专利名称：Pi调节器测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种Pi调节器测试系统。
背景技术：
由于核电站的特殊工作环境，为了保证系统的所有器件处于正常工作状态，必须定期对器件进行可靠的验证和维修。传统的PI调节器校验过程是人和设备有机结合的过程，人的因素是整个校验过程中的关键因素。要求测试人员对PI调节器的功能非常了解， 并需要随身携带PI调节器的用户手册和接线图，由此造成操作繁琐且浪费时间。另外，人工测试还存在以下不足，例如测试时，只能使用某几个模拟信号输入点对模块进行测试，无法覆盖整个输入信号范围。因为手动覆盖全部的输入信号范围，工作量大，测试时间不允许。在测试过程中，如果由于连线错误，有可能对PI调节器或被测设备造成永久性损坏。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种PI调节器测试系统，通过模拟PI调节器的运行环境及运行数据，快速安全对其进行检测。PI调节器测试系统包括测试控制模块10，用于接收外部设置的测试参数；和根据从信号传输模块20接收的电压判断被测设备30运行状况；信号传输模块20，连接于测试控制模块10和被测设备30之间，用于将所所述测试参数输出至被测设备30 ；和检测被测设备30的输出电压，并上传于测试控制模块10。由上，通过模拟PI调节器的运行环境及运行数据，快速安全对其进行检测。可选的，所述测试控制模块10包括测量电压输出模块104，用于接收外部设置的测量电压的测试参数；数字电位器赋值模块103，用于接收外部设置的测量电阻的测试参数；信号处理模块101，与信号传输模块20连接，用于接收信号传输模块20所检测的被测设备30的输出电压并进行模数转换处理；状态查询模块102，与信号处理模块101连接，用于根据将所接收信号处理模块 101处理后的输出电压换算为被测设备30的运行数据，并判断运行状况。由上，实现对被测设备输入测试数据，并判断被测设备的运行参数是否符合安全范围。可选的，所述测试控制模块10还包括至少以下之一数据处理模块108，与状态查询模块102连接，用于接收运行数据并将所有运行数据进行处理，生成表格；存储模块106，与所述状态查询模块102连接，用于存储状态查询模块102所换算的被测设备30运行数据以及被测设备30运行数据的标准范围；显示模块107，与所述状态查询模块102连接，用于显示状态查询模块102所换算的被测设备30的运行数据。由上，实现对被测设备的运行参数进行显示和存储。可选的，所述信号传输模块20包括模拟信号输出单元203，连接于测量电压输出模块104与被测设备30之间，用于接收所述测量电压的测试参数输出至被测设备30 ；数字信号输出单元204，连接于测量电压输出模块103与被测设备30之间，，用于接收测量电阻的测试参数输出至被测设备30 ；模拟信号采集单元202，连接于被测设备30与信号处理模块101之间，用于检测被测设备30的输出电压上传至测试控制模块10。由上，实现对测试数据的传输以及采集被测设备的输出电压。可选的，所述信号传输模块20还包括开关矩阵206，分别与模拟信号输出单元203、模拟信号采集单元202和被测设备 30连接，用于切换模拟信号输出单元203与模拟信号采集单元202的连接或模拟信号输出单元203与被测设备30的连接；继电器模块207，连接于数字信号输出单元204与被测设备30之间，用于改变被测设备30的测试电压；所述继电器模块207还与模拟信号输出单元203连接，用于控制被测设备30的开闭。由上，实现对信号传输模块的自检以及改变输入被测设备的测试数据。可选的，所述继电器模块207包括继电器选择单元，与模拟信号输出单元203连接，用于依据测量电压控制被测设备30的开闭；数字电位器，与数字信号输出单元204连接，用于依据测量电阻分压改变被测设备30的测试电压。可选的，所述信号传输模块20还包括接口单元201，连接于测量电压输出模块 104、数字电位器赋值模块103和信号处理模块101与模拟信号输出单元203、数字信号输出单元204和模拟信号采集单元202之间。由上，实现接口兼容的多元化。可选的，所述接口单元201为PXI-1045型号的机架；所述模拟信号采集单元202为PXI-6255型号的模拟电压采集模块；所述模拟信号输出单元203为PXI-6723型号的模块；所述数字信号输出单元204为PXI-6704型号的模块；所述开关矩阵206为PXI-2532型号的开关模块。

图1为本实用新型PI调节器测试系统原理图；图2为本实用新型测试控制模块内部原理图；图3为本实用新型信号传输模块内部原理图；图4为本实用新型PI调节器测试系统工作流程图。
具体实施方式
