一种配电器测试台的制作方法
【专利摘要】本发明属于测试设备【技术领域】，具体涉及一种配电器测试台。本发明的配电器测试台，包括模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元、模拟1553B主控制器、模拟数据采编单元、模拟状态控制及显示单元、电磁兼容屏蔽及风冷机箱、供电与测试配套电缆、专用1553B总线电缆以及配套软件。本发明的配电器测试台解决了现有配电器测试台无法实现1553B总线与RS-422并行测试的技术问题。本发明的配电器测试台具有1553B总线、RS-422总线并行测试功能，能够完全完成具有多种数字交互功能的新型箭上配电器所有输入输出测试；提供双冗余热备份供电，实现1553B总线与RS-422总线双重控制信息双重采集功能。
【专利说明】—种配电器测试台
【技术领域】
[0001]本发明属于测试设备【技术领域】，具体涉及一种配电器测试台。
【背景技术】
[0002]现有技术中普遍采用的配电器测试台不能实现1553B总线与RS-422并行测试功能，难以同时满足(I)能够模拟地面的1553B主控设备向配电器发送总线控制命令从配电器读取配电状态信息、(2)能够模拟箭上数据采编单元通过RS-422接口从配电器读取配电状态信息的技术要求。
[0003]此外，现有技术中的配电器测试台采用的热备份方式无法实现双重控制信息双重采集功能。
【发明内容】
[0004]本发明需要解决的技术问题为:
[0005]现有技术中的配电器测试台无法实现1553B总线与RS-422并行测试功能。
[0006]本发明的技术方案如下所述:
[0007]一种配电器测试台，包括模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元、模拟1553B主控制器、模拟数据采编单元、模拟状态控制及显示单元、电磁兼容屏蔽及风冷机箱、供电与测试配套电缆、专用1553B总线电缆以及配套软件；
[0008]模拟供电及控制单元模拟热备设计地面电源与热备设计箭上电池，向配电器测试台提供多种供电；模拟负载单元接收箭上配电器双冗余配电输出；手动控制单元依据型号总体要求发出箭供控制、断箭供控制指令；模拟1553B主控制器和模拟数据采编单元采用嵌入式处理器架构，实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模拟状态控制及显示单元实现箭上控制系统与外安系统的状态指令模拟与指令结果显示；电磁兼容屏蔽及风冷机箱保障测试台配合配电器完成相关试验；供电与测试配套电缆与专用1553B总线电缆实现测试台与配电器的连接；配套软件包括嵌入式架构DSP软件、FPGA软件和上位计算机软件，实现手动测试、自动测试以及型号供配电协议的代码实现。
[0009]所述模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元采用两个独立的电源模块进行供电，所述两个独立的电源模块产生两组隔离输出，分别用于配电器测试台本身供电和模拟箭上电池供电和模拟地面供电。
[0010]所述模拟供电及控制单元采用的两个独立的电源模块为两个相同型号的AC/DC模块电源Gl和G2，向配电器测试台提供多种供电:G1向配电器提供8路地面1#供电、I路箭上电池1#加温供电、I路箭上电池1#供电、I路配电器启动供电；G2向配电器提供8路地面2#供电、I路箭上电池2#加温供电、I路箭上电池2#供电；每一路供电都由一个独立的供电开关控制。
[0011]所述模拟负载单元采用纯电阻，针对每路模拟负载使用LED显示其供电状态，并在模拟负载输入端串接二极管，实现冗余热备份输入的接收。[0012]所述手动控制单元使用不锁定按钮向配电器发送手动控制信号。
[0013]所述状态模拟和显示单元使用面板按钮实现状态模拟，使用LED指示灯进行状态显不O
[0014]所述模拟1553B总线主控制器由嵌入式处理器+1553B接口协议芯片的架构实现；其中嵌入式处理器平台采用以DSP+FPGA为核心的决策计算机，通过决策计算机的功能扩展接口实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能。
[0015]所述1553B接口协议芯片采用BU61580。
[0016]所述模拟数据采编单元嵌入式处理架构基础上连接RS-422接口实现；采用I路使用至少I路备份设计；使用光耦进行电气隔离和电平转换。
[0017]所述配套软件包含嵌入式软件和上位计算机软件:
[0018]嵌入式软件由DSP运行通信控制软件与FPGA运行的配置软件组成:DSP上运行主控软件，实现1553B总线主控制器的功能，依据上位机指令向配电器发送命令，从配电器接收状态信息；FPGA完成模拟数据采编单元功能，从配电器读取配电信息，通过驱动RS-422接口电路，按照时序要求完成信息接收，同时FPGA将完成USB2.0通信驱动，并向DSP提供USB通信控制接口与数据接口 ；
[0019]上位机主控软件通过USB2.0接口与下位决策控制计算机进行通讯，实现对主控计算机控制指令和参数的加载，同时接收下位主控计算机采集上传的数据。
