一种铁路车辆电气控制柜测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气测试装置及测试方法，尤其涉及一种铁路车辆电气控制柜的测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]铁路车辆电气控制柜是铁路车辆控制系统的重要组成部件，直接参与车辆控制，与车辆牵引、制动、网络、车门、空调等关键部件直接关联，其性能以及运行状态直接影响车辆运行。
[0003]目前常用的测试方法为使用手动通用电气测试系统完成相关测试，即通过手动操作测试装置输出激励源，同时人工检查被测电气逻辑的正确性。使用手动通用电气测试系统存在以下缺点。
[0004]1、由于测试点有几百条甚至上千条，人工手动测试时需要依据测试用例对测试点逐条进行测试，测试步骤繁琐、效率低、易漏检错检。
[0005]2、不具备故障诊断功能，测试遇到故障时，需要人工梳理电气柜内部电气逻辑推断故障点。
[0006]3、手动通用电气测试系统的输入和输出已经固定，应对不同被测产品需要制作不同的工装，浪费资源。
[0007]并且，针对不同型号的铁路车辆，其电气控制柜的内部逻辑、对外电气接口以及测试点数都有所不同，因此，提供一种通用性、扩展性好，测试结果准确，测试效率高的铁路车辆电气控制柜测试装置及测试方法显得十分必要。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种功能齐全、通用性强、测试结果准确，测试效率高，具备完善的故障定位及诊断功能的铁路车辆电气控制柜测试装置及测试方法。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:一种铁路车辆电气控制柜测试装置，包括嵌入式软PLC控制器(可编程逻辑控制器)和多功能测试模块，所述嵌入式软PLC控制器通过通信电缆与多功能测试模块连接，所述多功能测试模块通过测试电缆与被测电气控制柜连接；所述嵌入式软PLC控制器包括输出电源模块、通讯模块、人机交互模块、测试用例库及控制程序；所述输出电源模块用于为多功能测试模块提供测试所需的直流、交流电源；所述通讯模块用于与其它模块通过有线或无线方式进行数据交互；所述人机交互模块用于选择测试方案和输出测试结果；所述测试用例库用于存储被测电气控制柜的测试用例数据，包括测试用例、测试结果分析数据及测试点的电路原理数据；所述控制程序用于测试逻辑控制、通信控制、处理测试反馈信号及HMI (人机界面)的生成。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述多功能测试模块包括电气功能测试模块、回路电阻测试模块和通讯模块；所述电气功能测试模块用于向被测电气控制柜输出测试信号并采集测试结果，包括输出控制模块和输入采集模块；所述输出控制模块根据所述嵌入式软PLC控制器的指令向被测电气控制柜提供测试所需电压等级的开关量输出信号；所述输入采集模块用于采集被测电气控制柜的反馈信号；所述回路电阻测试模块用于开关、断路器回路电阻值的测试；所述通讯模块用于与其它模块通过有线或无线方式进行数据交互。
[0011]作为本发明的进一步改进，还包括用于控制嵌入式软PLC控制器的远程控制器，所述远程控制器包括通讯模块、控制程序模块和人机交互模块；所述通讯模块用于通过无线网络与所述嵌入式软PLC控制器进行数据交互；所述控制程序模块用于远程控制嵌入式软PLC控制器；所述人机交互模块用于远程选择测试方案和输出测试结果。
[0012]—种铁路车辆电气控制柜测试方法，包括以下步骤:
51.选择测试功能、被测电气控制柜的产品型号及测试模式，选择自动测试模式则跳转到步骤S2，选择手动测试模式则跳转到步骤S3 ;
52.嵌入式软PLC控制器自动调取被测电气控制柜的测试用例，跳转到步骤S4;
53.手动选择测试用例，跳转到步骤S4;
54.嵌入式软PLC控制器根据被选择的测试用例，通过多功能测试模块向被测电气控制柜输出测试激励信号并检测反馈信号，根据反馈信号判断是否发生故障，并生成测试报生口 ο
[0013]作为本发明的进一步改进，所述步骤S4的具体步骤包括:
S4.1.嵌入式软PLC控制器根据被选择的测试用例生成测试指令序列；
S4.2.嵌入式软PLC控制器将测试指令发送到多功能测试模块；
S4.3.多功能测试模块根据测试指令向被测电气控制柜输出测试激励信号，并检测被测电气控制柜的反馈信号；
