專利名稱：一種板卡測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板卡測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
SIMADYN D系統(tǒng)是一個基于背板總線、多處理器可擴(kuò)展的硬件平臺。自2000年 以來，國內(nèi)高壓直流輸電系統(tǒng)中的控制保護(hù)設(shè)備采用了以SIMADYN D為硬件平臺的技術(shù)。 SIMADYN D在直流輸電領(lǐng)域的廣泛使用，使得其備品備件的維護(hù)管理也越來越重要。單板在工廠測試是非常嚴(yán)格，程序非常繁復(fù)的，需要工廠的流程和品質(zhì)保證措施， 而在客戶現(xiàn)場對單板的測試采用工廠的測試技術(shù)難度非常大，受環(huán)境、設(shè)備的局限，甚至是 不可能的。當(dāng)現(xiàn)場的備品備件需要應(yīng)急使用時，由于保存時間長或者存儲環(huán)境因素而無法 確認(rèn)是否可用時，若返回工廠測試，時間上勢必會影響到設(shè)備的運行，因此需要能在運行現(xiàn) 場就能確認(rèn)單板的可用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種板卡測試系統(tǒng)，為直流換流站采用SIMADYN D平臺來構(gòu) 建控制保護(hù)系統(tǒng)的硬件板卡提供可用性測試集成系統(tǒng)。本發(fā)明的板卡測試系統(tǒng)包括
機(jī)柜包括標(biāo)準(zhǔn)板卡和可替換板卡，用于插接待測板卡； 測試計算機(jī)；
測試主機(jī)模塊設(shè)于所述機(jī)柜內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)板卡中，用于對被測板卡的主要功能進(jìn)行測試 以確定可用性和實現(xiàn)對測試標(biāo)準(zhǔn)信號源的構(gòu)建；
人機(jī)接口模塊設(shè)于所述測試計算機(jī)中，用于實現(xiàn)測試計算機(jī)與測試主機(jī)模塊的數(shù)據(jù) 交互，實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的采集和存儲，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號源的校準(zhǔn)操作。所述標(biāo)準(zhǔn)板卡包括PM6板卡、IT42板卡、IM31板卡、EP31板卡、設(shè)于CS7機(jī)架的SS4 板卡和CSHll板卡，所述可替換板卡包括MM4板卡、PM6板卡、IT42板卡、EBll板卡、EP31 板卡、IM31板卡、IT2板卡、1031板卡、LM31板卡、設(shè)于CS7機(jī)架的SS4板卡和SS52板卡、 CS12板卡、CS22板卡和CSHll板卡。所述測試主機(jī)模塊包括設(shè)于所述標(biāo)準(zhǔn)PM6板卡中的第一 PM6部分和第二 PM6部 分，設(shè)于所述標(biāo)準(zhǔn)EP31板卡中的第一 EP31部分和第二 EP31部分。所述第一 PM6部分包括It42s包和Pm62包，所述It42s包用于產(chǎn)生IT42待測板 卡模擬量輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號并采集IT42待測板卡的模擬量輸出信號，所述Pm62包用于標(biāo)準(zhǔn) PM6板卡背板總線、LE總線操作及開入通道測試，產(chǎn)生狀態(tài)信息；所述第二 PM6部分用于通 信板、存儲板的通信功能、存儲功能的測試，及PM6和EP31交互板卡功能測試數(shù)據(jù)的判斷、 匯總、產(chǎn)生狀態(tài)信息；所述第一 EP31部分包括ANIN、BIN、EPCOM和SINGEN包，所述ANIN包 用于完成1031測量值和IT2A/D通道的采集，數(shù)據(jù)發(fā)送給EPCOM包，所述BIN包用于控制 IT2點火脈沖的信號輸出，所述EPCOM包用于完成標(biāo)準(zhǔn)EP31及所帶板卡與PM6交互數(shù)據(jù)的