[0020]本发明的有益效果为:
[0021](I)本发明的配电器测试台具有1553B总线、RS-422总线并行测试功能，能够完全完成具有多种数字交互功能的新型箭上配电器所有输入输出测试；
[0022](2)本发明的配电器测试台提供双冗余热备份供电，实现1553B总线与RS-422总线双重控制信息双重采集功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明配电器测试台的原理框图；
[0024]图2为本发明配电器测试台中模拟供电及控制局部原理电路；
[0025]图3为本发明配电器测试台中模拟负载局部原理电路；
[0026]图4为本发明配电器测试台中手动控制单元局部原理电路；
[0027]图5为本发明配电器测试台中模拟1553B主控器与模拟数据采编单元原理框图；
[0028]图6为本发明配电器测试台中RS-422数据收发原理电路。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明的配电器测试台进行详细说明。
[0030]本发明的配电器测试台包括模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元、模拟1553B主控制器、模拟数据采编单元、模拟状态控制及显示单元、电磁兼容屏蔽及风冷机箱、供电与测试配套电缆、专用1553B总线电缆以及配套软件。
[0031]模拟供电及控制单元模拟热备设计地面电源与热备设计箭上电池，向配电器测试台提供多种供电；模拟负载单元接收箭上配电器双冗余配电输出；手动控制单元依据型号总体要求发出箭供控制、断箭供控制指令；模拟1553B主控制器和模拟数据采编单元采用嵌入式处理器架构，实现实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模拟状态控制及显示单元实现箭上控制系统与外安系统的状态指令模拟与指令结果显示；电磁兼容屏蔽及风冷机箱保障测试台配合配电器完成相关试验；供电与测试配套电缆与专用1553B总线电缆实现测试台与配电器的连接；配套软件包括嵌入式架构DSP软件、FPGA软件和上位计算机软件，实现手动测试、自动测试以及型号供配电协议的代码实现。
[0032]所述的模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元采用两个独立的电源模块进行供电，并配套电磁兼容屏蔽及风冷机箱上的前后面板实现供配电控制、负载指示以及手动控制。所述两个独立的电源模块产生两组隔离输出，分别用于配电器测试台本身供电和模拟箭上电池供电和模拟地面供电，实现25疒28V连续可调，配备电压电流监测功能，具有过流、过压、过热等保护功能。
[0033]所述模拟供电及控制单元采用两个相同型号的AC/DC模块电源Gl和G2，按要求向配电器测试台提供多种供电。Gl向配电器提供8路地面1#供电、I路箭上电池1#加温供电、I路箭上电池1#供电、I路配电器启动供电。G2向配电器提供8路地面2#供电、I路箭上电池2#加温供电、I路箭上电池2#供电。每一路供电都由一个独立的供电开关控制。
[0034]所述模拟负载单元采用纯电阻，额定功耗50W，采用航天标准一级降额设计，针对每路模拟负载使用LED显示其供电状态。除了特殊模拟负载外，每个模拟负载在输入端串接一个二极管，以实现冗余热备份输入的接收，如附图3所示。
[0035]所述手动控制单元使用不锁定按钮来实现向配电器发送手动控制信号。如图4所
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[0036]所述状态模拟和显示单元使用面板按钮实现状态模拟，使用LED指示灯进行状态
显不O
[0037]所述模拟1553B总线主控制器(BC)功能由嵌入式处理器+1553B接口协议芯片的架构来实现。其中嵌入式处理器平台采用以DSP+FPGA为核心的决策计算机，通过决策计算机的功能扩展接口实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能。以DSP+FPGA为核心的决策计算机，采用TI公司的数字信号处理器与Xilinx公司的FPGA。板上集成SRAM、NorFlash、NandFlash等多种存储介质，具备USB2.0通信功能,提供便于功能扩展的接口电路。其中1553B总线协议接口芯片采用BU61580。
[0038]所述模拟数据采编单元以前文所述的嵌入式处理架构基础上连接RS-422接口配合相关软件实现，硬件上均采用I路使用至少I路备份设计。并且使用光耦进行电气隔离和电平转换。光耦、26C31、26C32供电使用的5V与其余电路隔离。
[0039]所述电磁兼容屏蔽及风冷机箱为高度6U、宽度19吋的机箱，整体结构采用挤压铝型材，重量轻，机箱两侧采用水平提手，方便搬运，并在机箱四角安装塑料角罩，防止机箱边缘磨损。机箱整体具有良好电的连通性。机箱上下盖板配置通风孔，并安装风扇。测试台在结构上包括前面板和后面板，前面板实现手动控制和指示，后面板实现输入输出连接。
