一種數字控制板的功能檢測系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種數字控制板的功能檢測系統及方法，檢測系統包括：上位機PC、工裝板系統控制單元、待檢數字控制板、包含恒流源和穩壓源的標準源，所述工裝板系統控制單元主要包含光耦合器件、AD轉換模塊；通過上位機PC和工裝板系統控制單元的配合，完成對控制板開光輸入量、開關輸出量、脈沖模塊、AD檢測模塊、通訊模塊等數字控制系統常用單元的檢測工作；本發明的優點是對待檢數字控制板中微處理器及其外圍各單元進行低成本功能檢測解決了人工檢測方法低效率、低可靠性和設備儀器檢測方法高成本、低針對性等問題；本發明實現了對控制板高效率、低成本、強針對性、高可靠性的檢測。
【專利說明】一種數字控制板的功能檢測系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數字控制板的功能檢測系統及方法，屬于數字控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，隨著計算機和信息技術的飛速發展，數字信號處理技術取得了巨大地發展。微處理器有豐富的外圍設備，因而能很好地完成智能控制任務。然而，一個控制器對被控對象實現高速、復雜控制的前提，是微處理器及其外圍設備的性能良好，控制板的任何一個環節出現問題，都會影響到整個系統的正常工作，甚至導致整個控制系統的癱瘓，并致使被控對象發生災難性的故障。
[0003]目前，傳統的對數字控制板的質量檢測更多地是人工目檢，效率低下、誤檢率高、人工成本高，同時給系統的穩定工作留下了隱患。另一方面，隨著技術的發展，電路板測試領域出現了一系列的檢測儀器設備，諸如對PCB或者PCBA的ICT、AO1、X-Ray、Boundary-Scan等。但上述設備往往是針對制板工藝、單個元器件參數及焊接工藝等的檢測，而并不能根據控制板的具體應用場合進行系統功能的檢測。此外，這些傳統的測試技術都需要專業的儀器設備，使測試成本非常昂貴，這對追求效益的企業是難以接受的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種能夠克服上述技術問題的數字控制板的功能檢測系統及方法，本發明針對待檢數字控制板的工作特點，提出一種配合上位機PC和工裝板系統控制單元進行性能檢測的方法。
[0005]本發明的一種數字控制板的功能檢測系統包括:上位機PC、工裝板系統控制單元、待檢數字控制板、包含恒流源和穩壓源的標準源，所述工裝板系統控制單元主要包含光耦合器件、AD轉換模塊。
[0006]所述上位機PC分別與工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接；所述工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接。
[0007]所述上位機PC是本發明的核心。上位機PC首先需要通過數據總線(采用待檢數字控制板工作時的通訊方式)下發指令控制待檢數字控制板和工裝板系統控制單元做出相應動作，同時接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的系統信息，最后根據二者反饋的信息，按照既定的邏輯算法判定出檢測單元的好壞。此外，上位機PC還可以對檢測結果數據進行分析和評估；
[0008]所述工裝板系統控制單元是待檢單元硬件信號的輸入源，是待檢單元狀態的檢測環節。
[0009]當上位機PC需要對待檢數字控制板的輸入環節檢測時，工裝板系統控制單元則依據上位機PC的指令執行相應地動作，模擬待檢數字控制板工作場合中的信號輸入源，給待檢數字控制板輸入一相應信號；
[0010]當上位機PC需要對待檢數字控制板的輸出環節檢測時，工裝板系統控制單元則模擬待檢數字控制板工作場合中的信號接收單元，對待檢數字控制板的輸出信號進行檢測；
[0011]完成待檢數字控制板的信號模擬輸入或檢測后，將對應的自身或待檢數字控制板的狀態通過通訊總線上傳給上位機PC。
[0012]所述待檢數字控制板是系統的被檢對象。為了使檢測結果盡量可靠，在檢測過程中，系統盡量模擬待檢數字控制板在實際應用場合的工作狀態。待檢數字控制板的微控制器按照上位機PC的指令，控制相應外圍設備動作輸出硬件信號給工裝板系統控制單元檢測或者檢測工裝板系統控制單元(或標準源)輸入的硬件信號。然后，將自身的輸出狀態或者檢測到的信號信息通過通訊總線上傳給上位機PC。
[0013]在整個檢測過程中，上位機PC、工裝板系統控制單元和標準源構成了一個模擬系統，該系統旨在模擬待檢數字控制板實際工作系統中除待檢數字控制板外的其他部分，使待檢數字控制板的各輸入輸出單元運行起來。最后，通過上位機PC和工裝板系統控制單元配合判定出待檢數字控制板性能的好壞，得出最終的檢測結果。
[0014]本發明的一種數字控制板的功能檢測方法可以很好地完成對待檢數字控制板中常用模塊的檢測工作，比如對待檢數字控制板中的開光量輸出模塊、開關輸入模塊、脈沖輸出模塊、AD轉換模塊、通訊模塊等的檢測工作。本發明的一種數字控制板的功能檢測方法步驟如下:
[0015]I)開關量輸出模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對該輸出信號的檢測通過工裝板系統控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0016]①上位機PC通過通訊總線下發指令給待檢數字控制板，命令其開關量輸出通道I輸出高電平；
[0017]②待檢數字控制板執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該通道的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ；
[0018]③工裝板系統控制單元中的光耦合器件檢測通道檢測待檢數字控制板此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ；
[0019]④上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸出通道I的性能好壞；
[0020]⑤如果步驟④對開關量輸出通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至
④，對該開關量輸出通道I進行低電平檢測；
[0021]⑥如果對開關量輸出通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①至⑤對開關量輸出通道2、3、4……進行檢測，直至完成對所有開關量輸出通道的檢測；
[0022]⑦如果步驟⑥中所有開關量輸出通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸出檢測結果為正常。 反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶；
