一種傳動控制單元測試程序加載方法

專利名稱：一種傳動控制單元測試程序加載方法
技術領域：
本發明涉及一種測試程序加載方法，尤其是涉及一種應用于動車、機車或地鐵車 輛用牽引逆變器D⑶(Driver Control Unit，傳動控制單元)機箱的測試程序加載方法。
背景技術：
DCU(Driver Control Unit，傳動控制單元)機箱是動車、機車或地鐵車輛用牽引 逆變器的核心部件，它由開關電源板、數字入出板、信號接口板、SMC(System Management and Communication，系統管理和通訊)板、電機信號板、模擬輸入板、脈沖轉換板等組成。當動車、機車或地鐵車輛在線路上運行時，DCU機箱能夠接收列車網絡及硬線指令 信號，并根據預先寫在DCU機箱的SMC板芯片中的程序，通過讀寫數字入出板控制動車、機 車或地鐵車輛上的主電路中主斷路器和各接觸器的斷開、閉合等動作，通過讀寫脈沖轉換 板輸出牽引逆變器斬波時所需的控制脈沖，并通過讀寫信號接口板、電機信號板、模擬輸入 板等完成對IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊和交 流異步牽引電動機的實時控制、粘著利用控制等。D⑶機箱在制造單位進行批量生產后，需要將相關程序寫入SMC板芯片中，以檢驗 SMC板上的程序是否能夠對硬件電路和外圍器件進行正確的控制。SMC板芯片上的程序可 分為行車狀態下的行車用程序和測試狀態下的測試用程序。行車狀態下的行車用程序是指 DCU機箱被安裝在牽引逆變器中并隨車在正式鐵路線路上運行時所用的程序，這時DCU機 箱所處的環境也是真實的行車環境，如接收的網壓信號為DC1500V，D⑶機箱能夠根據實際 的車速信號、牽引信號、司機手柄狀態信號等綜合情況來對電機信號進行轉矩控制等。而 測試狀態下的測試用程序，即DCU機箱并未運行在行車狀態而是處于測試的狀態，測試狀 態雖然使得DCU機箱盡可能處于模擬的行車狀態，但又不等同于行車狀態，例如無實際的 車速信號、牽引信號、司機手柄狀態信號等。編寫測試程序的目的在于盡可能多的涵蓋行車 用程序的功能，而無需將DCU機箱放到鐵路正線上調試，以減少調試的費用，提高調試效率寸。2008年7月9日公開，名稱為牽引逆變器控制板專用測試電路，公開號為CN 101216520A的專利申請文件中提供了一種針對牽引逆變器控制板(該逆變器控制板功能 等同于本文中的DCU機箱功能)進行測試的技術方案，在該方案中并未提及將測試用程序 和行車用程序分開，從上面的分析可知，根據該方案雖然可以在不必構建等同于真實線路 上的測試環境的條件下，對牽引逆變器控制板以及寫入控制板的程序進行測試，但是只能 測試到控制板的部分電氣特性參數以及程序的部分功能。另外一種方案是，將測試用程序和行車用程序同時寫入SMC板，當DCU處于測試狀 態時，就發送相應信號，觸發啟動測試用程序模塊；當DCU處于行車狀態時，就發送相應信 號，觸發啟動行車用程序模塊。此種方案雖然解決了對DCU機箱全面測試的問題，但是也存 在一定的隱患，即如果DCU機箱原本處于正式運行狀態，卻由于誤觸發而進入了測試用程 序模塊，則會給行車帶來極大的安全隱患。
現有技術存在缺點在于1、測試用程序和行車用程序同為一套程序，這樣不能對 DCU機箱進行較全面的測試，原因是在實際的測試條件下無法完全的模擬或比較困難模擬 真實線路上運行的環境；2、測試用程序和行車用程序為兩套程序，但是測試用程序和行車 用程序同時寫入SMC的芯片中，只依靠軟件邏輯加以區分是進入測試狀態還是進入行車狀 態，這樣存在較大的行車安全隱患，原因是在行車過程中可能會出現由于某種誤觸發使DCU 機箱從行車用程序跳入測試用程序。

發明內容
本發明提供一種傳動控制單元測試程序加載方法，該發明可以很好地克服現有技 術存在的測試用程序和行車用程序同為一套程序，不能對DCU機箱進行較全面的測試，在 實際的測試條件下無法完全的模擬或比較困難模擬真實線路上運行的環境的技術問題。該 發明還進一步解決了在行車過程中可能會出現由于某種誤觸發使DCU機箱從行車用程序 跳入測試用程序的技術問題，杜絕了行車途中存在的安全隱患。本發明提供一種傳動控制單元測試程序加載方法的具體實施方式
