一种通信测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风力发电机组控制系统CAN总线通信测试装置。
【背景技术】
[0002]风力发电机组的控制系统是综合性控制系统，控制系统不仅要监视机组运行参数，对机组进行并网与脱网控制，而且还要根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制。CAN总线是一种支持分布式控制系统和实时性控制的串行通信网络，其以多主机方式工作，通信速率可达1Mbps。CAN总线的上述特点正适用于风力发电机组控制系统的要求，因此得到广泛应用。
[0003]风电控制系统运行在环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境中，尤其是各种电机类负载、开关电源、伺服驱动器、电子控制器等电磁干扰源所产生的电磁干扰，容易对通信造成干扰，从而导致控制系统性能下降，甚至无法正常工作。因此，设计一种通信测试装置对于风电机组控制系统通信质量的提高及抗干扰能力的验证具有重要意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术不能将风力发电机组控制系统CAN总线物理层干扰及EMC辐射干扰以误码率的形式直观评价的缺点，提出一种通信测试装置。本实用新型适用于风力发电机组控制系统CAN通信的稳定性能和抗干扰性能的出厂测试。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]所述的测试装置包括人机交互界面、通信控制器、总线故障注入电路和EMC测试设备。人机交互界面通过网线与通信控制器连接；通信控制器通信的接口与被测系统的CAN通信接口通过CAN总线连接，总线故障注入电路串联在该CAN总线中；EMC测试设备产生辐射电磁场，对被测系统通信接口施加干扰。
[0007]其中，人机交换界面实现通信例程调用、通信测试启动/终止、测试信息显示等功會K。
[0008]通信控制器作为本通信测试装置的CPU，不仅包含数据发送、数据接收、误码率检测等功能程序，还包含不同通信协议的通信测试例程，以便适应不同的被测系统。
[0009]总线故障注入电路可以对被测系统通信接口施加物理层干扰。通过手动闭合、断开总线故障注入电路中的各个开关实现CAN总线物理层的开路及短路干扰。
[0010]EMC测试设备可以对被测系统施加频率范围80MHz?1000MHz，场强10V/m的辐射电磁场干扰信号。
[0011]被测系统为风电机组控制设备，包括主控系统、变桨距控制系统和变流器系统。
[0012]本实用新型应用于风电产品通信抗干扰能力评价测试。首先，通过人机交互界面根据不同的被测系统，选择测试例程，同时启动通信控制器的数据发送、接收、误码率检测功能。然后，进行总线故障注入的各项测试，记录被测系统通信状态及误码率；随后，进行EMC抗干扰能力测试，记录被测系统通信状态及误码率；最后根据测试数据，对被测系统通信抗干扰能力进行评价。
[0013]本实用新型突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0014]I)将总线故障注入电路串联至通信回路，通信过程中实施干扰，通过误码率的检测结果直观评价被测系统通信抗干扰能力。
[0015]2)测试工装应用于多种被测系统，如风力发电机组主控系统、变桨距系统、变流器系统等；针对不同的技术协议，灵活调用测试例程。
【附图说明】
[0016]图1测试装置组成图；
[0017]图2总线故障注入电路图；
[0018]图3测试方法流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本实用新型。
[0020]如图1所示，本实用新型包括人机交互界面、通信控制器、总线故障注入电路和EMC测试设备。人机交互界面通过网线与通信控制器连接，在测试过程中实现通信例程调用、通信测试启动/终止、测试信息显示等功能；通信控制器不仅通过网线与人机交互界面连接，而且通过CAN总线与被测系统连接，通信控制器中不仅包含数据发送、数据接收、误码率检测等功能程序，还包含不同通信协议的通信测试例程；总线故障输入电路串联在通信控制器与被测系统连接的CAN总线中；EMC测试设备产生辐射电磁场干扰信号施加于被测系统通信接口上。
[0021]总线故障注入电路如图2所示，该电路包含第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6。第一开关Kl串联在CAN_H线上，第二开关K2串联在CAN_L线上，第三开关K3同时串联在CAN_H和CAN_L线上，第四开关K4并联在CAN_H线和地GND之间，第五开关K5并联在CAN_L线和地GND之间，第六开关K6并联在CAN_H线和之间。第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关安装在总线故障注入电路板上。其中，第一开关Kl断开，实现CAN_H线开路；第二开关K2断开，实现CAN_L线开路；第三开关K3断开，实现CAN_H线和CAN_L线开路；第四开关K4闭合，实现CAN_H线对地GND短路；第五开关K5闭合，实现CAN_L线对地GND短路；第六开关K6闭合，实现CAN_H线对CAN_L线短路。
[0022]本实用新型的工作过程按如下步骤进行:
