基于集散控制系统中卡件的测试系统、装置及其使用方法

摘要

本发明涉及集散控制系统技术领域，解决了手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险以及测试速度慢且人工成本高的技术问题，尤其涉及基于集散控制系统中卡件的测试系统，包括检测系统和测试模块，测试模块用于测试开关量输入卡件通道的通断状态；还涉及基于集散控制系统中卡件的测试装置，包括线路板，线路板上集成有总线接口和32个并联耦接的拨片开关，每个拨片开关回路上均串联耦接有一个可更换的过流保护器。本发明通过用与开关量输入卡件通道完全匹配的DB37接口总线连接测试装置与待测开关量输入卡件，可避免人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，安全可靠，还提高了检测准确性及检测效率，节省劳动力，降低企业用工成本且操作便捷。

说明书

技术领域

本发明涉及集散控制系统技术领域，尤其涉及一种基于集散控制系统中卡件的测试系统、装置及其使用方法。

背景技术

随着国产替代化主流推进及集散控制系统(DCS系统)的崛起，开关量输入卡件(DI卡件)的使用也越来越广泛；为保障石油化生产装置使用的集散控制系统能够长期稳定运行，进而保障装置安全平稳生产，因而需对控制系统卡件的性能进行周期性保养测试。

目前，对开关量输入卡件通道测试是通过人工将卡件对应端子板上与现场连接的设备脱开，用短接线对通道进行短接，模拟开关量信号通断，进行测试卡件通道动作是否正常，但是，上述测试卡件方式，通过人工手动短接的过程中，有对地烧坏卡件的风险，具有较大的安全隐患，而且手动测试速度慢且人工成本高，从而无法满足现代化企业的使用需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于集散控制系统中卡件的测试系统、装置及其使用方法，解决了手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险以及测试速度慢且人工成本高的技术问题，达到了在确保安全可靠的前提下，提高检测效率及降低成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：基于集散控制系统中卡件的测试系统，包括检测系统，检测系统用于在线检测开关量输入卡件通道的测试响应信号并输出检测结果，该测试系统还包括测试模块，所述测试模块用于测试开关量输入卡件通道的通断状态；

所述检测系统和测试模块建立通信数据传输；

所述开关量输入卡件和测试模块通过接口总线连接。

进一步地，所述测试模块包括：

接口单元，所述接口单元用于通过接口总线与开关量输入卡件连接；

检测回路通断单元，所述检测回路通断单元用于控制检测回路的通断状态；

检测回路过流保护单元，所述检测回路过流保护单元用于检测回路的过流保护。

一种基于集散控制系统中卡件的测试装置，包括线路板，所述线路板上集成有一个总线接口和32个并联耦接的拨片开关，每个所述拨片开关回路上均串联耦接有一个可更换的过流保护器，且每个拨片开关回路均与总线接口的引脚连接。

进一步地，所述过流保护器设为保险丝，且过流保护器是可插拔式结构。

进一步地，32个所述拨片开关分别是SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW29、SW30、SW31和SW32，所述过流保护器与拨片开关一一对应，且过流保护器分别是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19、F20、F21、F22、F23、F24、F25、F26、F27、F28、F29、F30、F31和F32。

进一步地，所述接口总线的第20引脚到35引脚与开关量输入卡件的第1到16通道相匹配，且接口总线的第2引脚到17引脚与开关量输入卡件的第17到32通道相匹配，第18和第36引脚为开关量输入卡件32通道的公共端。

