技术领域
[0001] 本发明涉及但不仅限于自动控制领域，尤指一种控制器的测试装置。
相关背景技术
[0002] 控制器为自动化测试的重要设备，其是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个自动化的操作。
[0003] 一般，在控制器出厂时或使用前，需要对控制器进行测试，以判断控制器是否符合要求。然而，目前的控制器测试需要通过大量人力和时间完成，导致测试成本大，以及测试时间长。
具体实施方式
[0017] 本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0018] 本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
[0019] 此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
[0020] 图1为本发明实施例提供的控制器的测试装置的结构示意图，图2为本发明一示例实施例提供的控制器的测试装置的机箱外观示意图，如图1和图2所示，控制器的测试装置可以包括：机箱11、设置在机箱上的安装端口12和设置在机箱内部的控制板13，控制板与安装端口电连接。
[0021] 安装端口，用于安装被测控制器14；控制板，用于触发被测控制器的故障检测动作以对被测控制器进行测试。
[0022] 本实施例中，控制器的测试装置(也可称为控制器的测试工装)外观为一个偏平箱体，箱体上设置有安装端口，能够将被测控制器直接安装到测试装置上。其中，被测控制器可插接在安装端口上，以实现被测控制器直接安装到测试装置上。
[0023] 本实施例中，控制器的测试装置的箱体内设置有控制板，触发被测控制器的故障检测动作以对被测控制器进行测试。其中，控制板中可预先下载或设置预设测试程序，可模拟实际的现场通信，能够制造多种功能故障，触发被测控制器的故障检测动作，通过将制造的故障和被测控制器的检测进行对比，从而判断被测控制器是否符合要求。另外，控制板中的预设测试程序还可自动测量、分析并给出测试结论，取代人工，达到缩短调试工期、保障被测控制器质量一致性的目的。
[0024] 其中，对被测控制器进行测试可以包括以下一种或多种：
[0025] 对被测控制器进行通信测试；
[0026] 对被测控制器进行网口测试；
[0027] 对被测控制器输出信号进行质量测试。
[0028] 在一示例中，如图2所示，机箱上还设置有信息区域，用于描述测试装置(工装)的相关信息。信息区域可以包括：工装类型、工装IP和工装编号等。
[0029] 在一示例中，如图2所示，机箱上还可以设置有测试口15和指示灯，指示灯可以包括指示灯L1、指示灯L2、指示灯L3指示灯L4，分别用于指示测试结果、测试状态、检测和复位。
[0030] 本发明实施例提供的控制器的测试装置，可自动对被测控制器进行测试，检测大大缩短了时间成本，降低了人力的技术要求，减少了人力的成本；以及避免人力检测带来的差异，保证检测结果的一致性。另外，通过运用计算机运算的高效性和准确性保证了测试过程的高效和测试结果的正确、有效，远超人为肉眼进行操作和判定。
[0031] 另外，本发明实施例提供的控制器的测试装置，其外观为一个偏平箱体，以使控制器的测试装置体积小，重量轻，方便移动，操作简便。
[0032] 在本发明一示例实施例中，控制板可以包括主控板和副板，主控板和副板之间使用排线进行连接，安装端口与副板电连接。
[0033] 本实施例中，箱体内部的控制板可以包括两块电路板：主控板和副板，主控板和副板之间可以使用排线进行连接。
[0034] 在本发明一示例实施例中，图3为本发明实施例提供的主控板的结构示意图，如图3所示，主控板可以包括单片机和交换机，交换机可以通过简化媒体独立接口RMII接口与单片机进行通信；单片机，用于生成测试信息并发送。
[0035] 本实施例中，主控板主要用于调度整个测试装置的各个功能模块。主控板可以包括单片机和交换机，单片机用于生成测试信息，交换机可以采用千兆交换机，通过RMII接口与单片机进行通信，以对被测控制器面板上的AB网口(千兆)和底座上的预留网口(百兆)进行测试。
[0036] 其中，交换机可以引出多个网口，比如可以引出四个网口到测试装置的接口，引出一个网口到副板。
[0037] 在一示例中，交换机引出四个网口到测试装置的接口时，其中三个网口可分别连接至测试装置的三个外接端口：用于连接被测控制器的网口A的第一网口、用于连接被测控制器的网口B的第二网口和用于连接被测控制器的底座上的预留网口第三网口。
[0038] 图4为本发明一示例实施例提供的控制器的测试装置的机箱外观示意图，如图4所示，机箱上还设置有多个外接端口，多个外接端口可以包括第一网口、第二网口和第三网口。其中，第一网口、第二网口和第三网口可以为图4中的以太网口。
[0039] 交换机，用于接收单片机发送的测试信息，以进行以下至少一种测试：
