一種通信測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風力發電機組控制系統CAN總線通信測試裝置。
【背景技術】
[0002]風力發電機組的控制系統是綜合性控制系統，控制系統不僅要監視機組運行參數，對機組進行并網與脫網控制，而且還要根據風速與風向的變化，對機組進行優化控制。CAN總線是一種支持分布式控制系統和實時性控制的串行通信網絡，其以多主機方式工作，通信速率可達1Mbps。CAN總線的上述特點正適用于風力發電機組控制系統的要求，因此得到廣泛應用。
[0003]風電控制系統運行在環境溫度惡劣、電磁輻射強和振動大的工業環境中，尤其是各種電機類負載、開關電源、伺服驅動器、電子控制器等電磁干擾源所產生的電磁干擾，容易對通信造成干擾，從而導致控制系統性能下降，甚至無法正常工作。因此，設計一種通信測試裝置對于風電機組控制系統通信質量的提高及抗干擾能力的驗證具有重要意義。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是克服現有技術不能將風力發電機組控制系統CAN總線物理層干擾及EMC輻射干擾以誤碼率的形式直觀評價的缺點，提出一種通信測試裝置。本實用新型適用于風力發電機組控制系統CAN通信的穩定性能和抗干擾性能的出廠測試。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]所述的測試裝置包括人機交互界面、通信控制器、總線故障注入電路和EMC測試設備。人機交互界面通過網線與通信控制器連接；通信控制器通信的接口與被測系統的CAN通信接口通過CAN總線連接，總線故障注入電路串聯在該CAN總線中；EMC測試設備產生輻射電磁場，對被測系統通信接口施加干擾。
[0007]其中，人機交換界面實現通信例程調用、通信測試啟動/終止、測試信息顯示等功會K。
[0008]通信控制器作為本通信測試裝置的CPU，不僅包含數據發送、數據接收、誤碼率檢測等功能程序，還包含不同通信協議的通信測試例程，以便適應不同的被測系統。
[0009]總線故障注入電路可以對被測系統通信接口施加物理層干擾。通過手動閉合、斷開總線故障注入電路中的各個開關實現CAN總線物理層的開路及短路干擾。
[0010]EMC測試設備可以對被測系統施加頻率范圍80MHz?1000MHz，場強10V/m的輻射電磁場干擾信號。
[0011]被測系統為風電機組控制設備，包括主控系統、變槳距控制系統和變流器系統。
[0012]本實用新型應用于風電產品通信抗干擾能力評價測試。首先，通過人機交互界面根據不同的被測系統，選擇測試例程，同時啟動通信控制器的數據發送、接收、誤碼率檢測功能。然后，進行總線故障注入的各項測試，記錄被測系統通信狀態及誤碼率；隨后，進行EMC抗干擾能力測試，記錄被測系統通信狀態及誤碼率；最后根據測試數據，對被測系統通信抗干擾能力進行評價。
[0013]本實用新型突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在:
[0014]I)將總線故障注入電路串聯至通信回路，通信過程中實施干擾，通過誤碼率的檢測結果直觀評價被測系統通信抗干擾能力。
[0015]2)測試工裝應用于多種被測系統，如風力發電機組主控系統、變槳距系統、變流器系統等；針對不同的技術協議，靈活調用測試例程。
【附圖說明】
[0016]圖1測試裝置組成圖；
[0017]圖2總線故障注入電路圖；
[0018]圖3測試方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和【具體實施方式】進一步說明本實用新型。
[0020]如圖1所示，本實用新型包括人機交互界面、通信控制器、總線故障注入電路和EMC測試設備。人機交互界面通過網線與通信控制器連接，在測試過程中實現通信例程調用、通信測試啟動/終止、測試信息顯示等功能；通信控制器不僅通過網線與人機交互界面連接，而且通過CAN總線與被測系統連接，通信控制器中不僅包含數據發送、數據接收、誤碼率檢測等功能程序，還包含不同通信協議的通信測試例程；總線故障輸入電路串聯在通信控制器與被測系統連接的CAN總線中；EMC測試設備產生輻射電磁場干擾信號施加于被測系統通信接口上。
[0021]總線故障注入電路如圖2所示，該電路包含第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6。第一開關Kl串聯在CAN_H線上，第二開關K2串聯在CAN_L線上，第三開關K3同時串聯在CAN_H和CAN_L線上，第四開關K4并聯在CAN_H線和地GND之間，第五開關K5并聯在CAN_L線和地GND之間，第六開關K6并聯在CAN_H線和之間。第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第六開關安裝在總線故障注入電路板上。其中，第一開關Kl斷開，實現CAN_H線開路；第二開關K2斷開，實現CAN_L線開路；第三開關K3斷開，實現CAN_H線和CAN_L線開路；第四開關K4閉合，實現CAN_H線對地GND短路；第五開關K5閉合，實現CAN_L線對地GND短路；第六開關K6閉合，實現CAN_H線對CAN_L線短路。
[0022]本實用新型的工作過程按如下步驟進行:
[0023]第一步，測試前，將被測系統CAN通信接口按圖1所示連接在測試裝置中，使被測系統和測試裝置連接。閉合總線故障注入電路中的第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3，斷開第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6。根據被測系統，在人機交互界面上選擇測試例程，同時啟動通信控制器的數據發送、接收、誤碼率檢測功能，直至通信控制器與被測系統通信穩定。
[0024]第二步，在實施總線故障注入測試，依次操作第一開關Kl?第六開關K6。其中，斷開第一開關K1，實現CAN_H線開路測試；斷開第二開關K2，實現CAN_L線開路測試；斷開第三開關K3，實現CAN_H線和CAN_L開路測試；閉合第四開關K4，實現CAN_H線對地GND短路測試；閉合第五開關K5，實現CAN_L線對地GND短路測試；閉合第六開關K6，實現CAN_H線對CAN_L線短路測試。分別記錄每次開路、短路測試中，被測系統的通信質量是否受到影響，同時記錄通信誤碼率的變化情況。
[0025]第三步，實施EMC抗干擾能力測試，在通信過程中，將干擾信號施加在被測系統的通信接口，觀察被測系統的通信質量是否受到影響，同時記錄通信誤碼率的變化情況。
[0026]第四步，總線故障注入測試、EMC抗干擾能力測試后進行被測系統通信抗干擾能力評價。
[0027]評價依據是:總線故障注入測試中，被測系統通信未中斷，且誤碼率在可接受范圍內或被測系統顯示通信故障，即為合格；EMC抗干擾能力測試中，被測系統通信未中斷，且誤碼率在可接收范圍內，即為合格。
【主權項】
1.一種通信測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置包括人機交互界面、通信控制器、總線故障注入電路和EMC測試設備；所述的人機交互界面通過網線與通信控制器連接；通信控制器通信的接口與被測系統的CAN通信接口通過CAN總線連接，總線故障注入電路串聯在該CAN總線中；EMC測試設備產生輻射電磁場，對被測系統通信接口施加干擾。2.按照權利要求1所述的通信測試裝置，其特征在于，所述的總線故障注入電路包含第一開關(Kl)?第六開關(K6);第一開關(Kl)串聯在CAN_H線上，第二開關(K2)串聯在CAN_L線上，第三開關(K3)同時串聯在CAN_H和CAN_L線上，第四開關(K4)并聯在CAN_H線和地GND之間，第五開關(K5)并聯在CAN_L線和地GND之間，第六開關(K6)并聯在CAN_H線和CAN_L線之間；第一開關(Kl)?第六開關(K6)安裝在總線故障注入電路板上。3.按照權利要求1或2所述的通信測試裝置，其特征在于，所述的通信測試裝置的工作過程如下: 第一步，測試前，通過被測系統CAN通信接口將被測系統與測試裝置連接；閉合總線故障注入電路中的第一開關(Kl)、第二開關(K2)和第三開關(K3)，斷開第四開關(K4)、第五開關(K5)和第六開關(K6);根據被測系統，在人機交互界面上選擇測試例程，同時啟動通信控制器的數據發送、接收、誤碼率檢測功能，直至通信控制器與被測系統通信穩定； 第二步，在實施總線故障注入測試；依次操作第一開關(Kl)、第二開關(K2)、第三開關(K3)、第四開關(K4)、第五開關(K5)和第六開關(K6);其中，斷開第一開關(K1)，實現CAN_H線開路測試；斷開第二開關(K2)，實現CAN_L線開路測試；斷開第三開關(K3)，實現CAN_H線和CAN_L線開路測試；閉合第四開關(K4)，實現CAN_H線對地GND短路測試；閉合第五開關(K5)，實現CAN_L線對地GND短路測試；閉合第六開關(K6)，實現CAN_H線對CAN_L線短路測試；分別記錄每次開路、短路測試中，被測系統的通信質量是否受到影響，同時記錄通信誤碼率的變化情況； 第三步，實施EMC抗干擾能力測試；在通信過程中，將干擾信號施加在被測系統的通信接口，觀察被測系統的通信質量是否受到影響，同時記錄通信誤碼率的變化情況； 第四步，總線故障注入測試、EMC抗干擾能力測試后，進行被測系統通信抗干擾能力評價；評價依據是:總線故障注入測試中，被測系統通信未中斷，且誤碼率在可接受范圍內或被測系統顯示通信故障，即為合格；EMC抗干擾能力測試中，被測系統通信未中斷，且誤碼率在可接收范圍內，即為合格。
【專利摘要】一種通信測試裝置，包括人機交互界面、通信控制器、總線故障注入電路和EMC測試設備。人機交互界面通過網線與通信控制器連接；通信控制器通信的接口與被測系統的CAN通信接口通過CAN總線連接，總線故障注入電路串聯在該CAN總線中；EMC測試設備產生輻射電磁場，對被測系統通信接口施加干擾。本實用新型應用于風電產品通信抗干擾能力評價測試。首先，通過人機交互界面根據不同的被測系統，選擇測試例程，同時啟動通信控制器的數據發送、接收、誤碼率檢測功能。然后，進行總線故障注入的各項測試，記錄被測系統通信狀態及誤碼率；隨后，進行EMC抗干擾能力測試，記錄被測系統通信狀態及誤碼率；最后根據測試數據，對被測系統通信抗干擾能力進行評價。
【IPC分類】G05B23/02
【公開號】CN205176642
【申請號】CN201520752427
【發明人】蔣玲, 張正波, 王毅楓
【申請人】北京科諾偉業科技股份有限公司, 科諾偉業風能設備（北京）有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月25日