专利名称：一种计算机自动测量和控制系统快速故障检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机自动测量和控制技术领域，涉及一种计算机自动测量和控制系统的快速故障检测装置。
背景技术：
计算机自动测量和控制系统，简称CAMAC(Computer automatic measureand control)系统，是以国际上通用的CAMAC标准为基础的计算机自动测量和控制系统的总称。CAMAC系统结构庞大，功能插件的型号杂、种类多、通用化标准化差，电路中模拟电路和数字电路混合，信号关系复杂。使得这一系统的可靠性低、可维修性差。一旦出现故障，靠分析电原理图进行分析排除，即使是设计人员也不是一件轻松的工作，对使用人员来说更是一件困难的事情。正是由于这些原因，不少的CAMAC系统处于瘫痪状态。这不仅仅是因为CAMAC系统的特殊性，故障诊断方法的局限性也是影响这一领域的重要原因。目前，对CAMAC系统的故障检测，在研制和生产部门有针对个别插件的单独的调试检测装置。但对机箱控制器(CCU)的检测尚未见涉及，对系统的检测更是空白。
发明内容
针对上述现状，本实用新型的目的在于提供一种根据CAMAC系统的特殊性而研制的便携式快速故障检测装置。
本实用新型基本思想(见图1)是将CAMAC系统中的主机箱与接口与控制器(JK-1)分离后，连接到检测接口箱和检测计算机上，利用计算机控制CAMAC主机箱工作，并通过检测接口箱向CAMAC插件产生各种激励信号，采集CAMAC插件的输出响应和机箱控制器送回的CAMAC数据。根据对CAMAC系统原理的分析以及使用经验进行正向推理，采用输入输出测试与基于知识的故障诊断推理相结合的方法，得出故障与现象之间的逻辑关系及其组合方式，从而形成模块化的知识库，解决CAMAC系统(包括CCU)故障检测的问题，检测包括CAMAC主机箱数据路的自身检测和CAMAC系统所有功能插件的故障检测。利用检测得到的数据库分模块进行反向推理，对故障字典进行匹配，实现故障的定位。
本故障检测系统框图见图2。图中虚线将本故障检测系统分为三个部分，I部分为被检测的CAMAC系统，II部分为检测接口箱，III部分为检测计算机系统，检测计算机系统III包括PC总线工业控制机(5)，其特征在于本故障检测装置由故障检测接口箱II和检测计算机系统III组成；故障检测接口箱II包括数字量输入板(3)、多路开关转换板(2)、信号源电路及等效负载电路(1)、继电器板(4)组成；信号源电路及等效负载电路(1)接被检测的CAMAC系统中的接口控制器(JK-1)和CAMAC主机箱，其中信号源电路及等效负载电路(1)中装有用以构成测试回路、提供等效负载的集成电路54LS05、精密电阻；多路开关转换板(2)接收被检测的CAMAC系统中的接口控制器(JK-1)、CAMAC主机箱和检测计算机系统中I/OPCL-722的信号，并将信号输出至A/DPCL-814；数字量输入板(3)接收被检测的CAMAC主机箱信号，并将信号输出至检测计算机系统中的I/oPCL-722和被检测的CAMAC系统中的接口控制器(JK-1)；继电器板(4)接收被检测的CAMAC主机箱和检测计算机系统中的I/oPCL-722信号，并将信号输出至被检测的CAMAC系统中的接口控制器(JK-1)；在I部分被检测的CAMAC系统的主机箱空余站中，装有机箱控制器检测插件(CCU-FD)，通过86芯插槽与CAMAC系统数据路相接；CAMAC系统中的机箱控制器(CCU-2-80)接受检测计算机系统中PCBUS-DRV的控制。
图1本实用新型基本构思原理框图图2本实用新型故障检测装置组成框图图3用机箱控制器检测插件CCU-FD进行机箱检测示意图图4以开关量输出插件DO(c)为例的系统检测示意图图5机箱控制器检测插件CCU-FD电路原理图图6信号源电路及等效负载电路原理图其中图1中I部分为被检测的CAMAC系统 II部分为检测接口箱 (5)为PC总线工业控制机图2中I为被检测的CAMAC系统 II为检测接口箱 III为检测计算机系统 JK-1为接口控制器 CCU-FD为机箱控制器检测插件 CCU-2-80为机箱控制器 (1)信号源/等效负载电路 (2)为多路开关板 (3)为数字量输入板(4)继电器板 (5)PC总线工业控制机 PCL-814为14路A/D板 PCL-722为144路I/O板 PCBUS-DRV为PC总线驱动器图3中DO(a)、DO(b)、DO(c)为开关量输出插件 DI为开关量输入插件 CJ为测量接口插件 HS为高速采样插件 JP为计数测频插件 SS为信号源插件 A/D为摸数转换插件 CCU-FD为机箱控制器检测插件CCU-2-80为机箱控制器图4中DO(c)为开关量输出插件 II为故障检测接口箱 (3)为数字量输入板 JK-1为接口控制器 SK为采样开关图5中CCU-FD检测插件的接口设计为标准的CAMAC插件接口，通过标准的86芯插槽与CAMAC数据路相连。
