CN111562776B - 一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的电梯控制器的硬件在环仿真测试***所述测试***包括电梯仿真模块、信号模拟模块、状态监控模块和实时通讯模块；电梯仿真模块与实时通讯模块通讯连接，电梯仿真模块用于仿真电梯的实体部件；信号模拟模块与实时通讯模块通讯连接，用于向实时通讯模块发送电梯所包含的按钮信号和第一故障信号；状态监控模块用于显示所述状态信号对应的状态信息；实时通讯模块与待测试的控制器通讯连接，实时通讯模块用于接收控制器发送的第一控制信号并将第一控制信号转发给电梯仿真模块。本方案能仿真控制器真实的测试环境，可以同时对控制器的软件和硬件进行测试，实现了对电梯控制器的软件和硬件进行安全、高效、可靠、经济的测试。
Description
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，特别涉及一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法。
背景技术
据统计，截止2019年中国电梯保有量超过700万台，电梯年产量超过100万台，均居全球首位。电梯作为技术密集型产品，自动化、智能化和节能化水平越来越高，电梯控制器的复杂化和智能化程度不断提高。电梯控制器在研发过程中需要进行测试。
电梯控制器一般由软件和硬件组成。当前，软件通常通过离线进行测试，硬件通常通过样机进行测试，制造样机需要资金和时间成本，样机测试需要专用场地和仪器设备，硬件测试过程中样机运行耗电量大，还可能因为损坏而需要重新制作或维修，制作和维修样机的时间较长，且成本较大，这样导致硬件测试和研发周期长、成本高，并且样机测试过程中可能会对测试人员产生一定的安全风险。
发明内容
本发明提供了一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法，以解决现有的电梯控制器的硬件测试过程周期长、成本高和存在安全风险的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，所述测试***包括电梯仿真模块、信号模拟模块、状态监控模块和实时通讯模块；
所述电梯仿真模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述电梯仿真模块用于仿真电梯的实体部件，所述电梯仿真模块用于接收所述实时通讯模块转发的第一控制信号和第一故障信号，并根据所述第一控制信号和所述第一故障信号进行相应的动作，所述电梯仿真模块还用于将包括仿真反馈信号和电梯状态信号的仿真结果信号发送给所述实时通讯模块；
所述信号模拟模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述信号模拟模块用于向所述实时通讯模块发送电梯所包含的按钮信号、所述第一故障信号和第二故障信号；
所述状态监控模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述状态监控模块用于接收所述实时通讯模块发送的电梯状态信号，并显示所述状态信号对应的状态信息；
所述实时通讯模块与待测试的控制器通讯连接，所述实时通讯模块用于接收所述控制器发送的所述第一控制信号并将所述第一控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述控制器用于接收所述实时通讯模块转发的所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号，所述控制器还用于根据所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号生成第二控制信号，所述控制器还用于将所述第二控制信号发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块还用于将所述第二控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述电梯仿真模块还用于根据所述第二控制信号进行相应的动作，所述第一控制信号包括所述第二控制信号。
可选的，所述电梯仿真模块包括曳引***单元、轿厢***单元、导向***单元、门***单元和安全装置单元；所述曳引***单元包括电机单元、制动器单元、曳引绳、曳引轮和配重。
可选的，所述电梯仿真模块的个数为两个以上。
可选的，所述信号模拟模块包括操作模拟单元和故障模拟单元；所述操作模拟单元用于生成并发送所述按钮信号；所述故障模拟单元用于生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。
可选的，所述操作模拟单元用于自动生成并发送所述按钮信号。
可选的，所述故障模拟单元用于自动生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。
可选的，所述状态监控模块包括运动监控单元和能耗监控单元；所述运动监控单元用于显示所述电梯的运动状态信息；所述能耗监控单元用于显示所述电梯的能耗信息。
可选的，所述实时通讯模块与所述电梯仿真模块、所述信号模拟模块、所述状态监控模块和所述控制器之间采用CAN总线或5G网络进行通讯连接。
本发明还提供了一种电梯控制器的硬件在环仿真测试方法，所述测试方法包括：
将待测试的控制器与上述任一项所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***中的实时通讯模块通讯连接；
根据预设的测试流程，利用所述控制器与所述测试***进行信号交互，判断所述控制器是否能控制所述电梯仿真模块完成预设的动作，达到预设的效果，如果是，则判定所述控制器符合预设要求。