S4.4.多功能测试模块将反馈信号发送到嵌入式软PLC控制器，嵌入式软PLC控制器将反馈信号与测试用例的结果分析数据进行比对分析，判断是否发生故障，发生故障时跳转到步骤S4.5，未发生故障则跳转到步骤S4.6 ；
S4.5.定位故障内容，生成被测电气控制柜故障点相关原理图，跳转到步骤S4.6 ;
S4.6.判断测试指令序列是否执行完毕，是则输出测试结果，结束测试；否则跳转到步骤 S4.2。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述步骤S4测试过程的执行方式为单步执行。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、本发明能够自动对铁路车辆电气控制柜进行测试，采集测试结果，分析、定位故障，自动生成故障点的原理图，具备故障诊断功能，测试效率高，测试结果准确，可靠性高。
[0016]2、本发明针对各种不同类型的铁路车辆电气控制柜，无需增加硬件设备，只需要更新测试用例库，能满足不同产品、不同功能的测试需求，适用范围广。
[0017]3、本发明嵌入式软PLC控制器基于Windows操作系统IEC61131_3标准开发，具有可视化、可扩展、性价比高、通用性好等优点。
【附图说明】
[0018]图1为本发明铁路车辆电气控制柜测试装置结构示意图。
[0019]图2为本发明铁路车辆电气控制柜测试方法流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0021]如图1所示，本发明一种铁路车辆电气控制柜测试装置，包括嵌入式软PLC控制器和多功能测试模块，嵌入式软PLC控制器通过通信电缆与多功能测试模块连接，多功能测试模块通过测试电缆与被测电气控制柜连接；嵌入式软PLC控制器包括输出电源模块、通讯模块、人机交互模块、测试用例库及控制程序；输出电源模块用于为多功能测试模块提供测试所需的直流、交流电源；通讯模块用于与其它模块通过有线或无线方式进行数据交互；人机交互模块用于选择测试方案和输出测试结果；测试用例库用于存储被测电气控制柜的测试用例数据，包括测试用例、测试结果分析数据及测试点的电路原理数据；控制程序用于测试逻辑控制、通信控制、处理测试反馈信号及HMI的生成。
[0022]嵌入式软PLC控制器是本发明的核心模块，包括硬件部分的输出电源模块、通讯模块和人机交互模块；软件部分的控制程序和测试用例库。输出电源模块能够同时提供多种数值的直流、交流电源，以满足测试用输出信号和其他模块供电的需求。通讯模块通过有线网络与多功能测试模块进行数据交互，实现包括测试控制指令、测试反馈信号及测试结果等数据的传输。人机交互模块包括显示器、键盘、鼠标、打印机等，实现测试方案的选择，测试结果的显示及测试报告的打印输出等功能。控制程序实现测试逻辑的控制、通信控制、测试反馈信号的处理和HMI生成等功能，在本实施例中，控制程序基于Windows操作系统，采用IEC61131-3标准开发，通过软件实现PLC功能，将逻辑控制和可视化集成于一体，不需要其它的组态软件就可实现可视化，并且可根据用户的需求，进行二次开发，当设备发生硬件故障时，只需要更换能运行Windows系统的硬件并更新软件即可，维护成本低。测试用例库用于存储各种被测电气控制柜的测试用例数据，包括对不同被测电气控制柜的测试指令数据、结果分析数据和电路原理图等数据，通过更新测试用例库，即可实现对不同被测电气控制柜的测试支持，扩展性能好，通用性强，同时，结果分析数据可针对反馈信号的各种可能结果进行故障原因分析，并生成故障点的电路原理图，能够很好的帮助测试人员进行故障诊断。
[0023]在本实施例中，多功能测试模块包括电气功能测试模块、回路电阻测试模块和通讯模块；电气功能测试模块用于向被测电气控制柜输出测试信号并采集测试结果，可完成包括查线测试、器件整定值测试、电气逻辑功能测试等测试项目；电气功能测试模块包括输出控制模块和输入采集模块，输出控制模块根据嵌入式软PLC控制器的指令向被测电气控制柜提供测试所需电压等级的开关量输出信号，电压范围为DC25V至DCllOV ;输入采集模块用于采集被测电气控制柜的反馈信号；回路电阻测试模块用于开关、断路器回路电阻值的测试；通讯模块用于与其它模块通过有线或无线方式进行数据交互，在本实施例中，通讯模块通过有线网络与嵌入式软PLC控制器的通讯模块连接，用于接收嵌入式软PLC控制器发出的测试指令，并将输入采集模块采集到的反馈信