图6中信号源/等效负载电路为自行设计模件。信号源板上装有集成电路54LS05、精密电阻，用以构成测试回路、提供等效负载。此电路板通过接口箱分别与接口控制器和CAMAC机箱连接。
具体实施方式
本实用新型快速故障检测装置的检测内容包括机箱检测和系统检测。
机箱检测目的是检测CAMAC机箱控制器CCU-2-80和数据路的功能是否正常。其工作过程是测试前，先将故障检测装置配套CCU-FD检测插件插入CAMAC机箱的空余站。CCU-FD检测插件电路的接口设计为标准的CAMAC插件接口，通过标准的86芯插槽与CAMAC数据路相连。其功能是由检测计算机通过机箱控制器CCU-2-80对CCU-FD检测插件发出测试命令，依次读取检测插件的功能码、测试数据以及状态信号。从而检测计算机可依据测试信息，判断CCU和CAMAC机箱数据路工作是否正常。在机箱检测正常的条件下，才能进行系统检测。
系统检测的目的是对CAMAC系统所有功能插件进行快速故障检测，包括顺序测试和抽测。现以开关量输出插件DO(c)的检测为例来说明系统检测的工作过程。首先，计算机对开关量输出插件DO(c)发CAMAC指令，再从机箱控制器CCU-2-80读取X响应。然后，由计算机发出指令，一方面接通开关量输出插件DO(c)中相应一路继电器，由继电器接点输出待测信号至故障检测接口箱II；另一方面接通故障检测接口箱II中测试所需的电路，为待测信号提供引出测量点。最后，计算机通过故障检测接口箱II从引出测量点上读取测量信息，计算机根据测试信息和标准值比较、分析、判断，给出结论。
CAMAC主机箱中的CCU-FD检测插件电路，其主要功能是由检测计算机通过机箱控制器CCU-2-80对CCU-FD检测插件发出测试命令，依次读取检测插件的功能码、测试数据以及状态信号。检测接口箱II中的信号源/等效负载电路，其信号源部分主要功能是利用外部提供的交流4.8KHZ信号通过比较放大后产生被测插件所需的标准脉冲测试信号，同时利用变压器产生的相关直流信号共同完成对插件的检测；其等效负载部分主要功能是用于模拟真实的被测设备的负载特性，通过等效负载可以完成检测插件所需信号的采集。PC总线工业控制机是该装置的核心，它负责状态控制、数据接收发送，数字多用表的控制，检测数据的处理，故障分析推理诊断，及检测结果的显示、保存、打印等工作。
本实用新型快速故障检测装置的接口箱设计采用框架结构，前后面板、上下面板均可打开，数字量输入板、继电器板、多路开关转换板为通用工控模件，调试维修方便，结构紧凑，体积小重量轻，便于携带，便于到现场抢修。本装置故障检测面宽，自动化程度高，能对整个被检设备进行完整地检测，并准确地将故障定位到插件或单元电路，整个检测过程都由计算机完成，操作人员只需选择检测的方式和回答一些简单的问题，省去了人工查电路图、分析电路原理、测试电路参数等劳动，不懂CAMAC系统原理也可以进行故障检测。此外，本装置还实现了快速检测，对被检测系统可在一小时内完成检测和隔离定位。
权利要求1.一种计算机自动测量和控制系统的快速故障检测装置，具有PC总线工业控制机，其特征在于由故障检测接口箱和检测计算机系统组成；故障检测接口箱包括数字量输入板、多路开关转换板、信号源电路及等效负载电路、继电器板；信号源电路及等效负载电路接被检测的CAMAC系统中的接口控制器，并输出信号至CAMAC主机箱；多路开关转换板接收被检测的CAMAC系统中的接口与控制器、主机箱及检测计算机系统中的I/OPCL-722的信号，并将信号输出至检测计算机系统中的A/DPCL-814；数字量输入板接收被检测的CAMAC主机箱信号，并将信号输出至检测计算机系统中的I/oPCL-722和被检测CAMAC系统中的接口控制器；继电器板接收被检测的CAMAC主机箱和检测计算机系统中的I/oPCL-722信号，并将信号输出至被检测CAMAC系统中的接口控制器；CAMAC系统中的机箱控制器接受检测计算机系统中PCBUS-DRV的控制。
2.根据权利要求1所述的计算机自动测量和控制系统的快速故障检测装置，其特征在于信号源电路及等效负载电路中装有用以构成测试回路、提供等效负载的集成电路54LS05、精密电阻；在I部分被检测的CAMAC系统的主机箱空余站中，装有机箱控制器检测插件(CCU-FD)，通过86芯插槽与CAMAC系统数据路相接。
专利摘要本实用新型涉及一种CAMAC系统的快速故障检测装置，特征是由故障检测接口箱和检测计算机系统组成；故障检测接口箱包括数字量输入板、多路开关转换板、信号源电路及等效负载电路、继电器板；检测内容包括机箱检测和系统检测，能对整个被检设备进行完整地检测，并准确地将故障定位到插件或单元电路，调试维修方便，故障检测面宽，自动化程度高，结构紧凑，体积小重量轻，便于携带，便于到现场抢修。
文档编号G06F11/22GK2524291SQ0222442
公开日2002年12月4日 申请日期2002年1月11日 优先权日2002年1月11日
发明者王跃钢, 梅时春, 赵东平, 肖陶, 单斌 申请人:中国人民解放军第二炮兵工程学院技术开发中心