大電流繼電器開關(guān)自動檢測方案

1、大電流繼電器開關(guān)測試的硬件實現(xiàn)和通訊接口協(xié)議1 大電流繼電器開關(guān)測試設(shè)計 精確地讀取老煉電流，對老煉次數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計數(shù)，是本下位機(jī)的主要設(shè)計內(nèi)容。避免人工干預(yù)、最大程度的自動化是設(shè)計的思想。同時，對設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的非理想因素要做充分的考慮。 非理想因素，如產(chǎn)品復(fù)測，條形碼連續(xù)掃描，測量值超差等。1.1 主要測量實現(xiàn)電流測量，采用儀表放大器和高精度的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。儀表放大器具有優(yōu)良的測試精度，極高的共模抑制比，和極高的輸入阻抗。儀表放大器的采用可以消除對原測試電路的影響，避免工業(yè)干擾的引入，并能獲得優(yōu)良的測量精度。目前用戶的測量范圍是400A,精度要求小數(shù)點后1位，這樣12位精度的AD

2、C基本滿足應(yīng)用要求。我們從留充分余地和適當(dāng)超前，精心做產(chǎn)品的角度考慮，采用16位的ADC,使關(guān)鍵數(shù)據(jù)保證絕對的精確。 每次電流測量，采集電流值4次，取其平均值作為結(jié)果。 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制器MCU之間進(jìn)行光電隔離設(shè)計。 老煉次數(shù)測量，是從時間計數(shù)器上讀取脈沖或者開關(guān)狀態(tài)信息。這兩種方式在本次設(shè)計中兼容設(shè)計，確保聯(lián)機(jī)一次性順利成功。設(shè)計中消除觸點抖動是重點考慮的問題。這里，采用多次間隔判斷，防止抖動誤判讀。 讀取點燃時間繼電器作為老煉次數(shù)的計數(shù)脈沖；讀取總時間繼電器作為某個產(chǎn)品結(jié)束測試的信號。 脈沖讀取電路與控制器MCU之間進(jìn)行光電隔離。1.2 非理想因素的考慮1.2.1 可能有一種情況，因

3、為操作失誤，或者對某產(chǎn)品的測量結(jié)果提出質(zhì)疑，需要對其重新測試。簡便的操作是在下位機(jī)按壓一個“重測按鈕”，而不需要到上位機(jī)處操作。接下來對其重新測試即可。1.2.2 測試操作人員在測試時，可能一下子對多個產(chǎn)品進(jìn)行條形碼掃描，然后逐個產(chǎn)品老煉測試。這就引入了一個已掃描代碼與被測產(chǎn)品的對應(yīng)問題。我們采用“先入先出”思路，即FIFO原理實現(xiàn)對應(yīng)關(guān)系。這樣在逐個產(chǎn)品的老煉過程中，可能需要顯示正在測試的產(chǎn)品的編號，給操作人員一個提示。建議采用四位數(shù)碼管顯示條形碼數(shù)值的后四位。 1.2.3 結(jié)合上條，對進(jìn)行改進(jìn)，把需要重測的產(chǎn)品先取下來，最后重新掃描條形碼，并再次測試。不用按壓所謂“重測按鈕”。在上位機(jī)處理

4、中，對同一編號的產(chǎn)品多個測試記錄，取其最后一個測量結(jié)果。1.2.4 在以上的討論中，再提出一種“隨時插隊”的思想。一批掃描形成一個序列。這個序列中已經(jīng)被測試處理過的元素如果被再次掃描，將被作為正在測試或者即將測試的元素插入隊列，隊列的其它未處理元素排序不變；這個序列中未被測試處理過的元素如果被再次掃描，將被作為正在測試或者即將測試的元素插入隊列，其原來的序列占位被刪除，隊列的其它未處理元素排序不變。1.2.5 測量值超差時，應(yīng)給操作者某種聲光形式的警告。1.3 接口通訊1.3.1 接口硬件，采用RS485總線傳輸。器件采用高性能的MAX488，并且與控制器MCU進(jìn)行光電隔離，消除地電位的影響，