3收發(fā)，所述SINGEN包用于控制EP31模擬通道的信號輸出；所述第二 EP31部分中的ANIN包 用于完成兩個IM31 AD輸入的采集，數(shù)據(jù)發(fā)送給EPC0M，BIN包用于完成待測IM31的開關(guān)量 輸出、開關(guān)量輸入采集、IT2點火脈沖輸出的采集，所有開關(guān)量是否合格的判定，并將判定結(jié) 果發(fā)送到EPCOM，DUST和TXRX功能包一起用于完成EP31兩個串口的數(shù)據(jù)收發(fā)，并將收發(fā)數(shù) 據(jù)是否一致的結(jié)果發(fā)送給EPCOM，EPCOM包用于完成EP31及所帶板卡與PM6交互數(shù)據(jù)的收 發(fā)，SINGEN包為待測IM31和IT2A/D通道的測試產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號源。所述人機(jī)接口模塊包括通信接口、數(shù)據(jù)表和測試界面，此通信接口、數(shù)據(jù)表、測試 界面之間的數(shù)據(jù)是串行交互。本發(fā)明的板卡測試系統(tǒng)包括機(jī)柜、測試計算機(jī)、測試主機(jī)模塊和人機(jī)接口模塊，測 試主機(jī)模塊能夠?qū)Ρ粶y板卡的主要功能進(jìn)行測試以確定可用性和實現(xiàn)對測試標(biāo)準(zhǔn)信號源 的構(gòu)建，人機(jī)接口模塊能夠?qū)崿F(xiàn)測試計算機(jī)與測試主機(jī)模塊的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的 采集和存儲，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號源的校準(zhǔn)操作，構(gòu)建了一個完整的能夠測試五類板卡的標(biāo)準(zhǔn) 運行系統(tǒng)，在使用時，用待測板卡替換可替換板卡，運行測試系統(tǒng)即可以完成測試，同時測 試的狀態(tài)信息可以直觀地顯示到測試計算機(jī)中，這樣不需要特殊的設(shè)備就可以直接在客戶 現(xiàn)場對單板進(jìn)行測試，不受環(huán)境、設(shè)備的局限，當(dāng)現(xiàn)場的備品備件需要應(yīng)急使用，而由于保 存時間長或者存儲環(huán)境因素而無法確認(rèn)是否可用時，可以直接在該測試系統(tǒng)上進(jìn)行測試， 避免了返回工廠進(jìn)行測試的繁瑣過程，節(jié)省了時間，也不會影響設(shè)備的運行。


圖1是本發(fā)明的板卡測試流程圖； 圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖3是本發(fā)明的測試界面圖。
具體實施例方式以SIMADYN D板卡為例來說明本發(fā)明的板卡測試系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括包含機(jī)柜、測試 電腦(PC工作站)，測試主機(jī)模塊和人機(jī)接口模塊。測試主機(jī)模塊主要是完成對被測板卡測 試原理的實現(xiàn)，對被測板卡的主要功能進(jìn)行測試確定可用性，同時實現(xiàn)對測試標(biāo)準(zhǔn)信號源 的構(gòu)建。人機(jī)接口模塊實現(xiàn)測試PC與測試主機(jī)的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的采集和存儲、 并能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號源的校準(zhǔn)操作。目前在直流輸電系統(tǒng)控制保護(hù)設(shè)備中運行的SIMADYN D板卡類型基本可以劃分為 處理器板、存儲卡、IO板、通信板、光技術(shù)測量板等五種類型
處理器板:PM6、EP31 (同 EP3. 1)； 存儲卡MM4、MM41 ；
IO 板IT42、EB11、IM31 (同 IM3. 1)、IT2 ； 通信板CS7、SS52、SS4、CS12、CS22、CSHll ； 光技術(shù)測量板:I031(I03. 1)、LM31 (同 LM3. 1)。本發(fā)明主要是開發(fā)一種適合現(xiàn)場的滿足上述板卡可用性測試的集成系統(tǒng)。1.基本原理 1)服務(wù)功能測試此項功能在于檢測PM6處理器診斷調(diào)試功能通信接口、EP31處理器調(diào)試功能通信 接口及主機(jī)與測試PC之間的通信接口。一般通過IBS、EP31IBS診斷工具及PC測試軟件與相應(yīng)的接口直接連接就可以判 斷相關(guān)通信接口是否正常。2)參數(shù)調(diào)整測試
