一種動車組網絡控制系統仿真測試臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及動車網絡控制系統，特指一種動車組網絡控制系統仿真測試臺。
【背景技術】
[0002]網絡控制技術是動車組的核心技術之一，在該型動車上，為數眾多的車載控制單元和車載設備與車載網絡控制系統連接，在網絡控制系統的仲裁下，實現了牽引制動控制、過分相控制、定速、旅客信息服務等功能，該套網絡控制系統為司機、乘務員和維護人員提供了列車狀態數據、診斷數據、維護數據等信息服務。隨著動車組的運用市場不斷擴大，為了能夠及時快速的開發新型動車組網絡控制系統應用軟件，測試和驗證軟件功能和系統性能，急需要有一套配套的地面模擬仿真測試臺，該測試臺能夠模擬動車組的車載控制電路和車載設備，與網絡控制系統進行虛擬的數據交換，并能夠監視該過程中的數據交換內容，監視網絡控制系統的信號反饋狀態。
[0003]目前動車組網絡控制系統由多個控制單元組成，每個控制單元之間通過內部總線連接。控制單元采用機柜結構，各個單元的對外接口類型有:100V數字量輸入接口、100V數字量輸出接口、24V數字量輸入接口、24V數字量輸出接口、4線制20mA電流通信接口、光纖介質的HDLC通信接口。
[0004]傳統的網絡控制應用軟件的開發與驗證工作需要借助于測試工裝進行，測試工裝由連接器、連接電纜線、一定數量的開關和指示燈組成，工裝通過連接器與被測試的網絡控制系統外部接口連接，試驗人員通過改變測試工裝上各個開關的開合狀態，模擬外部的輸入信號，通過指示燈的顯示觀察被測設備的信號輸出，達到對被測設備進行測試的目的。這種測試方式只能針對被測設備的數字量和模擬量通道進行測試，無法測試各種通信接口，測試覆蓋面小；測試過程需要人力撥動開關，并觀察指示燈的輸出狀態，自動化程度低，測試人員工作量大；測試環境、測試界面不友好，測試設備和被測設備零散放置，不整潔。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、測試全面、自動化程度高、集成度高的動車組網絡控制系統仿真測試臺。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:
一種動車組網絡控制系統仿真測試臺，包括KVM切換器、以太網交換機以及多臺工控機，多臺工控機與所述動車組網絡控制系統的多個控制單元一一對應設置，各工控機通過一轉換裝置與對應的控制單元通訊連接，多臺工控機均與所述以太網交換機連接以實現各工控機之間的通訊，多臺工控機均與所述KVM切換器連接以實現各工控機的監控。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進:
所述工控機上設有RS485擴展卡、1卡以及多串口卡，所述RS485擴展卡、1卡以及多串口卡均通過PCI接口與所述工控機相連。
[0008]所述轉換裝置包括1單元，所述1單元分別與工控機的RS485擴展卡和控制單元的10V數字量輸入輸出端口相連，實現工控機與對應控制單元之間的通訊。
[0009]所述轉換裝置包括端子板，所述工控機的1卡上設置有多芯連接器插座，所述1卡的多芯連接器插座通過端子板與對應控制單元的24V數字量輸入輸出接口相連。
[0010]所述轉換裝置還包括電流環轉換單元，所述電流環轉換單元包括多塊20mA電流通信轉換卡，每塊20mA電流通信轉換卡上設有RS232S接口和20mA電流通信接口，每塊20mA電流通信轉換卡一端的RS232S接口與工控機多串口卡中一路RS232串口對應連接，另一端的20mA電流通信接口與對應控制單元的20mA電流通信接口相連；所述工控機模擬車載電流通信設備通過電流環轉換單元與對應控制單元進行虛擬通信，實現數據交換。
[0011]所述轉換裝置還包括HDLC轉換單元，所述HDLC轉換單元的一端通過以太網接口與工控機的以太網接口相連，另一端通過光纖接口與對應控制單元的光纖接口相連；所述HDLC轉換單元將以太網的UDP協議轉換成HDLC協議，實現工控機與對應控制單元的數據交換。
