变流控制单元自动测试方法、控制器和自动测试系统

摘要

本发明提供一种变流控制单元自动测试方法、控制器和自动测试系统，该方法包括：控制器接收测试装置的测试指令，所述测试指令包括激励通道的信息和激励形式的信息；所述控制器根据所述激励通道的信息确定所述控制器中的激励通道，并基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对被测变流控制单元进行测试；所述控制器将测试结果发送给所述测试装置。该变流控制单元自动测试方法，测试过程和测试结果的获得都无人工干预，测试效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种变流控制单元自动测试方法、 控制器和自动测试系统。

背景技术

轨道交通是显著提高交通运力供给能力的方式，可为缓解交通拥堵提供 根本保障。随着交通运输行业的迅速发展，电力机车的需求不断增加，变流 控制单元作为电力机车的核心控制部件的需求也显著增加。

变流控制单元在批量生产出来后，需要对其各控制信号进行测试，以检 测变流控制单元功能的完整性并对产品的设计进行校验。现有的检测变流控 制单元的方法主要是针对待测试产品的待检测项目，搭建测试平台由人工操 作并记录测试结果。

上述对变流控制单元的测试方法，测试过程和测试结果的获得需要人工 干预才能进行，测试效率低。

发明内容

本发明提供一种变流控制单元自动测试方法、控制器和自动测试系统， 用于解决现有技术中对变流控制单元进行测试时，测试过程和测试结果需由 人工干预才能完成，测试效率低的问题。

本发明一方面提供一种变流控制单元自动测试方法，包括：

控制器接收测试装置的测试指令，所述测试指令包括激励通道的信息和 激励形式的信息；

所述控制器根据所述激励通道的信息确定所述控制器中的激励通道，并 基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对被测变流控制单元 进行测试；

所述控制器将测试结果发送给所述测试装置。

本发明的另一方面提供一种控制器，包括：

接收模块，用于接收测试装置的测试指令，所述测试指令包括激励通道 的信息和激励形式的信息；

测试模块，用于根据所述激励通道的信息确定所述控制器中的激励通道， 并基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对被测变流控制单 元进行测试；

发送模块，用于将测试结果发送给所述测试装置。

本发明的另一个方面提供一种变流控制单元自动测试系统，包括上述控 制器和测试装置。

本发明提供的变流控制单元自动测试方法、控制器和自动测试系统，控 制器根据激励通道和激励形式信息确定激励通道和激励信号对被测变流控制 单元进行测试，并将测试结果发送给测试装置，测试过程和测试结果的获得 都无人工干预，测试效率高。

附图说明

图1为本发明提供的变流控制单元自动测试方法实施例流程示意图；

图2为本发明提供的控制器实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的变流控制单元自动测试系统实施例一的结构示意 图；

图4为图3所示系统实施例一中测试装置的一种结构示意图；

图5为本发明提供的变流控制单元自动测试系统实施例二的结构示意 图。

具体实施方式

图1为本发明提供的变流控制单元自动测试方法实施例流程示意图。如 图1所示，该方法包括：

10，控制器接收测试装置的测试指令，所述测试指令包括激励通道的信 息和激励形式的信息。

本实施例中，控制器是指根据被测变流控制单元的特征，由数字信号处 理器（Digital Signal Processor，简称DSP）、现场可编程门阵列（Field  Programmable Gata Array，简称FPGA）、脉冲发生器、晶体管、电阻、电容 等电子器件搭建成的测试控制装置。

激励通道的信息包括激励使用的控制器的通道情况，如使用的通道标识、 使用的通道数量等。为了实现对变流控制单元的各部分的检测，控制器分别 采用不同的通道对变流控制单元的各个功能、各个模块进行测试，举例来说， 控制器的电流源输出通道用来测试变流控制单元的模拟量采样电路，控制器 的脉冲输出通道用来测量变流控制单元的速度处理电路和捕获单元，而由于 变流控制单元的A相、B相、C相的模拟量采样电路分别采用不同的模块实 现，所以控制器又采用不同的电流源输出通道来分别对变流控制单元的A相 模拟量采样电路、B相模拟量采样电路和C相模拟量采样电路进行测试。

激励形式的信息包括激励信号的幅值、频率等。通常在对变流控制单元 的各电路进行功能性测试、验证时，利用与电路实际工作中处理的信号的幅 值和频率相同的激励信号来对变流控制单元的相应电路进行测试。

11，所述控制器根据所述激励通道的信息确定所述控制器中的激励通道， 并基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对被测变流控制单 元进行测试。

举例来说，控制器根据激励通道的信息确定的激励通道为脉冲输出通道 的第一通道，根据激励形式的信息确定输出的脉冲信号频率为1千赫兹 （kHz）、幅值为1伏特（V），则控制器基于脉冲输出通道的第一通道，利 用1kHz、1V的脉冲信号对变流控制单元的速度处理电路和捕获单元进行测 试。