實現(xiàn)模擬量采集通道線性度的調(diào)整。IT42等具有模擬量通道的插件都可以實現(xiàn)相 應(yīng)的參數(shù)調(diào)整以滿足實際的應(yīng)用需要。3)開關(guān)量開出通道測試
由處理器操作I/O模塊的開關(guān)量輸出通道，然后再利用物理信號環(huán)路從標(biāo)準(zhǔn)I/O 模塊的輸入通道讀回數(shù)據(jù)做相應(yīng)的比較，確定數(shù)據(jù)的一致性以確認(rèn)輸出通道是否正常。生成的通道狀態(tài)信息將最終通過SS4接口送往PC工作站。主機(jī)系統(tǒng)中所有被測插件的開關(guān)量輸入功能都可以被測試。4)開關(guān)量開入通道測試
由處理器操作標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊的開關(guān)量輸出通道，然后再利用物理信號環(huán)路從I/ 0模塊的輸入通道讀回數(shù)據(jù)做相應(yīng)的比較，確定數(shù)據(jù)的一致性就可以確認(rèn)輸入通道是否正
堂
巾O生成的通道狀態(tài)信息將最終通過SS4接口送往PC工作站。主機(jī)系統(tǒng)中所有被測插件的開關(guān)量輸出功能都可以被測試。5 )模擬量輸入通道測試
由處理器(PM6/EP31)操作I/O模塊的模擬量輸出通道，然后再利用物理信號環(huán)路 從I/O模塊的輸入通道讀回數(shù)據(jù)做相應(yīng)的比較，計算出數(shù)據(jù)的誤差就可以確認(rèn)輸出通道是 否正常。生成的通道狀態(tài)信息及實際調(diào)整參數(shù)將最終通過SS4接口送往PC工作站。PC工作站將實現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置、下載及調(diào)整參數(shù)保存等功能。主機(jī)系統(tǒng)中所有被測插件的模擬量輸入功能都可以被測試試。6)模擬量輸出通道測試
由處理器操作I/O模塊的模擬量輸出通道，然后再利用物理信號環(huán)路從標(biāo)準(zhǔn)I/O 模塊的輸入通道讀回數(shù)據(jù)做相應(yīng)的比較，計算出數(shù)據(jù)的誤差以確認(rèn)輸出通道是否正常。生成的通道狀態(tài)信息及實際調(diào)整參數(shù)將最終通過SS4接口送往PC工作站。PC工作站將實現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置、下載、調(diào)整參數(shù)保存等功能。主機(jī)系統(tǒng)中所有被測插件的模擬量輸入輸出功能都可以被測試。7)專用光纖測量回路測試
103和LM31是EP31采用光纖直流測量通道的接口插件，其測試需要Sensor-head 光纖傳感頭作為標(biāo)準(zhǔn)信號源接口才能構(gòu)成完整的信號鏈路。測試柜的硬件和軟件按照能夠 同時滿足8路光纖測量回路的檢測要求進(jìn)行設(shè)計。通過信號源施加不同幅度的信號量，主機(jī)讀取相應(yīng)的值，然后計算出可以滿足要 求的調(diào)整值，并對誤差指標(biāo)進(jìn)行評價，同時結(jié)合LM31對激光信號通道的評估指示而確定被 測插件的可用性。生成的通道狀態(tài)信息最終通過SS4接口送往PC工作站。8)通信測試
5基于總線數(shù)據(jù)交換的通信及總線與外部接口的通信都可以通過數(shù)據(jù)環(huán)的收/發(fā) 相互校驗數(shù)據(jù)來確認(rèn)通道或通信接口卡的可用性。PM6處理器與PM6處理器之間主要通過MM4或MM41公共內(nèi)存來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。MM4 或MM41的測試也同樣的包含到其中。EP31與EP31之間及其與PM6處理器之間直接通過背板總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，只需 要通過應(yīng)用數(shù)據(jù)的收/發(fā)校對就可以確認(rèn)EP31與總線的通信功能的有效性。另外，通過 兩個EP31的串行總線之間的數(shù)據(jù)交互則可以判斷其應(yīng)用通信串口的的有效性。IM31的串口是EP31的擴(kuò)展，測試方法同兩個EP31的串行總線通信。SS52/CS12/CS22/CSH11等插件只需要再構(gòu)成相應(yīng)的收/發(fā)對所形成數(shù)據(jù)鏈路的 通道就可以通過應(yīng)用數(shù)據(jù)的收發(fā)校對開展插件功能性的檢查。生成的通信狀態(tài)信息最終通過SS4接口送往PC工作站。9)接口測試
