[发明专利]一种内燃机车微机控制系统测试方法及装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种机车的微机控制系统测试方法及装置，尤其是指一种内燃机车基于微机 网络控制系统的微机控制系统测试方法及装置。

背景技术

现有的内燃机车微机控制系统测试装置在路局及生产厂家有多种多样，基本上是针对具 体车型(内燃机车DF11及DF8B系列等)的测试装置及被测设备的单板测试。原有的测试装置 设计原理基本上都是采用电位器、开关按钮、指示灯、频率发生器、恒压恒流源等信号源组 成。通过电位器、开关按钮，手动给定各种测试信号，并且都是开环控制测试及个别测试台 有部分微机功能。目前同类产品主要存在一下不足之处：(1)系统布线复杂、成本高、功耗 高、体积大以及不便于在车上测试；(2)采用采用传统的手动机械给定信号，输出驱动指示 灯的方式，测试方法严重落后；(3)采用采用传统的手动机械给定信号，测试的精度不高， 对微机测试的误差因测试者不同而不同，难以满足现有高精度的需求；(4)测试系统还是采 用开环控制，调试测试时间长且很不方便；(5)不便于保留测试结果以及被测设备的故障查 询。

随着被测设备技术的不断改进及提高，测试的精度、反映速度、可操作性及车载模拟试 验等要求也越来越高，原有的测试装置不能满足现有的测试要求。因此很有必要进行整机测 试方法及装置的改良升级。

发明内容

为了克服现有内燃机车的微机控制系统测试装置不能很好地满足目前测试的需要，本发 明提供一种新的微机控制系统测试方法及装置，该测试方法及装置不仅能满足内燃机车微机 网络控制系统自动测试及调试需要，提升内燃机车产品的整体水平；而且外型非常美观、体 积小、重量轻，便于在机车上直接测试，采用模块化设计以便于功能扩充。

本发明采用如下技术方案：本发明为一种基于CAN现场总线的内燃机车微机控制系统测试 方法及装置。其中，所述方法是通过CAN总线或串行总线与上位机通信，接收上位机的测试命 令，并通过内部CAN总线接收到的测试命令传送给内部各信号产生模块，内部各模块根据测试 命令产生相应测试信号(频率信号、模拟量输出信号、数字量输出信号等)并通过适配电缆 传送给被测设备；测试装置的信号检测模块检测被测设备输出信号，经CAN总线传送给CPU板， 然后经CAN或串行总线发送给上位机；上位机将给定信号与检测信号比较实现对被测设备的全 自动闭环测试。所述的全自动闭环测试是测试装置内部采用基于CAN总线的分布式模块，CPU 板与数字量输入输出板、频率板、恒流源板及DA板间通过内部CAN总线连接；测试装置通过CPU 板的外部CAN总线或串行总线(RS232、RS422、RS485等)与上位机通信，完全实现对被测装 置的全自动循环测试。

所述的CPU板采用AVR微处理器，为该控制系统的核心，可实现与上位机及装置内部的 通信管理、现场可编程逻辑控制、串行接口、软件下载功能及故障数据的记录存储功能。CPU 板通过CAN或串行总线(RS232、RS422、RS485等)实现外部通信管理，接收上位机指令给 内部各模块及将各内部模块信息上传给上位机，CPU板通过内部CAN总线与DIO板、频率板、 恒流源板及DA板等交换数据。

所述数字量输入输出板(DIO板)、频率板、恒流源板及DA板除了通过CAN总线与CPU 板进行通信外，主要的目的是提供被测设备所需的各种信号源及实时检测被测设备的输出信 号并通过CPU板上传给上位机，并便于功能扩展。DIO板主要提供开关量输入及继电器输出 信号，每块板同时提供24路开关量输入及24路继电器输出信号；频率板通过FPGA产生16 路0-5V的方波信号，再通过运放、比较产生-15-+15V的方波信号；恒流源板主要负责电压 信号与电流信号的转换，并且每一路提供0-400m的电流信号；DA板主要实现36路数模转换， 同时通过跳线的方式提供8路4-20mA的电流信号。