[0023]2)開關量輸入模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板往往是通過光耦等形式采集外部輸入的開關量信息，該開關量信息是由工裝板系統控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸入模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0024]①上位機PC通過通訊總線下發指令給工裝板系統控制單元，命令工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I對應待檢數字控制板的開關量輸入通道I;
[0025]②工裝板系統控制單元執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該開關量輸出通道I的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ；
[0026]③待檢數字控制板相應的開關量輸入通道I檢測工裝板系統控制單元此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ；
[0027]④上位機PC接收工裝板系統控制單元和待檢數字控制板上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸入通道I的性能好壞；
[0028]⑤如果步驟④對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至④，對該待檢數字控制板的開關量輸入通道I進行低電平檢測；
[0029]⑥如果對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①~⑤對待檢數字控制板的開關量輸入通道2、3、4……進行檢測，直至完成所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測；
[0030]⑦如果步驟⑥中所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸入檢測結果為正常。反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶；
[0031]3)脈沖輸出模塊對待檢數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；在實際應用中，該功能主要用于電機的調速、開關電源輸出的調制等，對待檢數字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統控制單元的AD轉換模塊來采集，假如需要對待檢數字控制板的脈沖輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0032]①系統上電后，待檢數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，并將各脈沖通道的控制狀態通過通訊總線上傳給上位機PC ；
[0033]②工裝板系統控制單元的AD轉換模塊采集待檢數字控制板各通道輸出的脈沖信號(由經硬件電路濾波處理后)，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC;
[0034]③上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統控制單元上傳的每個通道的AD值是否在預設的區間之內；如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對每路脈沖輸出通道進行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0035]4)AD轉換模塊對待檢數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模塊，在實際應用中，該功能主要用于對電壓、電流、溫度等模擬量的檢測，對待檢數字控制板的AD轉換模塊的檢測需要由標準源來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的AD轉換模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0036]①系統上電后，需要通過標準源給待檢數字控制板各AD模擬轉換通道輸入固定大小的模擬量；[0037]②待檢數字控制板的AD轉換模塊各通道采集相應標準源輸入信號(經待檢數字控制板的調理電路處理)，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC ；
[0038]③上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通道的AD值是否在預設的區間之內。如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的AD轉換通道正常，同理對待檢數字控制板的每路AD轉換通道進行判定，如果所有的AD轉換通道都正常，則判定待檢數字控制板的AD轉換模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0039]5)通訊模塊對待檢數字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負責與其所在系統的其他單元交互數據的模塊，在實際應用中，其通訊方式可以是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發明中，上位機PC和工裝板系統控制單元的通訊方式就取決于待檢數字控制板的通訊方式，在對待檢數字控制板中的通訊模塊進行檢測時，直接由上位機PC來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的通訊模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0040]①系統上電后，待檢數字控制板的各個通訊總線上的節點則周期性的主動上傳各通訊模塊的生命幀；
[0041]②上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通訊通道的生命幀是否具有預定的規律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數字控制板的通訊通道正常，同理對待檢數字控制板的每路通訊通道進行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數字控制板的通訊模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0042]此外，本發明的上位機PC設計時還加入了對檢測結果的數據分析功能，實現了對每個批次待檢數字控制板的性能的評估功能。