如图1出示了本实用新型的原理图，PI调节器测试系统通过采集在不同输入测试数据时所对应的被测设备(PI调节器)的不同运行数据，并对运行数据进行分析，确保被测设备正常运行。PI调节器测试系统包括测试控制模块10和信号传输模块20。另外，还包括PI调节器，由于型号以及功能不同，故PI调节器统一称为被测设备30。测试控制模块10用于设置测试被测设备30的参数，接收被测设备30的运行数据并对运行数据进行分析处理。如图2所示，测试控制模块10包括信号处理模块101、状态查询模块102、数字电位器赋值模块103、测量电压输出模块104、供电模块105和存储模块106。其中，测量电压输出模块104用于接收外部测试电压，通过信号传输模块20向被测设备30输出测量电压信号。测量电压输入模块104所述测量电压信号为0-5V的模拟电压信号，通过测量电压输出接口输出。供电模块105与外部电源连接，用于将外部电源转换为驱动被测设备30工作的工作电压。所述驱动被测设备30工作的工作电压通过电压输出接口输出。信号处理模块101用于所接收信号传输模块20所检测的被测设备30运行时的输出电压并进行模数转换处理。信号处理模块101通过模拟信号输入接口接收输出电压。状态查询模块102与信号处理模块101连接，用于将所接收信号处理模块101模数转换处理后的输出电压进行换算，得出被测设备30的所有运行数据。所述运行数据至少包括电压、电流、有功/无功功率、功率因数和频率等，并调用后文所述存储模块106中预存被测设备30的运行数据标准范围进行比较，若比较结果超出标准范围，则表示被测设备30 的运行状态并不安全，发出报警信号，通过报警模块(未图示)报警。数据处理模块108与状态查询模块102连接，用于接收运行数据并将所有运行数据进行处理，生成Ekel表格。数字电位器赋值模块103用于接收外部测试电阻值，输出至后文所述数字电位器。所设置的后文所述数字电位器阻值的指令包括初始值、终值和步长，通过数字信号输出接口输出。存储模块106与状态查询模块102连接，用于存储状态查询模块102所换算的被测设备30运行数据以及被测设备30的运行数据标准范围。另外，还包括显示模块107，显示模块107与状态查询模块102连接，用于显示状态查询模块102所换算的被测设备30的所有运行数据。信号传输模块20连接于测试控制模块10与被测设备30之间，用于实现测试控制模块10与被测设备30的通信。如图3所示，信号传输模块20包括接口单元201、模拟信号采集单元202、模拟信号输出单元203、数字信号输出单元204、电源信号输出单元205和继电器模块207。接口单元201与测试控制模块的模拟信号输入接口、模拟信号输出接口、测量信号输出接口和电压输出接口连接，用于实现信号传输模块20与测试控制模块10的通信。接口单元201可通过PXI-1045机架实现。模拟信号采集单元202连接于被测设备30与接口单元201之间，用于采集并传输被测设备30的输出电压，通过接口单元201上传至测试控制模块10。其中，采集被测设备30为PXI-6255型号的模拟电压采集模块。模拟信号输出单元203连接于被测设备30与接口单元201之间，通过接口单元 201接收上述测量电压信号并输出至被测设备30。模拟信号输出单元203为PXI-6723型号的模块。数字信号输出单元204连接于被测设备30与接口单元201之间，通过接口单元 201接收上述数字电位器赋值模块103输出的赋值信号并输出。数字信号输出单元204为 PXI-6704型号的模块。继电器模块207包括依次连接的继电器选择单元和数字电位器，继电器选择单元连接于模拟信号输出单元204与被测设备30之间，依据所接收的测量电压信号，选择被测设备30的开闭。数字电位器与数字信号输出单元204连接，用于依据赋值信号改变电阻值，在被测设备30所输入的测试电压不变情况下，通过改变数字电位器的阻值进行分压从而改变被测设备30的测试电压。电源信号输出单元205连接于被测设备30与接口单元201之间，用于传输上述驱动被测设备30工作的工作电压。另外，还包括开关矩阵206，分别与模拟信号采集单元202、模拟信号输出单元203 和被测设备30连接，用于信号切换。具体来说，当系统进行自检时，开关矩阵206控制模拟信号输出单元203的输出端口与对应的模拟信号采集单元202的输入端口连接，便于测试控制模块对模拟信号采集单元202和模拟信号输出单元203进行自检。当系统通过自检后，开关矩阵206控制模拟信号输出单元203的输出端口和模拟信号采集单元202的输入端口与被测设备30连接，由此实现向被测设备30输出测试电压且采集被测设备30的输出电压。开关矩阵206可通过型号为PXI-2532的开关模块实现。下面通过图4对本实用新型的工作流程进行描述。Sl 系统初始化，对信号传输模块20中的设备进行自检。用户通过外部输入设备输入测试电压值，通过测量电压输出模块件测试电压信号输出至测试信号传输模块20进行自检。通过接口单元接收测试电压值，经模拟信号输出单元203输出，开关矩阵206选择将测试电压信号反馈至模拟信号采集单元，通过信号处理单元101进行转换后，由状态查询模块102检测反馈信号，并与测试电压信号进行比较，若误差在允许范围内，表示自检通过。S2:确定被测设备30的型号以及工作参数，工作参数包括PI算法的比例范围和积分作用时间。S3 选择对被测设备30的测试方式，测试方式包括手动或自动；选择自动测试时， 用户通过外部输入设备输入测试电压的初始值，数字电位器赋值的初始值、终值和步长。测量电压输出模块104模块依据用户设定测量电压值输出电压信号，通过模拟信号输出单元 203输出，开关矩阵206选择将测试电压信号输出至被测设备30。数字电位器赋值模块103 依据用户设定输出数字电位器的初始值、终值和步长，通过数字信号输出单元204传输至继电器模块207。选择手动测试时，则用户随时调节数字电位器的赋值，进而改变被测设备30的测试电压，其信号传输方式与自动测试相同，不再赘述。被测设备30依据不同输入电压产生不同运行数据，通过模拟信号采集单元202采集所述运行数据，经接口单元201传输至测试控制模块10。S4 运行数据通过信号处理模块101模数转换以及状态查询模块102换算后，通过显示模块107显示，并缓存于存储模块106中。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种PI调节器测试系统，其特征在于，包括测试控制模块(10)，用于接收外部设置的测试参数；和根据从信号传输模块00)接收的电压判断被测设备(30)运行状况；信号传输模块(20)，连接于测试控制模块(10)和被测设备(30)之间，用于将所所述测试参数输出至被测设备(30)；和检测被测设备(30)的输出电压，并上传于测试控制模块 (10)。
