一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统的制作方法

本发明涉及载波模块通信，具体为一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统。

背景技术：

1、宽带载波通信抗干扰能力强，通信速率高，传输距离远等通信特性，目前已逐渐成为电力通信的主流通讯方案，用电管理部门对宽带载波技术的认可同时也造成了厂家的供货量日益上升，供货量的上升也会造成质量的把控不到位，模块硬件功能出现问题，现场使用出现各类问题影响厂家后续供货和行业口碑，急需一套工业自动化测试装置和系统对各产品型态模块出货质量的把控。

2、现有技术中载波通信模块用工装测试系统存在的缺陷有：

3、1、现有的部分载波通信模块用工装测试系统的产能输出和出厂品质存在着一定的不足，工装测试操作较为复杂，测试效率较低；

4、2、现有的部分载波通信模块用工装测试系统在使用时，其测试方案简单不完善，只针对性的测试载波通信，未对通信模块其他硬件接口进行细测；

5、3、现有的部分载波通信模块用工装测试系统中对不合格产品缺乏精准定位问题，影响产品返修效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，本测试系统组成部分主要为电源管理模块、载波通讯模块、主控单元模块、耦合模块、充放电模块、信号隔离模块、串口模块、开关电源模块、i/o检测模块和工装测试上位机软件pc。其整体主要架构包括：工装模拟现场单表1:1组网检测、工装主要测试项和测试方案、工装系统组件构成、主控单元模块各组件连接关系、和工装电源设计。

3、优选的，所述工装模拟现场单表1:1组网检测内容如图1所示。pc通过232串口与产线工装串口连接用于工装和pc软件的数据交互，启动工装电源闭合夹具，pc软件点击测试开始。pc会自动下发命令启动整个流程测试，首先检查待测模块是否为工装模式，检测为工装模式会自动设置待测模块mac地址，且该步骤为主要判决条件，如该步骤不合格整个测试流程会立马停止并报错，合格才会启动下一步流程。待测模块mac地址设置后，待测模块会根据自身mac地址通过算法自动生成一个虚拟表地址用于快速加入载波路由形成一个宽带载波网络环境，整个流程需要1-2秒。pc软件会下发测试命令对待测模块的功耗、gpio、uart、plc进行测试，主控单元模块收到命令后会根据相关指令对待测模块的管脚、串口进行测试以及对待测模块数据的读取，并对回复的数据和指令进行分析和计算把响应的结果通过业务串口返回给pc软件，同时以声光的形式反馈给工装指示灯。指示灯根据结果显示不同颜色的灯关信号，当功耗、gpio/uart/plc测试有一项或多项不合格时，测试流程不会停止，会把整个流程继续跑下去直到流程结束，测试不合格时需重测时无需过多操作也无需上下电只需对工装重复测试键进行点击即可继续测试。结果合格时，pc软件会对待测模块进行修改出厂发射功率和工作模式，保证每个模块出厂参数一致。

4、优选的，所述工装主要测试项和测试方案的内容包括测试项目、测试细项和测试方案。

5、优选的，所述工装系统组件构成内容如图2所示，用于工装系统组件的构成，以及各个组件之间的连接关系(如数据交互、电源供给方式)。整个工装系统主要由三大类构成：(1)扫码枪(2)电脑(3)工装夹具。pc软件主要安装在电脑上，扫码枪使用com口接入电脑主机，主要用于扫描待测模块条形码mac地址，扫描后再pc上自动显示出mac地址，不用人工输入。pc通过232串口与产线工装串口连接用于工装和pc软件的数据交互。工装电源使用市电220v交流电源，交流电源经过开关电源模块转换成dc15v直流电源给主控模块单元供电，主控模块单元给载波路由模块和待测模块直接供12v电源并通过业务串口与载波路由模块进行连接，待测模块和路由模块通过电力线连接产生一个物理通道进行plc通信。

