傳各通訊模塊的生命幀；
[0041]②上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通訊通道的生命幀是否具有預(yù)定的規(guī)律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數(shù)字控制板的通訊通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路通訊通道進(jìn)行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的通訊模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0042]此外，本發(fā)明的上位機(jī)PC設(shè)計(jì)時(shí)還加入了對(duì)檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)批次待檢數(shù)字控制板的性能的評(píng)估功能。
[0043]本發(fā)明的對(duì)數(shù)字控制板中微處理器及其外圍各單元進(jìn)行低成本的功能檢測(cè)方法，很好的解決了上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，實(shí)現(xiàn)了高效率、低成本、強(qiáng)針對(duì)性、高可靠性的檢測(cè)。本發(fā)明的方法通過上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的配合，可以完成對(duì)數(shù)字控制板開光輸入量、開關(guān)輸出量、脈沖模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊等數(shù)字控制系統(tǒng)常用單元的檢測(cè)工作。此外，上位機(jī)PC還能實(shí)現(xiàn)對(duì)批次電路板性能的篩選、評(píng)估工作。
[0044]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:本發(fā)明的對(duì)待檢數(shù)字控制板中微處理器及其外圍各單元進(jìn)行低成本功能檢測(cè)方法旨在解決人工檢測(cè)方法低效率、低可靠性和設(shè)備儀器檢測(cè)方法高成本、低針對(duì)性等問題；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字控制板高效率、低成本、強(qiáng)針對(duì)性、高可靠性的檢測(cè)。具體體現(xiàn)在:
[0045](I)上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的軟硬件設(shè)計(jì)都依據(jù)了待檢數(shù)字控制板的實(shí)際工作場(chǎng)合需求，保證了待檢數(shù)字控制板檢測(cè)合格后可以直接工作在設(shè)備上；
[0046](2) 一鍵式的檢測(cè)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)效率的提高。并且檢測(cè)過程沒有人工參與，保證了檢測(cè)結(jié)果的可靠性；
[0047](3)上位機(jī)PC加入了檢測(cè)結(jié)果分析與評(píng)估算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)批次待檢數(shù)字控制板檢測(cè)結(jié)果的分析和評(píng)估功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是本發(fā)明所述一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0049]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明包括:上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元、待檢數(shù)字控制板、包含恒流源和穩(wěn)壓源的標(biāo)準(zhǔn)源，所述工裝板系統(tǒng)控制單元主要包含光耦合器件、AD轉(zhuǎn)換模塊。
[0050]所述上位機(jī)PC分別與工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接；所述工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接。
[0051]本發(fā)明的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)方法可以很好地完成對(duì)待檢數(shù)字控制板中常用模塊的檢測(cè)工作，比如對(duì)待檢數(shù)字控制板中的開光量輸出模塊、開關(guān)輸入模塊、脈沖輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊等的檢測(cè)工作。本發(fā)明的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)方法步驟如下:
[0052]I)開關(guān)量輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO 口的輸出功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對(duì)該輸出信號(hào)的檢測(cè)通過工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0053]①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給待檢數(shù)字控制板，命令其開關(guān)量輸出通道I輸出高電平；
[0054]②待檢數(shù)字控制板執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該通道的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ；
[0055]③工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件檢測(cè)通道檢測(cè)待檢數(shù)字控制板此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ；
[0056]④上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸出通道I的性能好壞；
[0057]⑤如果步驟④對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至④，對(duì)該開關(guān)量輸出通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)；
[0058]⑥如果對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①至⑤對(duì)開關(guān)量輸出通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成對(duì)所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)；
[0059]⑦如果步驟⑥中所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出檢測(cè)結(jié)果為正常。反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶；
[0060]2)開關(guān)量輸入模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO 口的輸入功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板往往是通過光耦等形式采集外部輸入的開關(guān)量信息，該開關(guān)量信息是由工裝板系統(tǒng)控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0061]①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給工裝板系統(tǒng)控制單元，命令工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I對(duì)應(yīng)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I;
[0062]②工裝板系統(tǒng)控制單元執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該開關(guān)量輸出通道I的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ；
[0063]③待檢數(shù)字控制板相應(yīng)的開關(guān)量輸入通道I檢測(cè)工裝板系統(tǒng)控制單元此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ；
[0064]④上位機(jī)PC接收工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸入通道I的性能好壞；
[0065]⑤如果步驟④對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至④，對(duì)該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)；
[0066]⑥如果對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①~⑤對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)；
[0067]⑦如果步驟⑥中所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入檢測(cè)結(jié)果為正常。反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶；