[0040] 通过第一网口对被测控制器的网口A进行测试；
[0041] 通过第二网口对被测控制器的网口B进行测试；
[0042] 通过第三网口对被测控制器的底座上的预留网口进行测试。
[0043] 本实施例中，交换机可根据单片机发送的测试信息，分别对被测控制器面板上的AB网口(千兆)和底座上的预留网口(百兆)进行测试。
[0044] 在一示例中，交换机引出四个网口到测试装置的接口时，其中一个网口可分别连接至测试装置的一个外接端口：用于连接上位机的第四网口。
[0045] 在本发明一示例实施例中，多个外接端口还可以包括：第四网口；第四网口可以为图4中的以太网口。
[0046] 交换机，还用于通过第四网口与上位机进行通信，以从上位机获取被测控制器的网口A、网口B和底座上的预留网口的IP配置信息，以根据获取的IP配置信息分别对被测控制器的网口A、网口B和底座上的预留网口进行测试；以及将被测控制器的网口A、网口B和底座上的预留网口的测试结果发送给上位机。
[0047] 图5为本发明实施例提供的IP配置信息的配置示意图，如图5所示，交换机可通过第一网口与上位机进行通信，通过上位机获取被测控制器的网口A、网口B和底座上的预留网口的IP配置信息。在接收到单片机发送的测试信息时，可根据获取的IP配置信息分别对被测控制器的网口A、网口B和底座上的预留网口进行配置和测试；以及可将相应的测试结果发送给上位机，以使上位机自动生成测试结果报告，测试结果报告自动生成保证了测试结果的合法性，避免了人为篡改。其中，图5中的工装是指控制器的测试装置。
[0048] 在本发明一示例实施例中，图6为本发明实施例提供的副板的结构示意图，如图6所示，被测控制器设置有多个网络，副板上设置有多个第一继电器，被测控制器的每个网络各对应有一个第一继电器；
[0049] 交换机通过一个网络与每一个第一继电器的输入端连接，每一个第一继电器的输出端通过安装端口与被测控制器连接；
[0050] 交换机，还用于接收单片机发送的测试信息，根据测试信息控制每一个第一继电器供电或断电，让相应的第一继电器输入、输出端之间吸合或断开，以将交换机和被测控制器多个网络中相应的一个网络连接或断开，从而将交换机引入的一个网络逐个测试被测控制器的多个网络。
[0051] 本实施例中，交换机引出一个网口到副板，由于被测控制器上有7个网络，测试装置通过副板上网络路径上的继电器的切换，将主控板引入的1个网络逐个测试控制器的7个网络。
[0052] 主控板上设置有串转并模块，单片机通过串行外设接口SPI总线与串转并模块连接，以及串转并模块与第一继电器的控制端连接；
[0053] 串转并模块，用于接收单片机的控制信息，并相应对第一继电器的控制端供电或断电，以控制第一继电器输入、输出端之间吸合或断开。
[0054] 本实施例中，单片机可通过SPI总线将串转并模块的输出DO信号进行扩展，用来控制副板上的继电器的吸合断开。
[0055] 在本发明一示例实施例中，机箱上还设置有多个外接端口，多个外接端口包括电源端口，副板上设置有第二继电器，第二继电器的输入端与电源端口连接，第二继电器的输出端通过安装端口与被测控制器连接；
[0056] 主控板上设置有串转并模块，单片机通过串行外设接口SPI总线与串转并模块连接，串转并模块与第二继电器的控制端连接；
[0057] 串转并模块，用于接收单片机的控制信息，并相应对第二继电器的控制端供电或断电，以控制第二继电器的吸合或断开，逐个测试双电源冗余供电的被测控制器的两路电源。
[0058] 本实施例中，被测控制器供电为双电源冗余供电，测试装置可通过副板上网络路径上的继电器的切换，逐个测试两路电源，当断掉其中一路电源，被测控制器会进行报警。其中，单片机可通过SPI总线将串转并模块的输出DO信号进行扩展，用来控制副板上的继电器的吸合断开。
[0059] 在本发明一示例实施例中，主控板上设置有现场可编程门阵列FPGA和双口RAM，FPGA通过双口RAM与单片机进行通信，FPGA还通过RS485线与安装端口上的被测控制器连接；
[0060] FPGA，用于接收单片机的测试信息，对测试控制器的通信功能进行测试。
[0061] 本实施例中，主控板主要是以单片机和FPGA的组合为微控制系统，调度整个测试装置的各个功能模块。FPGA通过双口RAM与单片机进行通信，获取单片机发送的测试信息。FPGA通过IO总线可直接连接至副板，进而通过副板与安装端口上的被测控制器连接，FPGA根据单片机发送的测试信息可直接对被测控制器的通信功能进行测试。如图6所示，主控板可通过IO总线引入8路RS485信号，直接接入被测控制器进行测试。
[0062] 在本发明一示例实施例中，主控板上设置有总线驱动器，总线驱动器的输入端与单片机连接，总线驱动器的输出端通过IO总线连接到副板上；
[0063] 副板上设置有多个第三继电器，IO总线用于传输多路RS485信号，每一路RS485信号各对应有一个第三继电器；其中，IO总线的一端与安装端口连接，IO总线的另一端与每一个继电器的输入端连接。