[0012]包括多個機柜，每個控制單元以及對應的轉換裝置和工控機集成一個機柜內，所述KVM切換器和以太網交換機集成在一個機柜內。
[0013]所述工控機均通過以太網電纜線與所述以太網交換機連接，實現工控機之間的相互連接。
[0014]所述KVM切換器包括監控顯示屏、鍵盤和鼠標，所述鍵盤和鼠標均與所述監控顯示屏相連。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于:
本發明的動車組網絡控制系統仿真測試臺利用多臺相互通信的工控機通過轉換裝置與被測設備連接，實現與被測設備的數據交換；多臺工控機之間通過KVM切換器與一套輸入設備(鍵盤、鼠標)、一套輸出設備(顯示器)連接，實現用一套輸入輸出設備對多臺工控機進行維護、監視和測試軟件開發工作，其結構簡單、自動化程度高且集成度高。本發明的動車組網絡控制系統仿真測試臺利用計算機自動控制技術，采用數字1卡取代開關和指示燈，與被測設備進行1信號的交換，提高了測試過程的自動化率；用戶通過操作主控程序的用戶界面就可以完成對整個測試臺的操作控制，用戶界面友好，操作方便，測試過程中工作量減少；該測試臺實現了與被測設備之間的全部100V數字1信號、24V數字1信號、20mA電流通信接口和HDLC通信接口之間的數據交換，測試覆蓋面廣；該測試臺采用多臺機柜組合的方式實現，結構簡單，容易實現。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的方框結構示意圖。
[0017]圖2為本發明的具體結構示意圖。
[0018]圖3為本發明的測試軟件的方框示意圖。
[0019]圖中標號表示:1、控制單元；2、工控機；3、轉換裝置；4、以太網交換機；5、KVM切換器。
【具體實施方式】
[0020]以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。
[0021]如圖1至圖3所示，本實施例的動車組網絡控制系統仿真測試臺，包括KVM切換器5、以太網交換機4以及多臺工控機2，多臺工控機2與動車組網絡控制系統的多個控制單元I 一一對應設置，各工控機2通過一轉換裝置3與對應的控制單元I通訊連接以進行數據傳輸，多臺工控機2均與以太網交換機4連接以實現各工控機2之間的通訊，多臺工控機2均與KVM切換器5連接以實現各工控機2的監控。本發明的動車組網絡控制系統仿真測試臺利用多臺相互通信的工控機2通過轉換裝置3與被測設備連接，實現與被測設備的數據交換；多臺工控機2之間通過KVM切換器5與一套輸入設備(鍵盤、鼠標)、一套輸出設備(顯示器)連接，實現用一套輸入輸出設備對多臺工控機2進行維護、監視和測試軟件開發工作，其結構簡單、自動化程度高且集成度高。
[0022]如圖2所示，本實施例中，工控機2上設有RS485擴展卡、1卡以及多串口卡，RS485擴展卡、1卡以及多串口卡均通過PCI接口與工控機2相連。
[0023]本實施例中，轉換裝置3包括1單元，1單元分別與工控機2的RS485擴展卡和控制單元I的100V數字量輸入輸出端口相連，實現工控機2與對應控制單元I之間的通訊；其中RS485擴展卡通過通信雙絞線與1單元的控制端連接，1單元具有與被測控制單元I的100V數字量輸入輸出端口相兼容的接口，通過這些接口，1單元與控制單元I連接。1單元接收來自對應工控機2的控制指令，模擬車載設備向被測控制單元I發送100V數字量輸出信號，接收發送自控制單元I的100V輸出信號，通過通信雙絞線將接收到的輸出信息反饋回工控機2。在其它實施例中，RS485擴展卡與1單元的連接方案，可被替換為PCI接口的數字1卡與外部100V繼電器陣列電路組合的方案，實現測試設備與被測設備的100V數字量輸入、輸出端口連接。
[0024]本實施例中，轉換裝置3包括端子板，工控機2的1卡上設置有多芯連接器插座，1卡的多芯連接器插座通過端子板與對應控制單元I的24V數字量輸入