[0068]3)脈沖輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的PWM脈沖輸入模塊；在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于電機(jī)的調(diào)速、開關(guān)電源輸出的調(diào)制等，對(duì)待檢數(shù)字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0069]①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板脈沖輸出模塊所有通道輸出固定占空比、固定頻率的PWM信號(hào)，并將各脈沖通道的控制狀態(tài)通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ；
[0070]②工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊采集待檢數(shù)字控制板各通道輸出的脈沖信號(hào)(由經(jīng)硬件電路濾波處 理后)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC;
[0071]③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)；如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對(duì)每路脈沖輸出通道進(jìn)行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0072]4)AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器的模擬量檢測(cè)模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于對(duì)電壓、電流、溫度等模擬量的檢測(cè)，對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊的檢測(cè)需要由標(biāo)準(zhǔn)源來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0073]①系統(tǒng)上電后，需要通過標(biāo)準(zhǔn)源給待檢數(shù)字控制板各AD模擬轉(zhuǎn)換通道輸入固定大小的模擬量；
[0074]②待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊各通道采集相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)源輸入信號(hào)(經(jīng)待檢數(shù)字控制板的調(diào)理電路處理)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ；
[0075]③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)。如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路AD轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行判定，如果所有的AD轉(zhuǎn)換通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0076]5)通訊模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負(fù)責(zé)與其所在系統(tǒng)的其他單元交互數(shù)據(jù)的模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，其通訊方式可以是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發(fā)明中，上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的通訊方式就取決于待檢數(shù)字控制板的通訊方式，在對(duì)待檢數(shù)字控制板中的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直接由上位機(jī)PC來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟:
[0077]①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板的各個(gè)通訊總線上的節(jié)點(diǎn)則周期性的主動(dòng)上傳各通訊模塊的生命幀；
[0078]②上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通訊通道的生命幀是否具有預(yù)定的規(guī)律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數(shù)字控制板的通訊通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路通訊通道進(jìn)行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的通訊模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
[0079]在實(shí)施例中，本發(fā)明結(jié)合數(shù)據(jù)分析和評(píng)估算法，設(shè)計(jì)出能夠?qū)Σ煌螖?shù)字控制板檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和分析的具有良好人機(jī)交互界面的上位機(jī)PC軟件，并且整個(gè)檢測(cè)過程能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵式檢測(cè)。
[0080]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元、待檢數(shù)字控制板、包含恒流源和穩(wěn)壓源的標(biāo)準(zhǔn)源； 所述上位機(jī)PC分別與工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接；所述工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述工裝板系統(tǒng)控制單元主要包含光耦合器件、AD轉(zhuǎn)換模塊。
3.一種數(shù)字控制板功能檢測(cè)方法，其特征在于，上位機(jī)PC首先需要通過數(shù)據(jù)總線下發(fā)指令控制待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元做出相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的系統(tǒng)信息，最后根據(jù)二者反饋的信息，按照既定的邏輯算法判定出檢測(cè)單元的好壞，此外，上位機(jī)PC還對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估；所述工裝板系統(tǒng)控制單元是待檢單元硬件信號(hào)的輸入源，是待檢單元狀態(tài)的檢測(cè)環(huán)節(jié)； 所述待檢數(shù)字控制板是系統(tǒng)的被檢對(duì)象，為了使檢測(cè)結(jié)果盡量可靠，在檢測(cè)過程中，系統(tǒng)盡量模擬待檢數(shù)字控制板在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的工作狀態(tài)；待檢數(shù)字控制板的微控制器按照上位機(jī)PC的指令，控制相應(yīng)外圍設(shè)備動(dòng)作輸出硬件信號(hào)給工裝板系統(tǒng)控制單元檢測(cè)或者檢測(cè)工裝板系統(tǒng)控制單元或標(biāo)準(zhǔn)源輸入的硬件信號(hào)；然后，將自身的輸出狀態(tài)或者檢測(cè)到的信號(hào)信息通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ； 在整個(gè)檢測(cè)過程中，上位機(jī)PC、工裝板系統(tǒng)控制單元和標(biāo)準(zhǔn)源構(gòu)成了一個(gè)模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在模擬待檢數(shù)字控制板實(shí)際工作系統(tǒng)中除待檢數(shù)字控制板外的其他部分，使待檢數(shù)字控制板的各輸入輸出單元運(yùn)行起來；最后，通過上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元配合判定出待檢數(shù)字控制板性能的好壞，得出最終的檢測(cè)結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的`一種數(shù)字控制板的功能檢測(cè)方法，其特征在于，完成對(duì)待檢數(shù)字控制板中常用模塊的檢測(cè)工作的步驟如下: I)開關(guān)量輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO 口的輸出功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對(duì)該輸出信號(hào)的檢測(cè)通過工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟: ①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給待檢數(shù)字控制板，命令其開關(guān)量輸出通道I輸出高電平； ②待檢數(shù)字控制板執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該通道的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ； ③工裝板系統(tǒng)控制單元中的光耦合器件檢測(cè)通道檢測(cè)待檢數(shù)字控制板此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ； ④上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸出通道I的性能好壞； ⑤如果步驟④對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至④，對(duì)該開關(guān)量輸出通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)； ⑥如果對(duì)開關(guān)量輸出通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①至⑤對(duì)開關(guān)量輸出通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成對(duì)所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)； ⑦如果步驟⑥中所有開關(guān)量輸出通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸出檢測(cè)結(jié)果為正常。