[0064] 总线驱动器，用于接收单片机的测试信息，根据测试信息控制每一个第三继电器供电或断电，让相应的第三继电器输入、输出端之间吸合或断开，以从多路RS485信号中选出1路进行被测控制器输出信号的质量测试。
[0065] 本实施例中，单片机可通过总线驱动器连接到副板上，实现副板上双向通信的IO线。测试装置可通过副板上IO总线路径或被测控制器输出信号路径上的继电器的切换，从被测控制器输出信号的8路信号中选出1路放置在被测装置的箱体上，进行信号质量的测量。
[0066] 在本发明一示例实施例中，副板上设置有功耗采集模块，用于采集被测控制器的功耗；
[0067] 功耗采集模块可以包括：用于采集被测控制器电压以表示功耗的采样电阻，采样电阻位于副板上被测控制器电源的负端路径上；
[0068] 主控板上设置有电压放大模块，电压放大模块分别与采样电阻和单片机连接，电压放大模块，用于将采样电阻采集的被测控制器电压放大后发送给单片机。
[0069] 本实施例中，可在被测控制器电源的负端路径上安装一个采样电阻，从而得到被测控制器采样电压，采样电压通过主控板上的电压放大模块运放放大后进入单片机的内部AD。其中，电压放大模块是用来测量被测控制器的供电状态，通过测量电流的大小确认被测控制器是否合格。
[0070] 在本发明一示例实施例中，如图3所示，主控板上还可以设置：CAN驱动器，单片机上的CAN口与CAN驱动器连接，通过CAN驱动器将TTL信号转换为差分信号，传到副板上。
[0071] 在本发明一示例实施例中，如图3所示，控制器的测试装置还具有USB通信功能，其主要是使用USB集线器USB‑HUB将单片机的单路USB口扩展出四路USB接口，分别连接被测控制器面板上的micoUSB、USB座等，以用于通信或者调试口。
[0072] 在本发明一示例实施例中，图7为本发明一示例实施例提供的控制器的测试装置的机箱外观示意图，如图3和图7所示，机箱上还设置有多个外接端口，多个外接端口可以包括：
[0073] 扫描枪端口，用于外接获取测试信息的扫描枪，以将测试信息写入被测控制器，测试信息包括：测试人员、测试时间、工装编号、控制器编号。
[0074] 在实际应用中，控制器经过测试装置测试时需要将测试人员、测试时间、工装编号和控制器编号等信息写入被测的控制器中进行保存。本实施例中，测试装置可通过扫描枪端口与扫描枪连接，扫描枪将设置好的二维码信息进行识别并通过扫描枪端口写入被测控制器。
[0075] 在本发明一示例实施例中，如图3和图7所示，机箱上还设置有多个外接端口，多个外接端口可以包括：串行通信口COM口，用于与被测控制器的RJ11接口连接，对RJ11接口进行测试。
[0076] 本实施例中，控制器前面板有一个RJ11接口的串口，通过测试装置机箱上的COM模块与被测控制器的RJ11接口连接，以进行通信并测试。
[0077] 在本发明一示例实施例中，如图3和图7所示，机箱上还设置有多个外接端口，多个外接端口可以包括：程序下载端口，用于下载被测控制器的测试程序。
[0078] 本实施例中，程序下载端口可以包括单片机(MCU)下载接口和FPGA下载端口，单片机和FPGA的下载端口通过测试装置箱体上的简易牛角座接口进行下载，外设的下载口能够方便程序升级。
[0079] 在本发明一示例实施例中，上位机可以实现如下功能：
[0080] 选择检测场景；下载控制器内的测试程序；检测被测控制器前面板的网络；保存测试结论：将每个测试项的测试结果存储到数据库；导出测试报告：将被测控制器的结果导出表格。
[0081] 在本发明一示例实施例中，被测控制器的测试装置可以实现如下功能：
[0082] 获取扫描枪信息；启动测试；模拟IO卡件；模拟GPS信号；模拟伙伴控制器；检测被测控制器网口A、网口B和底座的预留网口；提示检测结束。
[0083] 在本发明一示例实施例中，被测控制器内可设有测试程序，上位机软件可通过网络将测试程序下载到被测控制器内并运行，测试结束后将此测试程序删除，恢复出厂设置。
[0084] 被测控制器内的测试程序可以实现如下一种或多种功能：
[0085] 下载IO配置：将IO配置下载给负责通讯的IOBUS板。
[0086] 传输检测电源的结果：将IOBUS板的电源检测的状态上传到测试装置。
[0087] 传输IO总线检测结果：将IOBUS板的IO总线检测的结果上传给测试装置。
[0088] 传输主备状态：将IOBUS卡的主备状态上传给测试装置。
[0089] 传输GPS状态：读取IOBUS卡的GPS检测状态，并上传给测试装置。
[0090] 读取温度：读取控制器内的温度，并上传给测试装置。
[0091] 本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD‑ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