6、优选的，所述主控单元模块各组件连接关系内容如图3所示，主要体现主控单元模块各个组件之间的连接关系。pc软件通过业务串口uart与主控单元cpu建立连接用于数据交互主要实现本地通信模块之间的业务数据交互，通过数据链路层完成数据传输。cpu通过业务串口与载波路由模块建立连接用于宽带载波plc测试，待测模块dut通过电力线与载波路由形成一个物理通道分别将mac层数据报文编码调制为宽带载波信号，发送到电力线媒介上，或者接收电力线媒介的宽带载波信号解调成数据报文，交予mac层处理，完成一个链路层数据传输。主控单元cpu通过i2c总线控制协处理器cpld对dut进行硬件接口的测试和诊断，pmu控制单元对协处理器发起测试开始指令，并供给相关模块电源。

7、优选的，所述工装电源设计内容如图4所示，工装电源设计主要以电源树状形式呈现，用于体现工装及模块上电时序、电源走向、电源监控反馈点。市电220v经过ac-dc电源模块生成15v直流电源给主控单元模块供电。主控单元模块主要有两部分供电线路，一部分供电电源为3.3v主要是由pmu单元管理芯片对mos开关的控制对主控单元cpu、协处理器cpld、buffer和工装rj网口进行供电。当测试流程开始，pmu单元控制mos开关开启；测试流程完成后，pmu单元对mos开关进行关断，切断cpld，cpu等电源，另一部分供电电源主要是给待测模块和载波路由模块，电源为dc12v电源和dc5v电源。

8、优选的，所述测试项目包括：功耗测试、sdram、mac、gpio测试、uart和plc。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

10、1、本发明提高了产线效率、产能及出厂品质，工装操作简单，对一线工人要求不高，无需复杂的流程，一个工人可同时操作两台工装进行测试，大大的提高的产线效率，该装置内部含有耦合模块，耦合模块上具有一个90db的衰减电路，模块通信都需经过该衰减，出厂模块在性能方面都具有不低于90db的抗衰减能力，提高出厂品质，能应对复杂的电网环境。

11、2、本发明快通过速识别精准定位问题，当pcb板不合格时，主控单元模块根据待测模块反馈信息能迅速报错，根据报错内容，维修师傅能很快的找到相应的pcb板电路进行检查和维修，提高了返修效率同时减少报废率。

12、3、本发明的应用场景广泛，工装具有信号隔离模块，内含多重滤波电路，可以在具有大功率仪器，噪声大的产线上使用，外部无需安装隔离开关。

技术特征：

1.一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，本测试系统组成部分主要为电源管理模块、载波通讯模块、主控单元模块、耦合模块、充放电模块、信号隔离模块、串口模块、开关电源模块、i/o检测模块和工装测试上位机软件pc，其整体主要架构包括：工装模拟现场单表1:1组网检测、工装主要测试项和测试方案、工装系统组件构成、主控单元模块各组件连接关系、和工装电源设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述工装模拟现场单表1:1组网检测内容如图1所示。pc通过232串口与产线工装串口连接用于工装和pc软件的数据交互，启动工装电源闭合夹具，pc软件点击测试开始，pc会自动下发命令启动整个流程测试。首先检查待测模块是否为工装模式，检测为工装模式会自动设置待测模块mac地址，且该步骤为主要判决条件，如该步骤不合格整个测试流程会立马停止并报错，合格才会启动下一步流程。待测模块mac地址设置后，待测模块会根据自身mac地址通过算法自动生成一个虚拟表地址用于快速加入载波路由形成一个宽带载波网络环境，整个流程需要1-2秒，pc软件会下发测试命令对待测模块的功耗、gpio、uart、plc进行测试。主控单元模块收到命令后会根据相关指令对待测模块的管脚，串口进行测试以及对待测模块数据的读取，并对回复的数据和指令进行分析和计算把响应的结果通过业务串口返回给pc软件，同时以声光的形式反馈给工装指示灯，指示灯根据结果显示不同颜色的灯关信号。当功耗、gpio/uart/plc测试有一项或多项不合格时，测试流程不会停止，会把整个流程继续跑下去直到流程结束，测试不合格时需重测时无需过多操作也无需上下电只需对工装重复测试键进行点击即可继续测试。结果合格时，pc软件会对待测模块进行修改出厂发射功率和工作模式，保证每个模块出厂参数一致。