[0043]本發明的對數字控制板中微處理器及其外圍各單元進行低成本的功能檢測方法，很好的解決了上述現有技術存在的問題，實現了高效率、低成本、強針對性、高可靠性的檢測。本發明的方法通過上位機PC和工裝板系統控制單元的配合，可以完成對數字控制板開光輸入量、開關輸出量、脈沖模塊、AD轉換模塊、通訊模塊等數字控制系統常用單元的檢測工作。此外，上位機PC還能實現對批次電路板性能的篩選、評估工作。
[0044]本發明的優點如下:本發明的對待檢數字控制板中微處理器及其外圍各單元進行低成本功能檢測方法旨在解決人工檢測方法低效率、低可靠性和設備儀器檢測方法高成本、低針對性等問題；本發明實現了對數字控制板高效率、低成本、強針對性、高可靠性的檢測。具體體現在:
[0045](I)上位機PC和工裝板系統控制單元的軟硬件設計都依據了待檢數字控制板的實際工作場合需求，保證了待檢數字控制板檢測合格后可以直接工作在設備上；
[0046](2) 一鍵式的檢測操作系統，實現了檢測效率的提高。并且檢測過程沒有人工參與，保證了檢測結果的可靠性；
[0047](3)上位機PC加入了檢測結果分析與評估算法，實現了對每個批次待檢數字控制板檢測結果的分析和評估功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是本發明所述一種數字控制板的功能檢測系統的整體結構示意圖。
【具體實施方式】[0049]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。如圖1所示，本發明包括:上位機PC、工裝板系統控制單元、待檢數字控制板、包含恒流源和穩壓源的標準源，所述工裝板系統控制單元主要包含光耦合器件、AD轉換模塊。
[0050]所述上位機PC分別與工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接；所述工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接。
[0051]本發明的一種數字控制板的功能檢測方法可以很好地完成對待檢數字控制板中常用模塊的檢測工作，比如對待檢數字控制板中的開光量輸出模塊、開關輸入模塊、脈沖輸出模塊、AD轉換模塊、通訊模塊等的檢測工作。本發明的一種數字控制板的功能檢測方法步驟如下:
[0052]I)開關量輸出模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對該輸出信號的檢測通過工裝板系統控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0053]①上位機PC通過通訊總線下發指令給待檢數字控制板，命令其開關量輸出通道I輸出高電平；
[0054]②待檢數字控制板執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該通道的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ；
[0055]③工裝板系統控制單元中的光耦合器件檢測通道檢測待檢數字控制板此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ；
[0056]④上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸出通道I的性能好壞；
[0057]⑤如果步驟④對開關量輸出通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至④，對該開關量輸出通道I進行低電平檢測；
[0058]⑥如果對開關量輸出通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①至⑤對開關量輸出通道2、3、4……進行檢測，直至完成對所有開關量輸出通道的檢測；
[0059]⑦如果步驟⑥中所有開關量輸出通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸出檢測結果為正常。反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶；
[0060]2)開關量輸入模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板往往是通過光耦等形式采集外部輸入的開關量信息，該開關量信息是由工裝板系統控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸入模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0061]①上位機PC通過通訊總線下發指令給工裝板系統控制單元，命令工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I對應待檢數字控制板的開關量輸入通道I;
[0062]②工裝板系統控制單元執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該開關量輸出通道I的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ；
[0063]③待檢數字控制板相應的開關量輸入通道I檢測工裝板系統控制單元此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ；
[0064]④上位機PC接收工裝板系統控制單元和待檢數字控制板上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸入通道I的性能好壞；
[0065]⑤如果步驟④對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至④，對該待檢數字控制板的開關量輸入通道I進行低電平檢測；
[0066]⑥如果對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①~⑤對待檢數字控制板的開關量輸入通道2、3、4……進行檢測，直至完成所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測；
[0067]⑦如果步驟⑥中所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸入檢測結果為正常。反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶；
[0068]3)脈沖輸出模塊對待檢數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；在實際應用中，該功能主要用于電機的調速、開關電源輸出的調制等，對待檢數字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統控制單元的AD轉換模塊來采集，假如需要對待檢數字控制板的脈沖輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0069]①系統上電后，待檢數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，并將各脈沖通道的控制狀態通過通訊總線上傳給上位機PC ；