5、確保通訊的高可靠性。1.3.2 接口協(xié)議 （見附頁）2. 綜合測試臺設(shè)計觸頭自閉力、反力、接觸電阻是本設(shè)計的主要內(nèi)容。避免人工干預(yù)、最大程度的自動化是設(shè)計的思想。同時，對設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的非理想因素做充分的考慮。非理想因素，如產(chǎn)品復(fù)測，條形碼連續(xù)掃描，產(chǎn)品測量值超差，反力測量的拉距偏差等。2.1 主測試電路實現(xiàn) 觸頭自閉力、反力測量，采用儀表放大器和高精度的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。儀表放大器具有優(yōu)良的測試精度，極高的共模抑制比，和極高的輸入阻抗。儀表放大器的采用可以消除對原測試電路的影響，避免工業(yè)干擾的引入，并能獲得優(yōu)良的測量精度。用戶采用的稱重傳感器靈敏度大約是3mV，信號比較微弱。需要把信

6、號放大約60dB。目前用戶的測量信號常用值是3000n,充分的測量范圍按1倍考慮，達(dá)6000n，這樣13位精度的ADC基本滿足應(yīng)用要求。我們從留充分余地和適當(dāng)超前，精心做產(chǎn)品的角度考慮，采用16位的ADC,使關(guān)鍵數(shù)據(jù)保證絕對的精確。從系統(tǒng)抗干擾角度考慮，要避免模擬量的長線傳輸，防止對原稱重系統(tǒng)引入干擾，并影響到在研單元的測量準(zhǔn)確性，以上電路可考慮放入稱重顯示器內(nèi)部。 每次測力測量，采集值4次，取其平均值作為結(jié)果。 測量結(jié)果以數(shù)字形式與下位主機(jī)連接，接口電路上進(jìn)行光電隔離設(shè)計。 接觸電阻測量。接觸電阻大約是微歐的，其上面的壓降大約是1.4mV，屬于微弱信號。采用儀表放大器進(jìn)行63dB的放大。電路

7、上采用兩級實現(xiàn)。前級增益分配是40dB，后級的增益分配是23dB。ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用12位元器件。測試操作人員在測量內(nèi)阻時，在加入測量表筆的過程中，必然會引入接觸噪聲。我們在設(shè)計中采用多次采樣，并判斷穩(wěn)定值的方法對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍，最后取其平均值的方法得到結(jié)果。觸頭自閉力、反力測量取值時機(jī)自閉力的讀取，在對被測產(chǎn)品施加拉力的過程中，在測試臺上的電回路斷開時讀取。 反力的讀取，在施加的拉力增大到一個穩(wěn)定值，并且不再繼續(xù)增大時讀取。如果意外地造成反力拉距過大，就需要一個按鈕來“確認(rèn)”?？紤]到綜合測試臺已經(jīng)有了腳踏板，可以考慮腳踏板復(fù)用作為“確認(rèn)”按鈕，減少操作工的操作對象。兼容設(shè)計開關(guān)。2.2

8、非理想因素的考慮2.2.1可能有一種情況，因為操作失誤，或者對某產(chǎn)品的測量結(jié)果提出質(zhì)疑，需要對其重新測試。簡便的操作是在下位機(jī)按壓一個“重測按鈕”，而不需要到上位機(jī)處操作。接下來對其重新測試即可。測試操作人員在測試時，可能一下子對多個產(chǎn)品進(jìn)行條形碼掃描，然后逐個產(chǎn)品老煉測試。這就引入了一個已掃描代碼與被測產(chǎn)品的對應(yīng)問題。我們采用“先入先出”思路，即FIFO原理實現(xiàn)對應(yīng)關(guān)系。這樣在逐個產(chǎn)品的老煉過程中，可能需要顯示正在測試的產(chǎn)品的編號，給操作人員一個提示。建議采用四位數(shù)碼管顯示條形碼數(shù)值的后四位。結(jié)合上條，對2.2.1進(jìn)行改進(jìn)，把需要重測的產(chǎn)品先取下來，最后重新掃描條形碼，并再次測試。不用按壓所