處理器都存在專用的接口與專用插件連接以滿足數(shù)據(jù)采樣的實際應(yīng)用要求，其 接口的有效性只有通過處理器對接口插件的功能全部正常狀態(tài)來判斷，但不能確定不可 用性。PM6處理器的LE接口有效性則通過其IT42插件的功能來判斷。EP31處理器專用插件接口的有效性則通過其IM31/IT1插件的功能來判斷。在此， 作為數(shù)據(jù)誤差的判斷指標(biāo)應(yīng)相應(yīng)調(diào)整到只需反映通道的趨勢。MM4或MM41的繼電器接口輸出可以通過模擬SIMADYN D的系統(tǒng)故障來實現(xiàn)，通過 示波器都可以檢測到約一百二十毫秒的閉合時間。10)信號校準(zhǔn)
對標(biāo)準(zhǔn)模塊的信號源進(jìn)行外部校準(zhǔn)，以確認(rèn)自動測試時所采用源其誤差指標(biāo)的有 效性，保證被測插件的技術(shù)指標(biāo)的正確性。在主機(jī)系統(tǒng)中定義一個校準(zhǔn)狀態(tài)，由PC工作站進(jìn)行或主機(jī)的一個輸入信號來設(shè)置。IDPC工作站軟件人機(jī)接口
為測試主機(jī)提供非常直觀的人機(jī)接口，下發(fā)操作指令、參數(shù)；接收主機(jī)的狀態(tài)信 息，提供被測插件的可用性信息；對測試數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行分類、整理、存檔。2.實現(xiàn)模塊
實現(xiàn)模塊是基于前述的基本原理來進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)的，包含測試主機(jī)的測試模塊 和基于PC機(jī)工作站的人機(jī)接口模塊兩大部分。兩者之間主要通過RS232串口介質(zhì)的常規(guī) 串行通信來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，滿足對板卡測試的信息傳送及對測試主機(jī)的參數(shù)設(shè)置方面的操 作需求。2.1測試主機(jī)模塊
測試主機(jī)模塊是板卡功能測試的核心模塊，分別運行在機(jī)柜測試主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)PM6 和EP31兩類處理器板卡中，分別包括設(shè)于PM6板卡中的第一 PM6部分、第二 PM6部分，設(shè)于 所述EP31板卡中的第一 EP31部分、第二 EP31部分，各部分的功能簡要說明分別如下表1、 表2、表3、表4所示。
權(quán)利要求
一種板卡測試系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括機(jī)柜包括標(biāo)準(zhǔn)板卡和可替換板卡，用于插接待測板卡；測試計算機(jī)；測試主機(jī)模塊設(shè)于所述機(jī)柜內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)板卡中，用于對被測板卡的主要功能進(jìn)行測試以確定可用性和實現(xiàn)對測試標(biāo)準(zhǔn)信號源的構(gòu)建；人機(jī)接口模塊設(shè)于所述測試計算機(jī)中，用于實現(xiàn)測試計算機(jī)與測試主機(jī)模塊的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的采集和存儲，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號源的校準(zhǔn)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板卡測試系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)板卡包括PM6板 卡、IT42板卡、IM31板卡、EP31板卡、設(shè)于CS7機(jī)架的SS4板卡和CSHll板卡，所述可替換 板卡包括MM4板卡、PM6板卡、IT42板卡、EBll板卡、EP31板卡、IM31板卡、IT2板卡、1031 板卡、LM31板卡、設(shè)于CS7機(jī)架的SS4板卡和SS52板卡、CS12板卡、CS22板卡和CSHll板 卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種板卡測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試主機(jī)模塊包括設(shè) 