本发明提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法，能仿真控制器真实的测试环境，将控制器接入硬件在环仿真测试***后，可以同时对控制器的软件和硬件进行测试，并对测试过程进行实时干预和状态监控，解决了现有的离线测试无法验证控制器硬件的问题，提高了控制器的测试和开发效率，避免了样机测试中使用电梯测试带来的高成本和可能的安全风险，从而节约能源、降低成本，实现了对电梯控制器的软件和硬件进行安全、高效、可靠、经济的测试。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的电梯仿真模块的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的信号模拟模块的结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的状态监控模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参考图1所示，图1为本发明一实施例提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***结构示意图，图1中的箭头表示信号的传输方向，所述测试***包括电梯仿真模块、信号模拟模块、状态监控模块和实时通讯模块；所述电梯仿真模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述电梯仿真模块用于仿真电梯的实体部件，所述电梯仿真模块用于接收所述实时通讯模块转发的第一控制信号和第一故障信号，并根据所述第一控制信号和所述第一故障信号进行相应的动作，所述电梯仿真模块还用于将包括仿真反馈信号和电梯状态信号的仿真结果信号发送给所述实时通讯模块；所述信号模拟模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述信号模拟模块用于向所述实时通讯模块发送电梯所包含的按钮信号、所述第一故障信号和第二故障信号；所述状态监控模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述状态监控模块用于接收所述实时通讯模块发送的电梯状态信号，并显示所述状态信号对应的状态信息；所述实时通讯模块与待测试的控制器通讯连接，所述实时通讯模块用于接收所述控制器发送的所述第一控制信号并将所述第一控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述控制器用于接收所述实时通讯模块转发的所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号，所述控制器还用于根据所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号生成第二控制信号，所述控制器还用于将所述第二控制信号发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块还用于将所述第二控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述电梯仿真模块还用于根据所述第二控制信号进行相应的动作，所述第一控制信号包括所述第二控制信号。其中，所述按钮信号需要由所述信号模拟模块先发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块将所述按钮信号转发给所述控制器，所述控制器根据所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号生成第二控制信号，所述第二控制信号经过所述实时通讯模块转发给所述电梯仿真模块，所述电梯仿真模块根据所述第二控制信号进行相应的上下运动；所述第一控制信号还可以包括急停信号、报警信号、加速或减速等控制信号，所述控制器可以将这些控制信号发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块可以将这些控制信号转发给所述电梯仿真模块，以使所述电梯仿真模块进行相应的动作；所述第一故障信号可以包括制动器失效对应的故障信号和层门卡阻对应的故障信号等，所述第一故障信号可以由所述信号模拟模块发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块可以直接将所述第一故障信号转发给所述电梯仿真模块，以使所述电梯仿真模块模拟相应故障下的运行；所述第二故障信号可以包括电机过热信号和位置错误信号等，所述第二故障信号可以由所述信号模拟模块发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块可以直接将所述第二故障信号转发给所述控制器，以使所述控制器生成第二控制信号；所述仿真反馈信号相当于真实电梯上的各类传感器信号；待测试的控制器可以是曳引电梯的控制器或多个曳引电梯组成的电梯群的控制器；所述测试***可以安装在计算机中。
本发明提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，能仿真控制器真实的测试环境，将控制器接入硬件在环仿真测试***后，可以同时对控制器的软件和硬件进行测试，并对测试过程进行实时干预和状态监控，解决了现有的离线测试无法验证控制器硬件的问题，提高了控制器的测试和开发效率，避免了样机测试中使用电梯测试带来的高成本和可能的安全风险，从而节约能源、降低成本，实现了对电梯控制器的软件和硬件进行安全、高效、可靠、经济的测试。
可选的，如图2所示，所述电梯仿真模块包括曳引***单元、轿厢***单元、导向***单元、门***单元和安全装置单元；所述曳引***单元包括电机单元、制动器单元、曳引绳、曳引轮和配重。
本实施例提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，参照真实的曳引电机(群)设计所述电梯仿真模块，从而提高测试效果。
可选的，所述电梯仿真模块的个数为两个以上。如图1所示，一个控制器可以控制一个或两个以上的电梯，电梯仿真模块1、电梯仿真模块2……电梯仿真模块n分别仿真一个真实的电梯，本实施例提供的测试***可以对电梯群的控制器进行测试。
可选的，如图3所示，所述信号模拟模块包括操作模拟单元和故障模拟单元；所述操作模拟单元用于生成并发送所述按钮信号；所述故障模拟单元用于生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。
本实施例提供的所述信号模拟模块包括操作模拟单元和故障模拟单元，这样可以对电梯的信号进行分类。所述按钮信号相当于乘梯人员选择的楼层信号，所述操作模拟单元生成所述按钮信号之后，将所述按钮信号通过所述实时通讯模块转发给所述控制器；所述控制器根据所述按钮信号通过所述实时通讯模块向所述电梯仿真模块发送所述按钮信号对应的第二控制信号；所述电梯仿真模块根据接收到的第二控制信号进行相应的仿真动作，并将包括仿真反馈信号和电梯状态信号的仿真结果信号发送给所述实时通讯模块；所述实时通讯模块将所述电梯状态信号发送给所述状态监控模块；所述状态监控模块可以显示所述电梯的运动过程和结果。所述故障模拟单元生成的所述第一故障信号可以通过所述实时通讯模块转发给所述电梯仿真模块，从而使所述电梯仿真模块模拟相应故障下的运行；所述第二故障信号用于生成所述第二控制信号。