一种基于集散控制系统中卡件的测试装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

S1.使用万用表对测试装置本体通道进行测试；

S2.通过接口总线将待测开关量输入卡件与测试装置本体连接；

S3.基于检测系统和测试装置对待测开关量输入卡件通道通断进行检测。

进一步地，所述步骤S1具体过程如下：

S11.将万用表打到蜂鸣挡，并将万用表的一支笔搭在接口总线的公共端上，另一支笔搭在DB37接口总线第20引脚上；

S12.将SW1拨片开关拨至左侧，如果蜂鸣器不响，则将SW1拨片开关拨至右侧，如果蜂鸣器响，则判定第20引脚正常，否则判定第20引脚不正常；

S13.采用相同方法，将接口总线上所有与待测开关量输入卡件通道对应的引脚测试完毕为止。

进一步地，所述步骤S3具体过程如下：

S31.集散控制系统组态软件中打开位号表，并根据位号表获取对应开关量输入卡件通道组态，进入监测模式状态；

S32.将测试装置上SW1拨片开关拨至左侧，检测系统检测第一通道状态为OFF，再将SW1拨片开关拨拨至右侧，检测系统检测第一通道状态为ON，则判定第一通道正常；

S33.采用相同方法拨对应拨片开关拨测试对应通道，可完成开关量输入卡件的32个通道测试。

借由上述技术方案，本发明提供了一种应用于集散控制系统的测试方法及设备，至少具备以下有益效果：

1、本发明通过测量验证，DB37接口总线的第20引脚到35引脚与开关量输入卡件第1到16通道相匹配，且DB37接口总线的第2引脚到17引脚与开关量输入卡件的第17到32通道相匹配，第18和第36引脚为开关量输入卡件32通道的公共端，实现了DB37接口总线与开关量输入卡件的通道完全匹配，避免了人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，提高了安全可靠性，从而提高了检测准确性及检测效率，节省劳动力，降低了企业用工成本，进而提高了企业经济效益。

2、本发明通过DB37接口总线将待测开关量输入卡件与测试装置相连接，实现了开关量输入卡件通道点检功能测试，还具有安装方便且操作灵活的优点，且无需额外供电，使用更加便捷，增强了实用性，能够满足大量的市场需求，具有较高的社会价值和应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明基于集散控制系统中卡件的测试系统的原理框图；

图2为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的原理图；

图3为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的PCB图；

图4为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的示例性实物图；

图5为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的使用方法的流程图；

图6为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的使用方法的子流程图；

图7为本发明基于集散控制系统中卡件的测试装置的使用方法的子流程图。

图中：100、检测系统；200、开关量输入卡件；300、测试模块；301、接口单元；302、检测回路通断单元；303、检测回路过流保护单元；10、线路板；20、总线接口；30、拨片开关；40、过流保护器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

请参照图1，示出了一种基于集散控制系统中卡件的测试系统，包括检测系统100和测试模块300：

检测系统100用于在线检测开关量输入卡件200通道的测试响应信号并输出检测结果，且检测系统100包括控制单元以及硬件和程序模块组态，其中，硬件组态包括操作员站的选择及硬件配置，现场控制站的选择等；软件组态包括基本配置组态和应用软件组态，基本配置组态是给系统一个配置信息，应用软件组态包括图形软件组态和控制算法软件组态两大部分。

需要说明的是，检测系统100接收到测试指令后，组态软件对硬件以及程序模块进行组态，包括检测回路组态、控制方案的选择和趋势画面的生成等，组态完毕后，生成一系列的组态信息文件，根据文件属性的不同，将这些组态信息文件下装到控制单元，控制单元根据该组态信息文件的内容，从功能模块库中找到相应的控制算法并进入检测模式状态。

检测系统100和测试模块300建立通信数据传输，测试模块300用于测试开关量输入卡件200通道的通断状态，且测试模块300包括：接口单元301、检测回路通断单元302和检测回路过流保护单元303，其中，接口单元301用于连接DB37接口总线；检测回路通断单元302用于控制检测回路的通断状态；检测回路过流保护单元303用于检测回路的过流保护。

开关量输入卡件200和测试模块300通过接口总线连接。在本实施例中，接口总线采用DB37接口总线，开关量输入卡件200为DI715卡件，且开关量输入卡件200输出为有源通道。

本实施例中，通过采用DB37接口总线将开关量输入卡件200和测试模块300连接后，测试模块300向检测系统100发送测试指令，则组态软件根据测试控制算法打开位号表，并根据位号表获取对应开关量输入卡件200通道组态，进入检测模式状态，然后，通过测试模块300对开关量输入卡件200通道的通断状态进行测试，并将相对应的测试响应信号上传至检测系统100，检测系统100根据测试响应信号输出相应的检测结果，从而实现了开关量输入卡件200通道点检功能测试，可避免人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，提高了安全可靠性，还提高了检测准确性及检测效率。

如图2-图4所示，本发明还提供一种技术方案：一种基于集散控制系统中卡件的测试装置，包括线路板10，线路板10上集成有一个总线接口20和32个并联耦接的拨片开关30，每个拨片开关30回路上均串联耦接有一个可更换的过流保护器40，且每个拨片开关30回路均与总线接口20的引脚连接。

参照图2和图3，拨片开关30用于控制检测回路通断状态，拨至左边为OFF，拨至右边为ON，32个拨片开关30分别是SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW29、SW30、SW31和SW32，对应着开关量输入卡件的32通道，可防止拨错，提高了检测准确性。

