专利名称：多通道参数模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于调试设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以同时提供多路模 拟参数或者数字参数的模拟调试装置。
背景技术：
随着控制系统向大型化、集中化设计的发展趋势日益加快，一套复杂的控制系统 在运行过程中往往需要同时接入多种类型的模拟信号或者数字信号，比如模拟电压信号、 模拟电流信号、开关量数字信号等等。对于目前的某些大型控制系统来说，通常采用具有多 通道参数输出功能的柴油机或者柴油机组来提供控制系统所需的各种输入参数。但是，在 需要对控制系统进行维修调试时，若直接将柴油机接入控制系统，一旦控制系统的某一部 分或者某几部分出现故障，极有可能会对柴油机造成严重的损坏，导致经济损失的进一步 加重。为了解决这一问题，目前的技术人员在对大型控制系统进行维修或者调试的过程 中，往往会根据控制系统自身的要求选择合适的输入源连接控制系统，实现对控制系统运 行状况的有效监测。但是，这些输入源通常都是单一参数输出设备，比如电压输出设备、电 流输出设备、脉冲信号发生器等，功能单一，不能切实的保证输出精度，从而给技术人员的 维修、调试工作带来了困难。基于此，亟待出现一套可以完全模拟多通道柴油机输出大型控制系统所需各种类 型参数的模拟装置，以此来辅助技术人员完成对控制系统的维修和调试任务。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以同时输出多种类型信号的多通道参数模拟 装置，以满足各种控制系统对不同类型输入信号的接入要求。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现—种多通道参数模拟装置，包括主控平台、接口板和产生不同类型参数的输出板； 所述主控平台接收用户输入的参数设定值，根据参数类型选择与产生该类型参数的输出板 连通，并将参数设定值转换成符合该输出板输入要求的数字信号通过接口板传输至该输出 板；至少一个输出板将自身的实际输出值反馈至接口板，经接口板处理后，回馈至主控平 台。进一步的，在所述主控平台与接口板之间连接有总线转换器，完成主控平台与接 口板之间通讯数据格式的双向转换。优选的，所述主控平台优选通过VXI总线连接总线转换器，总线转换器采用并行 通信方式与接口板连接通信。又进一步的，所述输出板为电流卡、电压卡、电阻卡、频率卡或者开关量卡；每个输 出板可以输出一路或者多路参数，且每一种输出板都可以根据控制系统的具体需要设置一 个或者同时设置多个。[0011]再进一步的，在所述接口板中包含有A/D转换器，将电流卡、电压卡或电阻卡反馈 的模拟信号转换为数字信号回馈给主控平台。其中，在所述电阻卡上设置有串联的多级电阻，每个电阻两端并联电子开关的不 同开关通道，所述电子开关在接收到主控平台发出的数字信号后，对其解析并确定闭合哪 几路开关通道，以短接与该开关通道并联的电阻。在所述开关量卡上设置有控制器和多路继电器，所述控制器根据接收到的主控平 台发出的数字信号确定各路继电器的闭合或断开状态，以输出开关量信号。更进一步的，在所述主控平台中包含有工控机和显示器，所述显示器为触摸式显 示器，接收用户输入的参数设定值，传输至工控机以处理成符合要求的数字信号传输至接 口板，并显示输出板反馈的实际输出值。作为另外一种设计方式，在所述主控平台中包含有键盘、工控机和显示器，用户通 过键盘输入参数设定值，传输至工控机以处理成符合要求的数字信号，传输至接口板；显示 器连接工控机，对用户输入的参数设定值以及输出板反馈的实际输出值进行显示。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的多通道参数模 拟装置可以模拟多通道柴油机输出多种类型的参数，以满足大型控制系统的参数接入要 求，不仅实现了对柴油机的有效保护，而且方便了技术人员的维修和调试任务。在本实用新 型的模拟装置上通过配置不同的输出板，可以方便地扩展应用到其它各种控制系统中。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点 将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的多通道参数模拟装置的一种实施例的系统架构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细地描述。实施例一，本实施例的多通道参数模拟装置主要由主控平台、接口板和可以输出 不同类型参数的输出板组成。其中，主控平台提供人机对话的接口，接收用户输入的参数设 定值，然后根据参数类型选择相应的能够产生该类型参数的输出板并与之建立通讯链接。 尔后，主控平台将接收到的参数设定值转换成符合该输出板输入要求的数字信号传输至接 口板，进而通过接口板传输至该输出板，以产生并输出所要求的参数，比如一定幅值的模拟 电流、模拟电压或者设定频率的脉冲信号等等。为了提高输出参数的精度，采用闭环设计方式将至少一个输出板的实际输出值反 馈至接口板，经接口板处理后，回馈至主控平台。主控平台将接收到的反馈值与用户输入的 参数设定值进行比较，以实现对输出板输出参数的实时修正，满足后续控制系统对接入信 号的精度要求。在本实施例中，所述主控平台可以采用工控机、键盘、鼠标和显示器组建形成，如 图1所示。其中，对于只具备输出功能的显示器来说，用户可以通过键盘或者鼠标输入参数 设定值，通过显示器来显示所输入的参数设定值以及输出板反馈的实际输出值。而对于触 摸显示器来说，用户则可以直接通过显示器来输入参数设定值并监测输出板反馈的实际输出值。作为一种更为直观和人性化的设定值输入方式，用户可以在显示屏上用鼠标或者 手指点击并拖动模拟仪表的指针到需要的位置上，然后利用工控机转换成相应的数字信号 传输至输出板。本实施例并不仅限于以上举例。在本实施例中，工控机与接口板之间可以设置一个总线转换器，如图1所示，实现 工控机与接口板之间通讯数据格式的双向转换。作为一种优选设计方式，所述工控机优选 通过VXI总线连接总线转换器，总线转换器通过并行数据线连接接口板，与接口板之间采 用并行通信方式进行数据的交互传输。