[0070]②工裝板系統控制單元的AD轉換模塊采集待檢數字控制板各通道輸出的脈沖信號(由經硬件電路濾波處 理后)，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC;
[0071]③上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統控制單元上傳的每個通道的AD值是否在預設的區間之內；如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對每路脈沖輸出通道進行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0072]4)AD轉換模塊對待檢數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模塊，在實際應用中，該功能主要用于對電壓、電流、溫度等模擬量的檢測，對待檢數字控制板的AD轉換模塊的檢測需要由標準源來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的AD轉換模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0073]①系統上電后，需要通過標準源給待檢數字控制板各AD模擬轉換通道輸入固定大小的模擬量；
[0074]②待檢數字控制板的AD轉換模塊各通道采集相應標準源輸入信號(經待檢數字控制板的調理電路處理)，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC ；
[0075]③上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通道的AD值是否在預設的區間之內。如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的AD轉換通道正常，同理對待檢數字控制板的每路AD轉換通道進行判定，如果所有的AD轉換通道都正常，則判定待檢數字控制板的AD轉換模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0076]5)通訊模塊對待檢數字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負責與其所在系統的其他單元交互數據的模塊，在實際應用中，其通訊方式可以是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發明中，上位機PC和工裝板系統控制單元的通訊方式就取決于待檢數字控制板的通訊方式，在對待檢數字控制板中的通訊模塊進行檢測時，直接由上位機PC來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的通訊模塊進行檢測，需要以下具體步驟:
[0077]①系統上電后，待檢數字控制板的各個通訊總線上的節點則周期性的主動上傳各通訊模塊的生命幀；
[0078]②上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通訊通道的生命幀是否具有預定的規律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數字控制板的通訊通道正常，同理對待檢數字控制板的每路通訊通道進行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數字控制板的通訊模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
[0079]在實施例中，本發明結合數據分析和評估算法，設計出能夠對不同批次數字控制板檢測結果進行評估和分析的具有良好人機交互界面的上位機PC軟件，并且整個檢測過程能夠實現一鍵式檢測。
[0080]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明公開的范圍內，能夠輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種數字控制板的功能檢測系統，其特征在于，包括:上位機PC、工裝板系統控制單元、待檢數字控制板、包含恒流源和穩壓源的標準源； 所述上位機PC分別與工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接；所述工裝板系統控制單元和待檢數字控制板連接。
2.根據權利要求1所述的一種數字控制板的功能檢測系統，其特征在于，所述工裝板系統控制單元主要包含光耦合器件、AD轉換模塊。
3.一種數字控制板功能檢測方法，其特征在于，上位機PC首先需要通過數據總線下發指令控制待檢數字控制板和工裝板系統控制單元做出相應動作，同時接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的系統信息，最后根據二者反饋的信息，按照既定的邏輯算法判定出檢測單元的好壞，此外，上位機PC還對檢測結果數據進行分析和評估；所述工裝板系統控制單元是待檢單元硬件信號的輸入源，是待檢單元狀態的檢測環節； 所述待檢數字控制板是系統的被檢對象，為了使檢測結果盡量可靠，在檢測過程中，系統盡量模擬待檢數字控制板在實際應用場合的工作狀態；待檢數字控制板的微控制器按照上位機PC的指令，控制相應外圍設備動作輸出硬件信號給工裝板系統控制單元檢測或者檢測工裝板系統控制單元或標準源輸入的硬件信號；然后，將自身的輸出狀態或者檢測到的信號信息通過通訊總線上傳給上位機PC ； 在整個檢測過程中，上位機PC、工裝板系統控制單元和標準源構成了一個模擬系統，該系統旨在模擬待檢數字控制板實際工作系統中除待檢數字控制板外的其他部分，使待檢數字控制板的各輸入輸出單元運行起來；最后，通過上位機PC和工裝板系統控制單元配合判定出待檢數字控制板性能的好壞，得出最終的檢測結果。