3.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述工装主要测试项和测试方案的内容包括测试项目、测试细项和测试方案。

4.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述工装系统组件构成如图2所示，用于工装系统组件的构成，以及各个组件之间的连接关系(如数据交互、电源供给方式)。整个工装系统主要由三大类构成：(1)扫码枪(2)电脑(3)工装夹具。pc软件主要安装在电脑上，扫码枪使用com口接入电脑主机，主要用于扫描待测模块条形码mac地址。扫描后再pc上自动显示出mac地址，不用人工输入，pc通过232串口与产线工装串口连接用于工装和pc软件的数据交互。工装电源使用外部220v交流电源，交流电源经过开关电源模块转换成dc15v直流电源给主控模块单元供电。主控模块单元给载波路由模块和待测模块直接供dc12v电源并通过业务串口与载波路由模块进行连接，待测模块和路由模块通过电力线连接产生一个物理通道进行plc通信。

5.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述主控单元模块各组件连接关系内容如图3所示，主要体现主控单元模块各个组件之间的连接关系(如数据交互和总线连接方式)。pc软件通过业务串口uart与主控单元cpu建立连接用于数据交互主要实现本地通信模块之间的业务数据交互，通过数据链路层完成数据传输。cpu通过业务串口与载波路由模块建立连接完成数据上的交互。待测模块dut通过电力线与载波路由形成一个物理通道分别将mac层数据报文编码调制为宽带载波信号，发送到电力线媒介上，或者接收电力线媒介的宽带载波信号解调成数据报文，交予mac层处理，完成一个链路层数据传输。主控单元cpu通过i2c总线控制协处理器cpld对dut进行硬件接口的测试和诊断，pmu控制单元对协处理器发起测试开始指令，并供给相关模块电源。

6.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述工装电源设计内容如图4所示，工装电源设计主要以电源树状形式呈现，用于体现工装及模块上电时序、电源走向、电源监控反馈点。市电220v经过ac-dc电源模块生成15v直流电源给主控单元模块供电，主控单元模块主要有两部分供电线路，一部分供电电源为3.3v主要是由pmu单元管理芯片对mos开关的控制对主控单元cpu、协处理器cpld、buffer和工装rj网口进行供电。当测试流程开始，pmu单元控制mos开关开启；测试流程完成后，pmu单元对mos开关进行关断，切断cpld，cpu等电源。另一部分供电电源主要是给待测模块和载波路由模块，电源为dc12v电源和dc5v电源。

7.根据权利要求3所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述测试项目包括：功耗测试、sdram、mac、gpio测试、uart和plc。

8.根据权利要求1所述的一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，其特征在于：所述pc上位机通过网口或串口连接主控单元模块，载波通讯模块插在主控单元模块上通过电力线媒介经过耦合模块与待测模块组成宽带载波网络。pc自动下发命令流程对待测模块的各硬件和软件进行自动化测试，再通过待测模块反馈回来信息，主控单元模块对数据进行处理和分析，主控单元模块把分析结果以指示灯形式显示测试结果，并把测试结果同时反馈给pc上位机，pc上位对测试结果数据显示出来并存储。

技术总结
本发明公开了一种基于载波模块通信的新型工装测试装置系统，本测试系统组成部分主要为电源管理模块、载波通讯模块、主控单元模块、耦合模块、充放电模块、信号隔离模块、串口模块、开关电源模块、I/O检测模块和工装测试上位机软件PC。本发明提高了产线效率、产能及出厂品质，工装操作简单，对一线工人要求不高，无需复杂的流程。一个工人可同时操作两台工装进行测试，大大的提高的产线效率。该装置内部含有耦合模块，耦合模块上具有一个90dB的衰减电路，模块载波通信都需经过该衰减，出厂模块在性能方面都具有不低于90dB的抗衰减能力，提高出厂品质，能应对复杂的电网环境。

技术研发人员：杨作杰,杨岳峰,万小勇
受保护的技术使用者：深圳市联强邦盛实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16