反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶； 2)開關(guān)量輸入模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的通用IO口的輸入功能，在實(shí)際應(yīng)用中，待檢數(shù)字控制板往往是通過光耦等形式采集外部出入的開關(guān)量信息，該開關(guān)量信息是由工裝板系統(tǒng)控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟: ①上位機(jī)PC通過通訊總線下發(fā)指令給工裝板系統(tǒng)控制單元，命令工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統(tǒng)控制單元的開關(guān)量輸出通道I對(duì)應(yīng)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I ; ②工裝板系統(tǒng)控制單元執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，將開關(guān)量輸出通道I輸出高電平，并將此時(shí)該開關(guān)量輸出通道I的控制狀態(tài)通過通訊總線反饋給上位機(jī)PC ； ③待檢數(shù)字控制板相應(yīng)的開關(guān)量輸入通道I檢測(cè)工裝板系統(tǒng)控制單元此時(shí)開關(guān)量輸出通道I的狀態(tài)，并將檢測(cè)到的該開關(guān)量輸出通道I的輸出狀態(tài)反饋給上位機(jī)PC ； ④上位機(jī)PC接收工裝板系統(tǒng)控制單元和待檢數(shù)字控制板上傳的信息，判定待檢數(shù)字控制板開關(guān)量輸入通道I的性能好壞； ⑤如果步驟④對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)結(jié)果為正常，則重復(fù)步驟①至④，對(duì)該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I進(jìn)行低電平檢測(cè)； ⑥如果對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道I的高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)結(jié)果都為正常，則重復(fù)步驟①~⑤對(duì)待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道2、3、4……進(jìn)行檢測(cè)，直至完成所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)；` ⑦如果步驟⑥中所有待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)結(jié)果都為正常，則說明該待檢數(shù)字控制板的開關(guān)量輸入檢測(cè)結(jié)果為正常。反之則說明存在故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶； 3)脈沖輸出模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微控制器來講，主要是指微控制器的PWM脈沖輸入模塊；在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于電機(jī)的調(diào)速、開關(guān)電源輸出的調(diào)制等，對(duì)待檢數(shù)字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊來采集，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟: ①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板脈沖輸出模塊所有通道輸出固定占空比、固定頻率的PWM信號(hào)，并將各脈沖通道的控制狀態(tài)通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ； ②工裝板系統(tǒng)控制單元的AD轉(zhuǎn)換模塊采集待檢數(shù)字控制板各通道輸出的脈沖信號(hào)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ； ③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板和工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統(tǒng)控制單元上傳的每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)；如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對(duì)每路脈沖輸出通道進(jìn)行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶； 4)AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器的模擬量檢測(cè)模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，該功能主要用于對(duì)電壓、電流、溫度等模擬量的檢測(cè)，對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊的檢測(cè)需要由標(biāo)準(zhǔn)源來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟: ①系統(tǒng)上電后，需要通過標(biāo)準(zhǔn)源給待檢數(shù)字控制板各AD模擬轉(zhuǎn)換通道輸入固定大小的模擬量； ②待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊各通道采集相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)源輸入信號(hào)，并將AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機(jī)PC ； ③上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通道的AD值是否在預(yù)設(shè)的區(qū)間之內(nèi)；如果在預(yù)設(shè)區(qū)間，則判定該路待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路AD轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行判定，如果所有的AD轉(zhuǎn)換通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的AD轉(zhuǎn)換模塊正常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶； 5)通訊模塊對(duì)待檢數(shù)字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負(fù)責(zé)與其所在系統(tǒng)的其他單元交互數(shù)據(jù)的模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，其通訊方式是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發(fā)明中，上位機(jī)PC和工裝板系統(tǒng)控制單元的通訊方式就取決于待檢數(shù)字控制板的通訊方式，在對(duì)待檢數(shù)字控制板中的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直接由上位機(jī)PC來配合完成，假如需要對(duì)待檢數(shù)字控制板的通訊模塊進(jìn)行檢測(cè)，需要以下具體步驟: ①系統(tǒng)上電后，待檢數(shù)字控制板的各個(gè)通訊總線上的節(jié)點(diǎn)則周期性的主動(dòng)上傳各通訊模塊的生命幀； ②上位機(jī)PC接收待檢數(shù)字控制板上傳的信息，逐次判斷每個(gè)通訊通道的生命幀是否具有預(yù)定的規(guī)律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數(shù)字控制板的通訊通道正常，同理對(duì)待檢數(shù)字控制板的每路通訊通道進(jìn)行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數(shù)字控制板的通訊模塊正`常，反之則為故障，且上位機(jī)PC提示出故障通道給用戶。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK103676940SQ201310712051
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉軍, 張計(jì)濤, 宋修明, 潘天天 申請(qǐng)人:優(yōu)科新能源科技有限公司