，一種傳動控制 單元測試程序加載方法，包括測試用程序加載過程和行車用程序加載過程，還包括以下步 驟將測試用程序TEST. OUT寫入可移動磁盤；將行車用程序仍然寫在系統管理和通訊板的芯片中；傳動控制單元機箱上電后，如果USB端口有可移動磁盤插入，同時在可移動磁盤 中找到正確的測試用程序TEST. OUT文件，則加載可移動磁盤程序到系統管理和通訊板的 RAM中，傳動控制單元機箱進入測試狀態；若有任何一個條件不滿足，程序自動跳轉到加載 系統管理和通訊板內的行車用程序。作為本發明進一步的實施方式，所述的測試用程序加載過程包括以下步驟將寫有測試用程序TEST. OUT文件的可移動磁盤插入系統管理和通訊板的USB端 Π ；給傳動控制單元機箱接通DC100V的工作電源，得電后，系統管理和通訊板上的程 序進行初始化；系統管理和通訊板板進行檢測USB端口是否插入了可移動磁盤，此時由于傳動控 制單元運行于測試狀態，且可移動磁盤已經插到系統管理和通訊板板的USB端口，所以能 夠檢測到可移動磁盤，因此，程序向下運行；在檢測到可移動磁盤的基礎上，尋找可移動磁盤中是否有測試用程序TEST. OUT 文件；找到可移動磁盤中的測試用程序TEST. OUT文件后，則將測試程序加載到系統管 理和通訊板的RAM區中；執行測試用程序內容，利用相關設備，對傳動控制單元機箱進行各個項目的測 試；當測試程序結束后，切斷傳動控制單元機箱的DCllOV供電電源；斷電后，系統管理和通訊板板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。作為本發明進一步的實施方式，所述的行車用程序加載過程包括以下步驟
傳動控制單元機箱得到DCllOV工作電源后，系統管理和通訊板上的程序進行初 始化；系統管理和通訊板進行檢測USB端口是否插入了可移動磁盤，此時由于傳動控制 單元運行于行車狀態，所以不能夠檢測到可移動磁盤；在程序延時1秒后，系統管理和通訊板將行車用程序加載到RAM中；行車用程序按照預定指令運行；行車結束后，傳動控制單元機箱的DCllOV工作電源被切斷；斷電后，系統管理和通訊板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。作為本發明進一步的實施方式，傳動控制單元機箱啟動后進入測試狀態執行功能 性代碼，當系統管理和通訊板加載可移動磁盤中的測試用程序到RAM中，則點亮系統管理 和通訊板面板上的測試狀態標志燈，并進行周期性閃爍，此時DCU機箱處于測試狀態，加載 到系統管理和通訊板RAM中的程序是可移動磁盤中的測試用程序，否則在行車狀態下的行 車用程序不執行功能性代碼，相應的標志燈為熄滅狀態。作為本發明進一步的實施方式，將測試用程序TEST. OUT寫入U盤當中。通過應用本發明實施方式所描述的一種傳動控制單元測試程序加載方法，既可以 將測試用程序和正式程序加以區分，利用測試程序的優勢，在不構建等同于真實線路上的 測試環境的條件下對D⑶機箱進行較全面的測試，又能避免在D⑶正式運行時誤觸發調試 程序而帶來的行車安全隱患。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明一種傳動控制單元測試程序加載方法的程序流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基 于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬于本發明保護的范圍。作為本發明一種傳動控制單元測試程序加載方法的具體實施方式