2.根据权利要求1所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述测试控制模块(10)包括测量电压输出模块(104)，用于接收外部设置的测量电压的测试参数； 数字电位器赋值模块(103)，用于接收外部设置的测量电阻的测试参数； 信号处理模块(101)，与信号传输模块00)连接，用于接收信号传输模块00)所检测的被测设备(30)的输出电压并进行模数转换处理；状态查询模块(102)，与信号处理模块(101)连接，用于根据将所接收信号处理模块 (101)处理后的输出电压换算为被测设备(30)的运行数据，并判断运行状况。
3.根据权利要求2所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述测试控制模块(10)还包括至少以下之一数据处理模块(108)，与状态查询模块(10 连接，用于接收运行数据并将所有运行数据进行处理，生成表格；存储模块(106)，与所述状态查询模块(10 连接，用于存储状态查询模块(10 所换算的被测设备(30)运行数据以及被测设备(30)运行数据的标准范围；显示模块(107)，与所述状态查询模块(10 连接，用于显示状态查询模块(10 所换算的被测设备(30)的运行数据。
4.根据权利要求2所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述信号传输模块00)包括模拟信号输出单元O03)，连接于测量电压输出模块(104)与被测设备(30)之间，用于接收所述测量电压的测试参数输出至被测设备(30)；数字信号输出单元004)，连接于测量电压输出模块(10 与被测设备(30)之间，，用于接收测量电阻的测试参数输出至被测设备(30)；模拟信号采集单元O02)，连接于被测设备(30)与信号处理模块(101)之间，用于检测被测设备(30)的输出电压上传至测试控制模块(10)。
5.根据权利要求4所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述信号传输模块00)还包括开关矩阵006)，分别与模拟信号输出单元003)、模拟信号采集单元(20 和被测设备(30)连接，用于切换模拟信号输出单元(20 与模拟信号采集单元(20 的连接或模拟信号输出单元O03)与被测设备(30)的连接；继电器模块(207)，连接于数字信号输出单元(204)与被测设备(30)之间，用于改变被测设备(30)的测试电压；所述继电器模块(207)还与模拟信号输出单元(20 连接，用于控制被测设备(30)的开闭。
6.根据权利要求5所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述继电器模块(207)包括继电器选择单元，与模拟信号输出单元(20 连接，用于依据测量电压控制被测设备 (30)的开闭；数字电位器，与数字信号输出单元(204)连接，用于依据测量电阻分压改变被测设备 (30)的测试电压。
7.根据权利要求4所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述信号传输模块00)还包括接口单元001)，连接于测量电压输出模块(104)、数字电位器赋值模块(10 和信号处理模块(101)与模拟信号输出单元(20 、数字信号输出单元(204)和模拟信号采集单元 (202)之间。
8.根据权利要求7所述的PI调节器测试系统，其特征在于，所述接口单元O01)为 PXI-1045型号的机架；所述模拟信号采集单元(20 为PXI-6255型号的模拟电压采集模块；所述模拟信号输出单元O03)为PXI-6723型号的模块；所述数字信号输出单元(204)为PXI-6704型号的模块；所述开关矩阵(206)为PXI-2532型号的开关模块。
专利摘要本实用新型提供一种PI调节器测试系统，包括测试控制模块，用于接收外部设置的测试参数；和根据从信号传输模块接收的电压判断被测设备运行状况；信号传输模块，连接于测试控制模块和被测设备之间，用于将所所述测试参数输出至被测设备；和检测被测设备的输出电压，并上传于测试控制模块。通过模拟PI调节器的运行环境及运行数据，快速安全对其进行检测。
文档编号G01R31/00GK202221458SQ201120383260
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者关济实, 刘玉秋, 常新彩, 张君, 杜晓光, 邱建文 申请人:中国广东核电集团有限公司, 中科华核电技术研究院有限公司北京分公司