[实用新型]用于测试数字控制单元的X121输入输出端口的测试板

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，特别是一种用于测试数字控制单元的X121输入输出端口的测试板。 

背景技术

SINUMERIK840D是西门子公司的一种数字控制系统，该数字控制系统的数字控制单元（Numeric Control Unit，NCU）是该系统的核心控制部件。该NCU中的X121端口是其主要的输入输出（I/O）端口，表1是NCU功能手册的部分截图，其中示出了X121端口的各管脚功能定义。如表1所示，这些管脚所对应的信号接口包括：4个数字量输入信号接口（INPUT0-3，对应管脚5-8）、4个数字量输出信号接口（OUTPUT0-3，对应管脚3-4、22-23）、两个测量头信号接口（MEPUS0-1，对应管脚9、28），以及两组手轮信号接口（MPG0-1，分别对应管脚11-14、30-33和管脚15-18、34-37两组，每组8个管脚对应1组手轮信号）等。 

表1 

在用户使用或者维护过程中需要对NCU的X121端口进行测试，以确定各信号输入输出功能的正常。在常规测试方法中，数字量输入信号接口和测量头信号接口可以通过一开关连接+24V电源，然后通过NCU读取输入信号的状态，来判断数字量输入信号接口和测量头信号接口是否正常。对于数字量输出信号接口，通常可以接一继电器或一指示灯，然后在NCU中将相应的控制位置位并通过输出的状态来判断数字量输出信号接口是否正常。 

但是，对于手轮信号接口的测试往往比较麻烦。在常规测试方法中，如图1所示，测试手轮信号接口时需要配置手持单元（Handheld Unit）、分配盒（Distribution Box）和电缆分配盒（Cable Distributor）等设备。在测试过程中，需将手持单元连接到分配盒，分配盒通过电缆连接到电缆分配盒，再将电缆分配盒插到NCU的X121端口上。此时， 转动手持单元上的手轮，通过NCU中的相应参数就可以读到手轮旋转的变化值，以判断X121端口的手轮信号接口是否正常。 

由此可见，对于NCU的X121端口的传统测试技术存在如下缺陷： 

1、由于用于手轮信号接口测试的手持单元和分配盒均不止一种型号，如果不慎选型错误就会出现无法连接的情况，只能重新选型；用于手轮信号接口测试的昂贵测试设备本身也给测试成本带来了不小的压力； 

2、作为一个多功能的输入输出端口，对X121端口各种功能的测试所需要的接线类型和数量都比较多，这增加了出错的几率，降低了测试效率，而且给测试现场安全带来了隐患。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种新的测试数字控制单元的X121输入输出端口的测试技术，减少用于手轮信号接口测试的测试设备，简化X121输入输出端口测试所需的接线类型和接线数量，从而提高测试效率和测试准确性。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于测试数字控制单元的X121输入输出端口的测试板，所述测试板包括：数字量输入信号接口测试模块，用于测试所述X121输入输出端口的数字量输入信号接口；测量头信号接口测试模块，用于测试所述X121输入输出端口的测量头信号接口；以及数字量输出信号接口和手轮信号接口测试模块，用于测试所述X121输入输出端口的数字量输出信号接口和手轮信号接口，其中，在所述数字量输出信号接口和手轮信号接口测试模块中，将数字量输出信号作为用于测试手轮信号接口的测试输入信号。 

优选地，在所述数字量输入信号接口测试模块中，一个开关的一端连接+24V电源正极，另一端用于连接所述X121输入输出端口的4个数字量输入信号接口。 

优选地，在所述测量头信号接口测试模块中，一个开关的一端连接+24V电源正极，另一端用于连接所述X121输入输出端口的2个测量头信号接口。 

优选地，所述数字量输出信号接口和手轮信号接口测试模块包括4路并行而且电路结构相同的测试电路，所述4路测试电路分别对应所述X121输入输出端口的4个数字量输出信号接口中的一个，并均将本测试电路的输出信号作为用于测试所述X121输入输出端口的两组手轮信号接口的测试输入信号。 

优选地，所述4路测试电路的每一路均包括一并联电路，所述并联电路包括并联的两个支路，其中一个支路包括一第一电阻和一LED，另一个支路包括一第二电阻和一第三电阻，所述并联电路的一端与+24V电源的接地端连接，另一端用于连接所述X121输入输出端口的其中一个数字量输出信号接口，其中，在所述第二电阻和所述第三电阻之间引出一输出端，将数字量输出信号进行电阻分压后作为测试所述两组手轮信号接口的测试输入信号。