，如圖1的程序 流程圖所示，技術方案中，將DCU測試狀態下的測試用程序和行車狀態下的行車用程序分 開，把測試用程序TEST. OUT寫入可移動磁盤(可選金士頓2GB容量的U盤)，而將行車用程 序仍然寫在SMC板的芯片中。若D⑶機箱處于測試狀態，將寫有測試用程序TEST. OUT文件的U盤插入SMC板的 USB端口，準備好以上工作后，即可進行DCU機箱測試，現將各步驟敘述如下第一步，給D⑶機箱接通DC100V的工作電源，得電后，SMC板上的程序進行初始 化；
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第二步，SMC板進行檢測USB端口是否插入了 U盤，此時由于D⑶運行于測試狀態， 且U盤已經插到SMC板的USB端口，所以能夠檢測到U盤，因此，程序向下運行；第三步，在檢測到U盤的基礎上，尋找U盤中是否有測試用程序TEST. OUT文件；第四步，找到U盤中的測試用程序TEST. OUT文件后，則將測試程序加載到SMC板 的RAM (Random Access Memory，隨機存儲存儲器)區中；第五步，執行測試用程序內容，利用相關設備，對DCU機箱進行各個項目的測試；第六步，當測試程序結束后，切斷D⑶機箱的DCllOV供電電源；第七步，斷電后，SMC板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。若DCU機箱處于行車狀態，DCU機箱的SMC板會加載行車狀態的行車用程序，現將 各步驟敘述如下第一步，D⑶機箱得到DCllOV工作電源后，SMC板上的程序進行初始化；第二步，SMC板進行檢測USB端口是否插入了 U盤，此時由于D⑶運行于行車狀態， 所以不能夠檢測到U盤；第三步，在程序延時1秒后，SMC板將行車用程序加載到RAM中；第四步，行車用程序按照預定指令運行；第五步，行車結束后，D⑶機箱的DCllOV工作電源被切斷；第六步，斷電后，SMC板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。從圖1中可以看出，D⑶機箱上電后，加載U盤程序到SMC板的RAM中，有兩個入口 條件一是USB端口必須有U盤插入，二是U盤中必須能找到正確的測試用程序TEST. OUT 文件。兩個條件同時都滿足，才能真正進入測試狀態。若有任何一個條件不滿足，程序就會 自動跳轉到加載SMC板內的行車用程序，這樣就保證了 DCU機箱行車狀態的行車用程序的 優先性。設置行車用程序的高優先級，能夠避免因為USB端口誤插入無效U盤而不能進入 DCU的行車狀態，在實際中對保證行車安全性也是非常有意義的。為方便測試人員確認DCU啟動后是否進入了測試狀態，可在測試用程序中加入特 定的功能代碼，例如，當SMC板加載測試用程序到RAM中，則點亮SMC板面板上的測試狀態 標志燈，并以0. 5秒為周期閃爍，從視覺方面提醒測試人員，此時DCU機箱處于測試狀態，加 載到SMC板RAM中的程序是U盤中的測試用程序。當然，在行車狀態下的行車用程序無此 功能代碼，相應的標志燈為熄滅狀態。本發明的具體實施方式
針對DCU不同的運行狀態，SMC板加載不同程序的方法。當 DCU處于測試狀態時，SMC板能夠從插到USB端口的U盤中讀取到測試用程序TEST. OUT文 件，并加載到SMC板的RAM中，從而運行DCU機箱的測試程序；當DCU處于行車狀態時，SMC 板能夠加載行車狀態的行車用程序到RAM中。本發明所描述的技術方案增加了 DCU機箱測 試狀態下的測試用程序，可在不構建等同于真實線路上的測試環境的條件下對DCU機箱進 行較全面的測試；將DCU機箱的測試狀態的測試用程序和行車狀態的行車用程序分別寫入 U盤和SMC板的芯片中，不同的狀態下加載不同的程序到SMC板的RAM中，可避免在DCU行 車時由于誤觸發而加載測試用程序，消除行車安全隱患。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種傳動控制單元測試程序加載方法，包括測試用程序加載過程和行車用程序加載過程，其特征在于，還包括以下步驟將測試用程序TEST.OUT寫入可移動磁盤；將行車用程序仍然寫在系統管理和通訊板的芯片中；傳動控制單元機箱上電后，如果USB端口有可移動磁盤插入，同時在可移動磁盤中找到正確的測試用程序TEST.OUT文件，則加載可移動磁盤的測試用程序到系統管理和通訊板的RAM中，傳動控制單元機箱進入測試狀態；若有任何一個條件不滿足，程序自動跳轉到加載系統管理和通訊板內的行車用程序。