9、謂“重測按鈕”。 在上位機(jī)處理中，對同一編號的產(chǎn)品多個測試記錄，取其最后一個測試結(jié)果。 在以上的討論中，再提出一種“隨時插隊”的思想。一批掃描形成一個序列。這個序列中已經(jīng)被測試處理過的元素如果被再次掃描，將被作為正在測試或者即將測試的元素插入隊列，隊列的其它未處理元素排序不變；這個序列中未被測試處理過的元素如果被再次掃描，將被作為正在測試或者即將測試的元素插入隊列，其原來的序列占位被刪除，隊列的其它未處理元素排序不變。2.2.5 測量成功或測量值值超差時，應(yīng)給操作者某種聲光形式的警告。2.3 接口通訊 接口硬件，采用RS485總線傳輸。器件采用高性能的MAX488，并且與控制器MCU進(jìn)行光電隔

10、離，消除地電位的影響，確保通訊的高可靠性。2.3.2 接口協(xié)議 （見附頁）功能指令發(fā)出者指令參數(shù)說明參數(shù)單位字節(jié)數(shù)設(shè)置下位機(jī)采集電流的時機(jī)(從加載電流后延時)上位機(jī)發(fā)送A5H “S” xxHA5是同步字，S是ASCII碼，XX是時間2ms3下位機(jī)返回A5H “S” xxH同上2ms3一次加電過程，下位機(jī)發(fā)送采集的電流值下位機(jī)發(fā)送A5H “A” xxH YYHXX、YY分別組成高低兩字節(jié)電流值0.1A4上位機(jī)返回A5H “A” xxHXX=0數(shù)據(jù)合格，XX=1偏小, XX=2偏大3一個產(chǎn)品的測試，下位機(jī)發(fā)送測試次數(shù)下位機(jī)發(fā)送A5H “T” xxHXX代表對本產(chǎn)品加電流次數(shù)次3上位機(jī)返回A5H “

11、T” xxH0合格，1偏小, 2偏大，3未獲條形碼3正在測試或即將測試的產(chǎn)品條形碼信息上位機(jī)發(fā)送A5H “N” ab cd abcd為條形碼提取的數(shù)字之最后4位*4下位機(jī)返回?zé)o數(shù)碼管顯示“- - - -”或數(shù)字下位機(jī)請求對目前正測試產(chǎn)品或剛完成測試產(chǎn)品進(jìn)行重測下位機(jī)發(fā)送A5H “R” xxHXX=0請求重測；XX=1放棄重測3上位機(jī)返回A5H “R” xxHXX=0允許重測；XX=1允許放棄重測3附頁 大電流繼電器開關(guān)通訊設(shè)計， 9600bps，8，N，1*注 此處的ab cd值為BCD碼。綜合測試平臺通訊設(shè)計， 9600bps，8，N，1功能指令發(fā)出者指令參數(shù)說明參數(shù)單位字節(jié)數(shù)一個產(chǎn)品的測試

12、，下位機(jī)發(fā)送自閉力數(shù)據(jù)上位機(jī)發(fā)送A5H “D” xxH YYHXXYY組成兩字節(jié)的自閉力值N4下位機(jī)返回A5H “D” xxHXXH=0數(shù)據(jù)合格，=1偏小，=2偏大3一個產(chǎn)品的測試，下位機(jī)發(fā)送反力數(shù)據(jù)上位機(jī)發(fā)送A5H “G” xxH YYHXXYY組成兩字節(jié)的反力值N4下位機(jī)返回A5H “G” xxHXXH=0數(shù)據(jù)合格，=1偏小，=2偏大3一個產(chǎn)品的測試，下位機(jī)發(fā)送內(nèi)阻數(shù)據(jù)上位機(jī)發(fā)送A5H “V” xxH YYHXXYY組成兩字節(jié)的內(nèi)阻值4下位機(jī)返回A5H “V” xxHXXH=0數(shù)據(jù)合格，=1偏小，=2偏大3正在測試或即將測試的產(chǎn)品條形碼信息上位機(jī)發(fā)送A5H “N” ab cd abcd為條形碼提取的數(shù)字之最后4位*4下位