[0023]第一步，测试前，将被测系统CAN通信接口按图1所示连接在测试装置中，使被测系统和测试装置连接。闭合总线故障注入电路中的第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3，断开第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6。根据被测系统，在人机交互界面上选择测试例程，同时启动通信控制器的数据发送、接收、误码率检测功能，直至通信控制器与被测系统通信稳定。
[0024]第二步，在实施总线故障注入测试，依次操作第一开关Kl?第六开关K6。其中，断开第一开关K1，实现CAN_H线开路测试；断开第二开关K2，实现CAN_L线开路测试；断开第三开关K3，实现CAN_H线和CAN_L开路测试；闭合第四开关K4，实现CAN_H线对地GND短路测试；闭合第五开关K5，实现CAN_L线对地GND短路测试；闭合第六开关K6，实现CAN_H线对CAN_L线短路测试。分别记录每次开路、短路测试中，被测系统的通信质量是否受到影响，同时记录通信误码率的变化情况。
[0025]第三步，实施EMC抗干扰能力测试，在通信过程中，将干扰信号施加在被测系统的通信接口，观察被测系统的通信质量是否受到影响，同时记录通信误码率的变化情况。
[0026]第四步，总线故障注入测试、EMC抗干扰能力测试后进行被测系统通信抗干扰能力评价。
[0027]评价依据是:总线故障注入测试中，被测系统通信未中断，且误码率在可接受范围内或被测系统显示通信故障，即为合格；EMC抗干扰能力测试中，被测系统通信未中断，且误码率在可接收范围内，即为合格。
【主权项】
1.一种通信测试装置，其特征在于，所述的测试装置包括人机交互界面、通信控制器、总线故障注入电路和EMC测试设备；所述的人机交互界面通过网线与通信控制器连接；通信控制器通信的接口与被测系统的CAN通信接口通过CAN总线连接，总线故障注入电路串联在该CAN总线中；EMC测试设备产生辐射电磁场，对被测系统通信接口施加干扰。2.按照权利要求1所述的通信测试装置，其特征在于，所述的总线故障注入电路包含第一开关(Kl)?第六开关(K6);第一开关(Kl)串联在CAN_H线上，第二开关(K2)串联在CAN_L线上，第三开关(K3)同时串联在CAN_H和CAN_L线上，第四开关(K4)并联在CAN_H线和地GND之间，第五开关(K5)并联在CAN_L线和地GND之间，第六开关(K6)并联在CAN_H线和CAN_L线之间；第一开关(Kl)?第六开关(K6)安装在总线故障注入电路板上。3.按照权利要求1或2所述的通信测试装置，其特征在于，所述的通信测试装置的工作过程如下: 第一步，测试前，通过被测系统CAN通信接口将被测系统与测试装置连接；闭合总线故障注入电路中的第一开关(Kl)、第二开关(K2)和第三开关(K3)，断开第四开关(K4)、第五开关(K5)和第六开关(K6);根据被测系统，在人机交互界面上选择测试例程，同时启动通信控制器的数据发送、接收、误码率检测功能，直至通信控制器与被测系统通信稳定； 第二步，在实施总线故障注入测试；依次操作第一开关(Kl)、第二开关(K2)、第三开关(K3)、第四开关(K4)、第五开关(K5)和第六开关(K6);其中，断开第一开关(K1)，实现CAN_H线开路测试；断开第二开关(K2)，实现CAN_L线开路测试；断开第三开关(K3)，实现CAN_H线和CAN_L线开路测试；闭合第四开关(K4)，实现CAN_H线对地GND短路测试；闭合第五开关(K5)，实现CAN_L线对地GND短路测试；闭合第六开关(K6)，实现CAN_H线对CAN_L线短路测试；分别记录每次开路、短路测试中，被测系统的通信质量是否受到影响，同时记录通信误码率的变化情况； 第三步，实施EMC抗干扰能力测试；在通信过程中，将干扰信号施加在被测系统的通信接口，观察被测系统的通信质量是否受到影响，同时记录通信误码率的变化情况； 第四步，总线故障注入测试、EMC抗干扰能力测试后，进行被测系统通信抗干扰能力评价；评价依据是:总线故障注入测试中，被测系统通信未中断，且误码率在可接受范围内或被测系统显示通信故障，即为合格；EMC抗干扰能力测试中，被测系统通信未中断，且误码率在可接收范围内，即为合格。
【专利摘要】一种通信测试装置，包括人机交互界面、通信控制器、总线故障注入电路和EMC测试设备。人机交互界面通过网线与通信控制器连接；通信控制器通信的接口与被测系统的CAN通信接口通过CAN总线连接，总线故障注入电路串联在该CAN总线中；EMC测试设备产生辐射电磁场，对被测系统通信接口施加干扰。本实用新型应用于风电产品通信抗干扰能力评价测试。首先，通过人机交互界面根据不同的被测系统，选择测试例程，同时启动通信控制器的数据发送、接收、误码率检测功能。然后，进行总线故障注入的各项测试，记录被测系统通信状态及误码率；随后，进行EMC抗干扰能力测试，记录被测系统通信状态及误码率；最后根据测试数据，对被测系统通信抗干扰能力进行评价。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN205176642
【申请号】CN201520752427
【发明人】蒋玲, 张正波, 王毅枫
【申请人】北京科诺伟业科技股份有限公司, 科诺伟业风能设备（北京）有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月25日