2.根據權利要求1所述的一種傳動控制單元測試程序加載方法，其特征在于所述的 測試用程序加載過程包括以下步驟將寫有測試用程序TEST. OUT文件的可移動磁盤插入系統管理和通訊板的USB端口 ； 給傳動控制單元機箱接通DC100V的工作電源，得電后，系統管理和通訊板上的程序進 行初始化；系統管理和通訊板板進行檢測USB端口是否插入了可移動磁盤，此時由于傳動控制單 元運行于測試狀態，且可移動磁盤已經插到系統管理和通訊板板的USB端口，所以能夠檢 測到可移動磁盤，因此，程序向下運行；在檢測到可移動磁盤的基礎上，尋找可移動磁盤中是否有測試用程序TEST. OUT文件； 找到可移動磁盤中的測試用程序TEST. OUT文件后，則將測試程序加載到系統管理和 通訊板的RAM區中；執行測試用程序內容，利用相關設備，對傳動控制單元機箱進行各個項目的測試； 當測試程序結束后，切斷傳動控制單元機箱的DCllOV供電電源； 斷電后，系統管理和通訊板板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。
3.根據權利要求1或2所述的一種傳動控制單元測試程序加載方法，其特征在于所 述的行車用程序加載過程包括以下步驟傳動控制單元機箱得到DCllOV工作電源后，系統管理和通訊板上的程序進行初始化； 系統管理和通訊板進行檢測USB端口是否插入了可移動磁盤，此時由于傳動控制單元 運行于行車狀態，所以不能夠檢測到可移動磁盤；在程序延時1秒后，系統管理和通訊板將行車用程序加載到RAM中； 行車用程序按照預定指令運行；行車結束后，傳動控制單元機箱的DCllOV工作電源被切斷； 斷電后，系統管理和通訊板內RAM中的內容會被清空并恢復到初始狀態。1
4.根據權利要求3所述的一種傳動控制單元測試程序加載方法，其特征在于傳動控 制單元機箱啟動后進入測試狀態執行功能性代碼，當系統管理和通訊板加載可移動磁盤中 的測試用程序到RAM中，則點亮系統管理和通訊板面板上的測試狀態標志燈，并進行周期 性閃爍，此時DCU機箱處于測試狀態，加載到系統管理和通訊板RAM中的程序是可移動磁盤 中的測試用程序，否則在行車狀態下的行車用程序不執行功能性代碼，相應的標志燈為熄 滅狀態。
5.根據權利要求1、2、4中任一權利要求所述的一種傳動控制單元測試程序加載方法， 其特征在于將測試用程序TEST. OUT寫入U盤中。
全文摘要
本發明公開了一種傳動控制單元測試程序加載方法，包括測試用程序加載過程和行車用程序加載過程，將測試用程序TEST.OUT寫入可移動磁盤；將行車用程序仍然寫在系統管理和通訊板的芯片中；傳動控制單元(DCU)機箱上電后，如果USB端口有可移動磁盤插入，同時在可移動磁盤中找到正確的測試用程序文件，則加載可移動磁盤的測試用程序到系統管理和通訊(SMC)板的RAM中，DCU機箱進入測試狀態；若有任何一個條件不滿足，程序自動跳轉到SMC板內的行車用程序。本發明能對DCU機箱進行全面測試，模擬了真實線路上的運行環境，避免了在行車過程中由于某種誤觸發使DCU機箱從行車用程序跳入測試用程序，杜絕了行車途中存在的安全隱患。
文檔編號G05B23/02GK101976077SQ201010252279
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者李小文, 李進進, 蘇理, 譚利紅, 陳明奎 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司