4.根據權利要求1所述的`一種數字控制板的功能檢測方法，其特征在于，完成對待檢數字控制板中常用模塊的檢測工作的步驟如下: I)開關量輸出模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板上往往以繼電器或者光耦等形式輸出，對該輸出信號的檢測通過工裝板系統控制單元中的光耦合器件來采集，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟: ①上位機PC通過通訊總線下發指令給待檢數字控制板，命令其開關量輸出通道I輸出高電平； ②待檢數字控制板執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該通道的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ； ③工裝板系統控制單元中的光耦合器件檢測通道檢測待檢數字控制板此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ； ④上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸出通道I的性能好壞； ⑤如果步驟④對開關量輸出通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至④，對該開關量輸出通道I進行低電平檢測； ⑥如果對開關量輸出通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①至⑤對開關量輸出通道2、3、4……進行檢測，直至完成對所有開關量輸出通道的檢測； ⑦如果步驟⑥中所有開關量輸出通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸出檢測結果為正常。反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶； 2)開關量輸入模塊對待檢數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，在實際應用中，待檢數字控制板往往是通過光耦等形式采集外部出入的開關量信息，該開關量信息是由工裝板系統控制單元中的繼電器來提供的，假如需要對待檢數字控制板的開關量輸入模塊進行檢測，需要以下具體步驟: ①上位機PC通過通訊總線下發指令給工裝板系統控制單元，命令工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I輸出高電平；工裝板系統控制單元的開關量輸出通道I對應待檢數字控制板的開關量輸入通道I ; ②工裝板系統控制單元執行相應動作，將開關量輸出通道I輸出高電平，并將此時該開關量輸出通道I的控制狀態通過通訊總線反饋給上位機PC ； ③待檢數字控制板相應的開關量輸入通道I檢測工裝板系統控制單元此時開關量輸出通道I的狀態，并將檢測到的該開關量輸出通道I的輸出狀態反饋給上位機PC ； ④上位機PC接收工裝板系統控制單元和待檢數字控制板上傳的信息，判定待檢數字控制板開關量輸入通道I的性能好壞； ⑤如果步驟④對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測結果為正常，則重復步驟①至④，對該待檢數字控制板的開關量輸入通道I進行低電平檢測； ⑥如果對待檢數字控制板的開關量輸入通道I的高電平檢測和低電平檢測結果都為正常，則重復步驟①~⑤對待檢數字控制板的開關量輸入通道2、3、4……進行檢測，直至完成所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測；` ⑦如果步驟⑥中所有待檢數字控制板的開關量輸入通道的檢測結果都為正常，則說明該待檢數字控制板的開關量輸入檢測結果為正常。反之則說明存在故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶； 3)脈沖輸出模塊對待檢數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；在實際應用中，該功能主要用于電機的調速、開關電源輸出的調制等，對待檢數字控制板輸出的脈沖通過工裝板系統控制單元的AD轉換模塊來采集，假如需要對待檢數字控制板的脈沖輸出模塊進行檢測，需要以下具體步驟: ①系統上電后，待檢數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，并將各脈沖通道的控制狀態通過通訊總線上傳給上位機PC ； ②工裝板系統控制單元的AD轉換模塊采集待檢數字控制板各通道輸出的脈沖信號，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC ； ③上位機PC接收待檢數字控制板和工裝板系統控制單元上傳的信息，逐次判斷工裝板系統控制單元上傳的每個通道的AD值是否在預設的區間之內；如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的脈沖輸出通道正常，同理對每路脈沖輸出通道進行判定，如果所有的脈沖輸出通道都正常，則判定待檢數字控制板的脈沖輸出模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶； 4)AD轉換模塊對待檢數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模塊，在實際應用中，該功能主要用于對電壓、電流、溫度等模擬量的檢測，對待檢數字控制板的AD轉換模塊的檢測需要由標準源來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的AD轉換模塊進行檢測，需要以下具體步驟: ①系統上電后，需要通過標準源給待檢數字控制板各AD模擬轉換通道輸入固定大小的模擬量； ②待檢數字控制板的AD轉換模塊各通道采集相應標準源輸入信號，并將AD轉換模塊轉換后的AD值通過通訊總線上傳給上位機PC ； ③上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通道的AD值是否在預設的區間之內；如果在預設區間，則判定該路待檢數字控制板的AD轉換通道正常，同理對待檢數字控制板的每路AD轉換通道進行判定，如果所有的AD轉換通道都正常，則判定待檢數字控制板的AD轉換模塊正常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶； 5)通訊模塊對待檢數字控制板中的微處理器來講，主要是指微控制器負責與其所在系統的其他單元交互數據的模塊，在實際應用中，其通訊方式是CAN、RS-232、RS-422和RS-485等，本發明中，上位機PC和工裝板系統控制單元的通訊方式就取決于待檢數字控制板的通訊方式，在對待檢數字控制板中的通訊模塊進行檢測時，直接由上位機PC來配合完成，假如需要對待檢數字控制板的通訊模塊進行檢測，需要以下具體步驟: ①系統上電后，待檢數字控制板的各個通訊總線上的節點則周期性的主動上傳各通訊模塊的生命幀； ②上位機PC接收待檢數字控制板上傳的信息，逐次判斷每個通訊通道的生命幀是否具有預定的規律性和周期性，如果滿足要求，則判定該路待檢數字控制板的通訊通道正常，同理對待檢數字控制板的每路通訊通道進行判定，如果所有的通訊通道都正常，則判定待檢數字控制板的通訊模塊正`常，反之則為故障，且上位機PC提示出故障通道給用戶。
【文檔編號】G05B23/02GK103676940SQ201310712051
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】劉軍, 張計濤, 宋修明, 潘天天 申請人:優科新能源科技有限公司