12，所述控制器将测试结果发送给所述测试装置。

通常，所述测试装置设置在计算机上，所述控制器与所述计算机通过以 太网连接。

通常，控制器通过以太网从测试装置获取测试指令并将测试结果发送给 测试装置，使得在利用控制器对被测变流控制单元进行测试时，完成控制器 与变流控制单元的接线后，工作人员可以在远离测试现场的环境中对测试过 程进行控制并获得测试结果。

具体地，所述基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对 被测变流控制单元进行测试，包括：

所述控制器根据所述激励形式的信息，生成与所述激励形式对应的第一 激励信号；

所述控制器将所述第一激励信号通过所述激励通道的出口发送给所述被 测变流控制单元；

所述控制器通过所述激励通道的入口接收所述被测变流控制单元根据所 述第一激励信号产生的响应；

所述控制器将测试结果发送给所述测试装置，包括：

所述控制器将所述响应发送给所述测试装置。

通常，对变流控制单元进行测试，包括对变流控制单元的各信号处理电 路进行测试，例如对变流控制单元的PWM反馈和外部硬件中断电路、模拟 量采样电路、测温电路等进行测试。举例来说，若控制器收到的测试指令为 利用控制器脉冲输出通道的第一、第二通道，利用频率为1kHz、幅值为1V 的脉冲信号对变流控制单元的速度处理电路和捕获单元进行测试，则控制器 根据测试指令，生成频率为1kHz，幅值为1V的激励信号，通过控制器脉冲 输出通道的第一、第二通道的出口将生成的激励信号发送给变流控制单元， 通过脉冲输出通道的第一、第二通道的入口接收变流控制单元根据该激励信 号产生的响应，并将该响应发送给测试装置。

另外，对变流控制单元的测试，还包括对变流测试单元中的各信号产生 电路的测试，如对变流控制单元中的脉宽调制（Pulse-Width Modulation，简 称PWM）电路产生的PWM信号的频率，占空比，上、下桥臂死区时间的测 试、对变流控制单元产生的各数字保护信号的测试等。

相应地，所述基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对 被测变流控制单元进行测试，包括：

所述控制器通过所述激励通道的出口向所述被测变流控制单元发送所述 激励形式的信息，以使所述被测变流控制单元生成与所述激励形式对应的第 二激励信号；

通过所述激励通道的入口接收所述被测变流控制单元发送的所述第二激 励信号；

所述控制器对所述第二激励信号进行测试，得到测试结果。

举例来说，若控制器收到的测试指令为利用捕获通道的第一、第二通道 对变流控制单元产生的PWM信号的频率，占空比，上、下桥臂死区时间进 行测试，则控制器通过捕获通道的第一通道、第二通道的出口向变流控制单 元发送PWM信号的形式信息，并通过第一通道、第二通道的入口接收被测 变流控制单元生成的上、下桥臂PWM信号，并利用相应的电路对收到的上、 下桥臂PWM信号进行测试，得到上、下桥臂PWM信号的频率，占空比， 死区时间。

表1所示为基于一个DSP和一个FPGA及其它电子元器件构成的一台控 制器可完成的对变流控制单元的测试项目及对应的最大通道数量。

表1中最右边一列为变流控制单元的各测试项目，最左边一列为与变流 控制单元相应测试项目对应的控制器各资源，中间一列为基于一个DSP和一 个FPGA的构成的一台控制器可提供的对应变流控制单元各测试项目的最多 通道数量。例如，控制器中的数字量输出资源用于对根据激励形式的信息， 生成数字量信号，并通过数字量通道将数字量信号发送给变流控制单元，且 控制器可同时完成对变流控制单元31个数字量输入单元的测试。

需要说明的是，表1中列出的对变流控制单元的测试项目，只是对变流 控制单元测试内容的实例性说明，而并非限制性规定，对变流控制单元的测 试项目和最大通道数量可根据测试装置和控制器的可用资源、被测变流控制 单元的待测内容及未来改善趋势来设置，并可根据需要适时调整。例如，变 流控制单元的速度处理电路和捕获单元最多需要处理6个速度信号，则控制 器中的脉冲输出通道的最多通道数量设定为6以满足对变流控制单元的测试 要求。另外对测试项目、激励通道较多的变流控制单元，可以通过扩展控制 器的测试项目、激励通道来实现，比如用几个DSP或FPGA并行工作构成一 台控制器，或者通过多台控制器并联使用来完成对变流控制单元的测试。本 实施例对此不做限定。