于所述標(biāo)準(zhǔn)PM6板卡中的第一 PM6部分和第二 PM6部分，設(shè)于所述標(biāo)準(zhǔn)EP31板卡中的第一 EP31部分和第二 EP31部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種板卡測試系統(tǒng)，其特征在于所述第一PM6部分包括 It42s包和Pm62包，所述It42s包用于產(chǎn)生IT42待測板卡模擬量輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號并采集 IT42待測板卡的模擬量輸出信號，所述Pm62包用于標(biāo)準(zhǔn)PM6板卡背板總線、LE總線操作 及開入通道測試，產(chǎn)生狀態(tài)信息；所述第二 PM6部分用于通信板、存儲板的通信功能、存儲 功能的測試，及PM6和EP31交互板卡功能測試數(shù)據(jù)的判斷、匯總、產(chǎn)生狀態(tài)信息；所述第一 EP31部分包括ANIN、BIN、EPCOM和SINGEN包，所述ANIN包用于完成1031測量值和IT2A/ D通道的采集，數(shù)據(jù)發(fā)送給EPCOM包，所述BIN包用于控制IT2點火脈沖的信號輸出，所述 EPCOM包用于完成標(biāo)準(zhǔn)EP31及所帶板卡與PM6交互數(shù)據(jù)的收發(fā)，所述SINGEN包用于控制 EP31模擬通道的信號輸出；所述第二 EP31部分中的ANIN包用于完成兩個IM31 AD輸入 的采集，數(shù)據(jù)發(fā)送給EPCOM，BIN包用于完成待測IM31的開關(guān)量輸出、開關(guān)量輸入采集、IT2 點火脈沖輸出的采集，所有開關(guān)量是否合格的判定，并將判定結(jié)果發(fā)送到EPCOM，DUST和 TXRX功能包一起用于完成EP31兩個串口的數(shù)據(jù)收發(fā)，并將收發(fā)數(shù)據(jù)是否一致的結(jié)果發(fā)送 給EPC0M，EPC0M包用于完成EP31及所帶板卡與PM6交互數(shù)據(jù)的收發(fā)，SINGEN包為待測IM31 和IT2A/D通道的測試產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種板卡測試系統(tǒng)，其特征在于所述人機(jī)接 口模塊包括通信接口、數(shù)據(jù)表和測試界面，此通信接口、數(shù)據(jù)表、測試界面之間的數(shù)據(jù)是串 行交互。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種板卡測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)機(jī)柜包括標(biāo)準(zhǔn)板卡和可替換板卡，用于插接待測板卡；測試計算機(jī)；測試主機(jī)模塊設(shè)于所述機(jī)柜內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)板卡中，用于對被測板卡的主要功能進(jìn)行測試以確定可用性和實現(xiàn)對測試標(biāo)準(zhǔn)信號源的構(gòu)建；人機(jī)接口模塊設(shè)于所述測試計算機(jī)中，用于實現(xiàn)測試計算機(jī)與測試主機(jī)模塊的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的采集和存儲，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號源的校準(zhǔn)操作；本發(fā)明構(gòu)建了一個完整的能夠測試五類板卡的標(biāo)準(zhǔn)運行系統(tǒng)，在使用時，不需要特殊的設(shè)備就可以直接在客戶現(xiàn)場對單板進(jìn)行測試，不受環(huán)境、設(shè)備的局限，避免了返回工廠進(jìn)行測試的繁瑣過程，節(jié)省了時間，也不會影響設(shè)備的運行。
文檔編號G06F11/22GK101986279SQ20101054775
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者周紹元, 張楠, 李雪群, 王曉輝 申請人:許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司