一種動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及動車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，特指一種動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是動車組的核心技術(shù)之一，在該型動車上，為數(shù)眾多的車載控制單元和車載設(shè)備與車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)連接，在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的仲裁下，實(shí)現(xiàn)了牽引制動控制、過分相控制、定速、旅客信息服務(wù)等功能，該套網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為司機(jī)、乘務(wù)員和維護(hù)人員提供了列車狀態(tài)數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)、維護(hù)數(shù)據(jù)等信息服務(wù)。隨著動車組的運(yùn)用市場不斷擴(kuò)大，為了能夠及時(shí)快速的開發(fā)新型動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件，測試和驗(yàn)證軟件功能和系統(tǒng)性能，急需要有一套配套的地面模擬仿真測試臺，該測試臺能夠模擬動車組的車載控制電路和車載設(shè)備，與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行虛擬的數(shù)據(jù)交換，并能夠監(jiān)視該過程中的數(shù)據(jù)交換內(nèi)容，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的信號反饋狀態(tài)。
[0003]目前動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由多個(gè)控制單元組成，每個(gè)控制單元之間通過內(nèi)部總線連接?？刂茊卧捎脵C(jī)柜結(jié)構(gòu)，各個(gè)單元的對外接口類型有:100V數(shù)字量輸入接口、100V數(shù)字量輸出接口、24V數(shù)字量輸入接口、24V數(shù)字量輸出接口、4線制20mA電流通信接口、光纖介質(zhì)的HDLC通信接口。
[0004]傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用軟件的開發(fā)與驗(yàn)證工作需要借助于測試工裝進(jìn)行，測試工裝由連接器、連接電纜線、一定數(shù)量的開關(guān)和指示燈組成，工裝通過連接器與被測試的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)外部接口連接，試驗(yàn)人員通過改變測試工裝上各個(gè)開關(guān)的開合狀態(tài)，模擬外部的輸入信號，通過指示燈的顯示觀察被測設(shè)備的信號輸出，達(dá)到對被測設(shè)備進(jìn)行測試的目的。這種測試方式只能針對被測設(shè)備的數(shù)字量和模擬量通道進(jìn)行測試，無法測試各種通信接口，測試覆蓋面小；測試過程需要人力撥動開關(guān)，并觀察指示燈的輸出狀態(tài)，自動化程度低，測試人員工作量大；測試環(huán)境、測試界面不友好，測試設(shè)備和被測設(shè)備零散放置，不整潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、測試全面、自動化程度高、集成度高的動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺，包括KVM切換器、以太網(wǎng)交換機(jī)以及多臺工控機(jī)，多臺工控機(jī)與所述動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的多個(gè)控制單元一一對應(yīng)設(shè)置，各工控機(jī)通過一轉(zhuǎn)換裝置與對應(yīng)的控制單元通訊連接，多臺工控機(jī)均與所述以太網(wǎng)交換機(jī)連接以實(shí)現(xiàn)各工控機(jī)之間的通訊，多臺工控機(jī)均與所述KVM切換器連接以實(shí)現(xiàn)各工控機(jī)的監(jiān)控。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述工控機(jī)上設(shè)有RS485擴(kuò)展卡、1卡以及多串口卡，所述RS485擴(kuò)展卡、1卡以及多串口卡均通過PCI接口與所述工控機(jī)相連。
[0008]所述轉(zhuǎn)換裝置包括1單元，所述1單元分別與工控機(jī)的RS485擴(kuò)展卡和控制單元的10V數(shù)字量輸入輸出端口相連，實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與對應(yīng)控制單元之間的通訊。
[0009]所述轉(zhuǎn)換裝置包括端子板，所述工控機(jī)的1卡上設(shè)置有多芯連接器插座，所述1卡的多芯連接器插座通過端子板與對應(yīng)控制單元的24V數(shù)字量輸入輸出接口相連。
[0010]所述轉(zhuǎn)換裝置還包括電流環(huán)轉(zhuǎn)換單元，所述電流環(huán)轉(zhuǎn)換單元包括多塊20mA電流通信轉(zhuǎn)換卡，每塊20mA電流通信轉(zhuǎn)換卡上設(shè)有RS232S接口和20mA電流通信接口，每塊20mA電流通信轉(zhuǎn)換卡一端的RS232S接口與工控機(jī)多串口卡中一路RS232串口對應(yīng)連接，另一端的20mA電流通信接口與對應(yīng)控制單元的20mA電流通信接口相連；所述工控機(jī)模擬車載電流通信設(shè)備通過電流環(huán)轉(zhuǎn)換單元與對應(yīng)控制單元進(jìn)行虛擬通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
[0011]所述轉(zhuǎn)換裝置還包括HDLC轉(zhuǎn)換單元，所述HDLC轉(zhuǎn)換單元的一端通過以太網(wǎng)接口與工控機(jī)的以太網(wǎng)接口相連，另一端通過光纖接口與對應(yīng)控制單元的光纖接口相連；所述HDLC轉(zhuǎn)換單元將以太網(wǎng)的UDP協(xié)議轉(zhuǎn)換成HDLC協(xié)議，實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與對應(yīng)控制單元的數(shù)據(jù)交換。