表1

进一步地，所述控制器接收测试装置的测试指令之前，还包括：

所述测试装置获取配置文件；

所述测试装置根据所述配置文件生成所述测试指令；

所述控制器将测试结果发送给所述测试装置之后，还包括：

所述测试装置输出所述测试结果。

通常，配置文件是指技术人员设计的满足通用变流控制单元的测试项目 的测试文件，用户可通过配置文件规定测试项目、使用的激励通道、测试次 数、通道合格的判决等。测试装置将获取配置文件后，根据预设的协议，比 如MOBUS协议将配置文件转化成测试指令来控制控制器对变流控制单元进 行测试。测试装置收到测试结果后，可以将测试结果输出在屏幕上显示或者 通过打印机将测试结果打印出来。

优选地，所述控制器与所述被测变流控制单元通过接线箱连接。

控制器不仅可完成对变流控制单元的测试，还可完成对与变流控制单元 部分功能电路相似电路或产品的测试，为了提高控制器的通用性，可在控制 器与被测变流控制单元间接一个接线箱，保持该接线箱与控制器间的连线固 定不变的情况下，对不同的被测单元，将接线箱上与被测单元的待测试项目 对应的接线进行连接完成对被测单元的测试。

本实施例提供的变流控制单元自动测试方法，控制器根据激励通道的信 息和激励形式的信息确定激励通道和激励信号对被测变流控制单元进行测 试，并将测试结果发送给测试装置，测试过程和测试结果都无人工干预，提 高了测试效率，降低了测试人员的工作强度。另外，控制器和测试装置通过 互联网连接，使得测试人员可以在远离测试现场的环境中实时观察测试过程 和结果，改善了测试人员的工作环境。

图2为本发明提供的控制器实施例一的结构示意图。如图2所示，控制 器包括：接收模块20，测试模块21，发送模块22，其中，接收模块，用于 接收测试装置的测试指令，所述测试指令包括激励通道的信息和激励形式的 信息；测试模块，用于根据所述激励通道的信息确定所述控制器中的激励通 道，并基于所述激励通道利用与所述激励形式对应的激励信号对被测变流控 制单元进行测试；发送模块，用于将测试结果发送给所述测试装置。

通常，对变流控制单元进行测试，包括对变流控制单元的各信号处理电 路进行测试，则上述测试模块，具体用于：

根据所述激励形式的信息，生成与所述激励形式对应的第一激励信号；

将所述第一激励信号通过所述激励通道的出口发送给所述被测变流控制 单元；

通过所述激励通道的入口接收所述被测变流控制单元根据所述第一激励 信号产生的响应；

所述发送模块，具体用于：

将所述响应发送给所述测试装置。

另外，对变流控制单元的测试，还包括对变流测试单元中的各信号产生 电路的测试，则上述所述测试模块，具体用于：

通过所述激励通道的出口向所述被测变流控制单元发送所述激励形式的 信息，以使所述被测变流控制单元生成与所述激励形式对应的第二激励信号；

通过所述激励通道的入口接收所述被测变流控制单元发送的所述第二激 励信号；

对所述第二激励信号进行测试，得到测试结果。

本实施例提供的控制器，通过根据激励通道的信息和激励形式的信息 确定激励通道和激励信号对被测变流控制单元进行测试，并将测试结果发 送给测试装置，测试过程和测试结果都无人工干预，提高了测试效率，降 低了测试人员的工作强度。

图3为本发明提供的变流控制单元自动测试系统实施例一的结构示意 图。如图3所示，该系统包括：上述实施例2所述的控制器30和测试装 置31。

本实施例提供的变流控制单元自动测试系统，控制器通过根据测试装 置发送的激励通道的信息和激励形式的信息确定激励通道和激励信号对 被测变流控制单元进行测试，并将测试结果发送给测试装置，测试过程和 测试结果都无人工干预，提高了测试效率，降低了测试人员的工作强度。

图4为图3所示系统实施例一中测试装置的一种结构示意图。如图4所 示，该装置包括：获取模块40、生成模块41、发送模块42、接收模块43和 输出模块44，其中，

获取模块40，用于获取配置文件；

生成模块41，用于根据所述配置文件生成所述测试指令；

发送模块42，用于将所述测试指令发送给所述控制器；

接收模块43，用于接收所述控制器发送的测试结果；

输出模块44，用于在输出所述测试结果。

图5为本发明实施例提供的变流控制单元自动测试系统实施例二的结构 示意图。如图5所示，在图4所示系统实施例一的基础上，所述测试装置31 设置在计算机上50，所述控制器30与所述计算机50通过以太网51连接。

进一步地，上述自动测试系统还包括接线箱52，用于连接所述控制器与 所述被测变流控制单元53。

本实施例提供的变流控制单元自动测试系统，控制器和测试装置通过互 联网连接，使得测试人员可以在远离测试现场的环境中实时观察测试过程和 结果，改善了测试人员的工作环境。另外，控制器与被测变流控制单元通过 接线箱连接，提高了自动测试系统的通用性。本领域普通技术人员可以理解： 实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完 成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时， 执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并 不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。