[0040]所述配套软件包含嵌入式软件和上位计算机软件两部分。嵌入式软件由DSP运行通信控制软件与FPGA运行的配置软件组成。DSP上运行主控软件，实现1553B总线主控制器的功能，依据上位机指令向配电器发送命令，从配电器接收状态信息。FPGA完成模拟数据采编单元功能，从配电器读取配电信息。通过驱动RS-422接口电路，按照时序要求完成信息接收。同时FPGA将完成USB2.0通信驱动，并向DSP提供USB通信控制接口与数据接口。上位机主控软件的开发环境采用美国NI公司的LabWindows CVI 2010，使用C语言进行开发，采用可视化界面设计，实现良好的人机交互环境，具有参数设置、系统自检、手动操作、按流程自动操作，数据显示，对采集数据的自动分析与判读，存储，打印；上位数据处理计算机的主控软件通过USB2.0接口与下位的决策控制计算机进行通讯，实现对主控计算机控制指令和参数的加载，同时接收下位主控计算机采集上传的数据。
【权利要求】
1.一种配电器测试台，包括模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元、模拟1553B主控制器、模拟数据采编单元、模拟状态控制及显示单元、电磁兼容屏蔽及风冷机箱、供电与测试配套电缆、专用1553B总线电缆以及配套软件；其特征在于: 模拟供电及控制单元模拟热备设计地面电源与热备设计箭上电池，向配电器测试台提供多种供电；模拟负载单元接收箭上配电器双冗余配电输出；手动控制单元依据型号总体要求发出箭供控制、断箭供控制指令；模拟1553B主控制器和模拟数据采编单元采用嵌入式处理器架构，实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能；模拟状态控制及显示单元实现箭上控制系统与外安系统的状态指令模拟与指令结果显示；电磁兼容屏蔽及风冷机箱保障测试台配合配电器完成相关试验；供电与测试配套电缆与专用1553B总线电缆实现测试台与配电器的连接；配套软件包括嵌入式架构DSP软件、FPGA软件和上位计算机软件，实现手动测试、自动测试以及型号供配电协议的代码实现。
2.根据权利要求1所述的配电器测试台，其特征在于:所述模拟供电及控制单元、模拟负载单元、手动控制单元采用两个独立的电源模块进行供电，所述两个独立的电源模块产生两组隔离输出，分别用于配电器测试台本身供电和模拟箭上电池供电和模拟地面供电。
3.根据权利要求2所述的配电器测试台，其特征在于:所述模拟供电及控制单元采用的两个独立的电源模块为两个相同型号的AC/DC模块电源Gl和G2，向配电器测试台提供多种供电:G1向配电器提供8路地面1#供电、I路箭上电池1#加温供电、I路箭上电池1#供电、I路配电器启动供电；G2向配电器提供8路地面2#供电、I路箭上电池2#加温供电、I路箭上电池2#供电；每一路供电都由一个独立的供电开关控制。
4.根据权利要求3所述的配电器测试台，其特征在于:所述模拟负载单元采用纯电阻，针对每路模拟负载使用LED显示其供电状态，并在模拟负载输入端串接二极管，实现冗余热备份输入的接收 。
5.根据权利要求4所述的配电器测试台，其特征在于:所述手动控制单元使用不锁定按钮向配电器发送手动控制信号。
6.根据权利要求5所述的配电器测试台，其特征在于:所述状态模拟和显示单元使用面板按钮实现状态模拟，使用LED指示灯进行状态显示。
7.根据权利要求6所述的配电器测试台，其特征在于:所述模拟1553B总线主控制器由嵌入式处理器+1553B接口协议芯片的架构实现；其中嵌入式处理器平台采用以DSP+FPGA为核心的决策计算机，通过决策计算机的功能扩展接口实现1553B总线功能、RS-422通信以及RS232通信功能。
8.根据权利要求7所述的配电器测试台，其特征在于:所述1553B接口协议芯片采用BU61580。
9.根据权利要求7或8所述的配电器测试台，其特征在于:所述模拟数据采编单元嵌入式处理架构基础上连接RS-422接口实现；采用I路使用至少I路备份设计；使用光耦进行电气隔离和电平转换。
10.根据权利要求9所述的配电器测试台，其特征在于:所述配套软件包含嵌入式软件和上位计算机软件: 嵌入式软件由DSP运行通信控制软件与FPGA运行的配置软件组成:DSP上运行主控软件，实现1553B总线主控制器的功能，依据上位机指令向配电器发送命令，从配电器接收状态信息；FPGA完成模拟数据采编单元功能，从配电器读取配电信息，通过驱动RS-422接口电路，按照时序要求完成信息接收，同时FPGA将完成USB2.0通信驱动，并向DSP提供USB通信控制接口与数据接口； 上位机主控软件通过USB2.0接口与下位决策控制计算机进行通讯，实现对主控计算机控制指令和参数的加载，同 时接收下位主控计算机采集上传的数据。
【文档编号】G05B19/042GK103809049SQ201210449418
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2012年11月12日
【发明者】林汝梁, 赵光广, 王铮, 梅玥 申请人:北京航天拓扑高科技有限责任公司