[0012]包括多個(gè)機(jī)柜，每個(gè)控制單元以及對應(yīng)的轉(zhuǎn)換裝置和工控機(jī)集成一個(gè)機(jī)柜內(nèi)，所述KVM切換器和以太網(wǎng)交換機(jī)集成在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)。
[0013]所述工控機(jī)均通過以太網(wǎng)電纜線與所述以太網(wǎng)交換機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)工控機(jī)之間的相互連接。
[0014]所述KVM切換器包括監(jiān)控顯示屏、鍵盤和鼠標(biāo)，所述鍵盤和鼠標(biāo)均與所述監(jiān)控顯示屏相連。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺利用多臺相互通信的工控機(jī)通過轉(zhuǎn)換裝置與被測設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)與被測設(shè)備的數(shù)據(jù)交換；多臺工控機(jī)之間通過KVM切換器與一套輸入設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo))、一套輸出設(shè)備(顯示器)連接，實(shí)現(xiàn)用一套輸入輸出設(shè)備對多臺工控機(jī)進(jìn)行維護(hù)、監(jiān)視和測試軟件開發(fā)工作，其結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高且集成度高。本發(fā)明的動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺利用計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)，采用數(shù)字1卡取代開關(guān)和指示燈，與被測設(shè)備進(jìn)行1信號的交換，提高了測試過程的自動化率；用戶通過操作主控程序的用戶界面就可以完成對整個(gè)測試臺的操作控制，用戶界面友好，操作方便，測試過程中工作量減少；該測試臺實(shí)現(xiàn)了與被測設(shè)備之間的全部100V數(shù)字1信號、24V數(shù)字1信號、20mA電流通信接口和HDLC通信接口之間的數(shù)據(jù)交換，測試覆蓋面廣；該測試臺采用多臺機(jī)柜組合的方式實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的測試軟件的方框示意圖。
[0019]圖中標(biāo)號表示:1、控制單元；2、工控機(jī)；3、轉(zhuǎn)換裝置；4、以太網(wǎng)交換機(jī)；5、KVM切換器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例的動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺，包括KVM切換器5、以太網(wǎng)交換機(jī)4以及多臺工控機(jī)2，多臺工控機(jī)2與動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的多個(gè)控制單元I 一一對應(yīng)設(shè)置，各工控機(jī)2通過一轉(zhuǎn)換裝置3與對應(yīng)的控制單元I通訊連接以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，多臺工控機(jī)2均與以太網(wǎng)交換機(jī)4連接以實(shí)現(xiàn)各工控機(jī)2之間的通訊，多臺工控機(jī)2均與KVM切換器5連接以實(shí)現(xiàn)各工控機(jī)2的監(jiān)控。本發(fā)明的動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真測試臺利用多臺相互通信的工控機(jī)2通過轉(zhuǎn)換裝置3與被測設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)與被測設(shè)備的數(shù)據(jù)交換；多臺工控機(jī)2之間通過KVM切換器5與一套輸入設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo))、一套輸出設(shè)備(顯示器)連接，實(shí)現(xiàn)用一套輸入輸出設(shè)備對多臺工控機(jī)2進(jìn)行維護(hù)、監(jiān)視和測試軟件開發(fā)工作，其結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高且集成度高。
[0022]如圖2所示，本實(shí)施例中，工控機(jī)2上設(shè)有RS485擴(kuò)展卡、1卡以及多串口卡，RS485擴(kuò)展卡、1卡以及多串口卡均通過PCI接口與工控機(jī)2相連。
[0023]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置3包括1單元，1單元分別與工控機(jī)2的RS485擴(kuò)展卡和控制單元I的100V數(shù)字量輸入輸出端口相連，實(shí)現(xiàn)工控機(jī)2與對應(yīng)控制單元I之間的通訊；其中RS485擴(kuò)展卡通過通信雙絞線與1單元的控制端連接，1單元具有與被測控制單元I的100V數(shù)字量輸入輸出端口相兼容的接口，通過這些接口，1單元與控制單元I連接。1單元接收來自對應(yīng)工控機(jī)2的控制指令，模擬車載設(shè)備向被測控制單元I發(fā)送100V數(shù)字量輸出信號，接收發(fā)送自控制單元I的100V輸出信號，通過通信雙絞線將接收到的輸出信息反饋回工控機(jī)2。在其它實(shí)施例中，RS485擴(kuò)展卡與1單元的連接方案，可被替換為PCI接口的數(shù)字1卡與外部100V繼電器陣列電路組合的方案，實(shí)現(xiàn)測試設(shè)備與被測設(shè)備的100V數(shù)字量輸入、輸出端口連接。
[0024]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置3包括端子板，工控機(jī)2的1卡上設(shè)置有多芯連接器插座，1卡的多芯連接器插座通過端子板與對應(yīng)控制單元I的24V數(shù)字量輸入