VXI 总线是 VMEbus Extension for Instrumentation 的缩写，即 VME 总线在测量 仪器领域的扩展，是一种新型的虚拟仪器总线。接口板根据控制系统的具体需要可以与多种类型的输出板连接通信，如图1所 示，比如电流卡、电压卡、电阻卡、频率卡和开关量卡等。各种功能卡也可以仅设置一个或者 同时连接多个，比如可以同时在接口板上连接6个电流卡，以提供6路不同幅值的模拟电流 信号；设置3个频率卡，可以同时输出3路频率可调的方波信号；设置6个电阻卡，则可以模 拟6路温度传感器；等等。每个输出板可以输出一路或者同时输出多路参数。在本实施例中，电流卡在工控机的控制下可以输出4 20mA的电流信号；电压卡 在工控机的控制下可以输出4 50mV的电压信号。电流卡和电压卡可以将其实际输出的电 流值或者电压值反馈至接口板，利用接口板中的A/D转换器将模拟信号转换成数字信号， 进而反馈至工控机实现电流卡和电压卡输出信号的实时修正，以提高电流卡和电压卡的输 出精度。电阻卡采用串联的多级电阻配合电子开关组建形成，在每一级电阻的两端并联电 子开关的不同开关通道。当用户选定一定温度时，工控机计算出温度传感器在该温度下所 对应的电阻值，进而根据串联电阻编码确定需要短接哪几个电阻，以生成相应的控制信号 通过接口板输出至电阻卡。电阻卡上的电子开关接收工控机发出的控制信号，对其解析后， 确定闭合哪几路开关通道，以短接与该开关通道并联的电阻，进而使总的电阻值满足设定 要求。与此同时，电子开关通过对其各路开关通道的状态进行检测，即呈高阻态(断开)还 是零电平状态(闭合)，生成相应的模拟信号传输至接口板，利用接口板中的A/D转换器转 换成数字信号，反馈至工控机，以实现工控机对电阻卡工作状态的实时监控，即判断电阻值 是否满足设定需要。频率卡接收工控机输出的数字信号，转换成设定频率的方波信号输出。开关量卡采用控制器和多路继电器组建形成，其中，控制器用于接收工控机发出 的控制信号，进行解析后生成可以控制各路继电器闭合或者断开的指令信号，输出至继电 器组进行开关控制，进而利用继电器的闭合或者断开状态实现多路开关量信号的独立输
出ο当然，本实施例的输出板并不仅限于以上举例，可以根据控制系统的具体需要进 行各种类型功能卡的任意扩展。应当指出的是，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，对于本技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种多通道参数模拟装置，其特征在于包括主控平台、接口板和产生不同类型参数的输出板；所述主控平台接收用户输入的参数设定值，根据参数类型选择与产生该类型参数的输出板连通，并将参数设定值转换成符合该输出板输入要求的数字信号通过接口板传输至该输出板；至少一个输出板将自身的实际输出值反馈至接口板，经接口板处理后，回馈至主控平台。
2.根据权利要求1所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述主控平台与接口 板之间连接有总线转换器。
3.根据权利要求2所述的多通道参数模拟装置，其特征在于所述主控平台通过VXI 总线连接总线转换器，总线转换器采用并行通信方式与接口板连接通信。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多通道参数模拟装置，其特征在于所述输出 板为电流卡、电压卡、电阻卡、频率卡或者开关量卡；每个输出板至少输出一路参数。
5.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于所述电流卡、电压卡、电 阻卡、频率卡或开关量卡包括一个或者多个。
6.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述接口板中包含有 A/D转换器，将电流卡、电压卡或电阻卡反馈的模拟信号转换为数字信号回馈给主控平台。
7.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述电阻卡上设置有 串联的多级电阻，每个电阻两端并联电子开关的不同开关通道。
8.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述开关量卡上设置 有多路继电器和用于接收主控平台发出的数字信号以控制各路继电器的闭合或断开状态 的控制器。
9.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述主控平台中包含 有工控机和显示器，所述显示器为触摸式显示器，接收用户输入的参数设定值，传输至工控 机以处理成符合要求的数字信号传输至接口板，并显示输出板反馈的实际输出值。
10.根据权利要求4所述的多通道参数模拟装置，其特征在于在所述主控平台中包含 有键盘、工控机和显示器，用户通过键盘输入参数设定值，传输至工控机以处理成符合要求 的数字信号，传输至接口板；显示器连接工控机，对用户输入的参数设定值以及输出板反馈 的实际输出值进行显示。
专利摘要本实用新型公开了一种多通道参数模拟装置，包括主控平台、接口板和产生不同类型参数的输出板；所述主控平台接收用户输入的参数设定值，根据参数类型选择与产生该类型参数的输出板连通，并将参数设定值转换成符合该输出板输入要求的数字信号通过接口板传输至该输出板；至少一个输出板将自身的实际输出值反馈至接口板，经接口板处理后，回馈至主控平台。本实用新型的多通道参数模拟装置可以模拟多通道柴油机输出多种类型的参数，以满足大型控制系统的参数接入要求，不仅实现了对柴油机的有效保护，而且方便了技术人员的维修和调试任务。在本实用新型的模拟装置上通过配置不同的输出板，可以方便地扩展应用到其它各种控制系统中。
文档编号G05B23/02GK201681302SQ20092035291
公开日2010年12月22日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者朱宗顺, 高言明 申请人:青岛前进船厂