参照图2和图3，过流保护器40用于检测回路过流保护，且过流保护器40与拨片开关30一一对应，分别是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19、F20、F21、F22、F23、F24、F25、F26、F27、F28、F29、F30、F31和F32。

本实施例中，过流保护器40采用方形保险丝，且过流保护器40是具有插脚的可插拔式结构，便于安装及拆卸更换，提高了测试装置的使用寿命，降低了测试成本。

需要说明的是，接口总线为DB37接口总线，且DB37接口总线的第20引脚到35引脚与开关量输入卡件200第1到16通道相匹配，且DB37接口总线的第2引脚到17引脚与开关量输入卡件200的第17到32通道相匹配，第18和第36引脚为开关量输入卡件200的32通道的公共端。

本实施例中，在制备上述测试装置时，先选取合适型号的元器件并测量各个元器件引脚尺寸，再利用Altium Designer软件，制作拨片开关及保险丝，接着对DB37接口元件进行封装，再依据原理图，绘制PCB图，进行PCB板制作，最后进行元器件焊接，最终形成如图4所示的可应用本申请实施例的基于集散控制系统中卡件的测试装置的示例性实物图，其中，SW1～SW32：为拨片开关30，用于控制检测回路通断，拨至左边为OFF，拨至右边为ON；F1～F32：为过流保护器40，用于检测回路过流保护；DB01：为DB37接口总线的接口母头，用于测试设备与开关量输入卡件200连接，整个测试设备无需额外供电，使用更加便捷。

通过测量验证，DB37接口总线的第20引脚到35引脚与开关量输入卡件第1到16通道相匹配，且DB37接口总线的第2引脚到17引脚与开关量输入卡件的第17到32通道相匹配，第18和第36引脚为开关量输入卡件32通道的公共端，实现了DB37接口总线与开关量输入卡件的通道完全匹配，可避免人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，提高了安全可靠性，还提高了检测准确性及检测效率，节省劳动力，降低了企业用工成本，进而提高了企业经济效益。

请参照图5-图7，本发明还提供一种技术方案：一种基于集散控制系统中卡件的测试装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

S1.使用万用表对测试装置本体通道进行测试，具体过程如下：

S11.将万用表打到蜂鸣挡，并将万用表的一支笔搭在DB37接口总线的公共端上，另一支笔搭在DB37接口总线第20引脚上；

S12.将SW1拨片开关拨至左侧，如果蜂鸣器不响，则将SW1拨片开关拨至右侧，如果蜂鸣器响，则判定第20引脚正常，否则判定第20引脚不正常；

S13.采用相同方法，将DB37接口总线上所有与待测开关量输入卡件通道对应的引脚测试完毕为止。

S2.通过DB37接口总线将待测开关量输入卡件与测试装置本体连接；

S3.基于检测系统和测试装置对待测开关量输入卡件通道通断进行检测，具体过程如下：

S31.检测系统接收测试指令，将集散控制系统组态软件中位号表打开，并根据位号表获取对应开关量输入卡件通道组态，进入检测模式状态；

S32.将测试装置上SW1拨片开关拨至左侧，检测系统检测第一通道状态为OFF，再将SW1拨片开关拨拨至右侧，检测系统检测第一通道状态为ON，即开关量输入卡件第一通道的状态和SW1拨片开关动作一致，则判定开关量输入卡件第一通道正常；

S33.采用相同方法拨对应拨片开关拨测试对应通道，可完成开关量输入卡件的32个通道测试。

本实施例使用时，通过DB37接口总线将待测开关量输入卡件与测试装置相连接，并通过检测系统在线检测待测开关量输入卡件通道的测试响应信号和拨片开关动作是否一致，进而判断开关量输入卡件通道动作是否正常，并输出相对应的检测结果，实现开关量输入卡件通道点检功能测试，可避免人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，还具有安装方便且操作灵活的优点，并且无需额外供电，使用更加便捷。

本发明通过DB37接口总线将待测开关量输入卡件与测试装置相连接，并且通过测量验证，DB37接口总线的第20引脚到35引脚与开关量输入卡件第1到16通道相匹配，且DB37接口总线的第2引脚到17引脚与开关量输入卡件的第17到32通道相匹配，第18和第36引脚为开关量输入卡件32通道的公共端，实现了DB37接口总线与开关量输入卡件的通道完全匹配，可避免人工手动短接过程中有对地烧坏卡件的风险，提高了安全可靠性，从而提高了检测准确性及检测效率，节省劳动力，降低了企业用工成本，进而提高了企业经济效益。

以上实施方式对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。