可选的，所述操作模拟单元用于自动生成并发送所述按钮信号。所述操作模拟单元可以根据预设的程序自动生成一些按钮信号，例如，所述操作模拟单元依次生成到二楼的按钮信号、到三楼的按钮信号……这样可以提高测试的效率。在其它实施例中，所述操作模拟单元也可以根据测试人员的手动选择生成相应的按钮信号。
可选的，所述故障模拟单元用于自动生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。所述故障模拟单元与所述操作模拟单元的原理相同，可以自动或手动生成所述第一故障信号和所述第二故障信号。
可选的，如图4所示，所述状态监控模块包括运动监控单元和能耗监控单元；所述运动监控单元用于显示所述电梯的运动状态信息；所述能耗监控单元用于显示所述电梯的能耗信息。
本实施例提供的方案中，所述状态监控模块可以实时接收来自实时通讯模块的信号，所述运动监控单元可以实时显示电梯(群)的位置、速度、加速度和故障等运行状态，所述能耗监控单元可以实时显示电梯(群)的当前功率和某一周期的累计能耗，这样可以使测试过程清楚地展现给测试人员。
可选的，所述实时通讯模块与所述电梯仿真模块、所述信号模拟模块、所述状态监控模块和所述控制器之间采用CAN总线或5G网络等方式进行通讯连接，以实现信号的实时传输。
基于与上述一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***相同的技术构思，本发明还提供了一种电梯控制器的硬件在环仿真测试方法，所述测试方法包括：
将待测试的控制器与上述任一项所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***中的实时通讯模块通讯连接；
根据预设的测试流程，利用所述控制器与所述测试***进行信号交互，判断所述控制器是否能控制所述电梯仿真模块完成预设的动作，达到预设的效果，如果是，则判定所述控制器符合预设要求。
本发明提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试方法，能仿真控制器真实的测试环境，将控制器接入硬件在环仿真测试***后，可以同时对控制器的软件和硬件进行测试，并对测试过程进行实时干预和状态监控，解决了现有的离线测试无法验证控制器硬件的问题，提高了控制器的测试和开发效率，避免了样机测试中使用电梯测试带来的高成本和可能的安全风险，从而节约能源、降低成本，实现了对电梯控制器的软件和硬件进行安全、高效、可靠、经济的测试。
综上所述，本发明提供的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***和测试方法，能仿真控制器真实的测试环境，将控制器接入硬件在环仿真测试***后，可以同时对控制器的软件和硬件进行测试，并对测试过程进行实时干预和状态监控，解决了现有的离线测试无法验证控制器硬件的问题，提高了控制器的测试和开发效率，避免了样机测试中使用电梯测试带来的高成本和可能的安全风险，从而节约能源、降低成本，实现了对电梯控制器的软件和硬件进行安全、高效、可靠、经济的测试。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的权利要求书的保护范围。
Claims (7)
1.一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述测试***包括电梯仿真模块、信号模拟模块、状态监控模块和实时通讯模块；
所述电梯仿真模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述电梯仿真模块用于仿真电梯的实体部件，所述电梯仿真模块用于接收所述实时通讯模块转发的第一控制信号和第一故障信号，并根据所述第一控制信号和所述第一故障信号进行相应的动作，所述电梯仿真模块还用于将包括仿真反馈信号和电梯状态信号的仿真结果信号发送给所述实时通讯模块；
所述信号模拟模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述信号模拟模块用于向所述实时通讯模块发送电梯所包含的按钮信号、所述第一故障信号和第二故障信号；
所述状态监控模块与所述实时通讯模块通讯连接，所述状态监控模块用于接收所述实时通讯模块发送的电梯状态信号，并显示所述状态信号对应的状态信息；
所述实时通讯模块与待测试的控制器通讯连接，所述实时通讯模块用于接收所述控制器发送的所述第一控制信号并将所述第一控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述控制器用于接收所述实时通讯模块转发的所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号，所述控制器还用于根据所述按钮信号、所述第二故障信号和所述仿真反馈信号生成第二控制信号，所述控制器还用于将所述第二控制信号发送给所述实时通讯模块，所述实时通讯模块还用于将所述第二控制信号转发给所述电梯仿真模块，所述电梯仿真模块还用于根据所述第二控制信号进行相应的动作，所述第一控制信号包括所述第二控制信号；
所述电梯仿真模块包括曳引***单元、轿厢***单元、导向***单元、门***单元和安全装置单元；所述曳引***单元包括电机单元、制动器单元、曳引绳、曳引轮和配重；
所述信号模拟模块包括操作模拟单元和故障模拟单元；所述操作模拟单元用于生成并发送所述按钮信号；所述故障模拟单元用于生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。
2.根据权利要求1所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述电梯仿真模块的个数为两个以上。
3.根据权利要求1所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述操作模拟单元用于自动生成并发送所述按钮信号。
4.根据权利要求1所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述故障模拟单元用于自动生成并发送所述第一故障信号和所述第二故障信号。
5.根据权利要求1所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述状态监控模块包括运动监控单元和能耗监控单元；所述运动监控单元用于显示所述电梯的运动状态信息；所述能耗监控单元用于显示所述电梯的能耗信息。
6.根据权利要求1所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***，其特征在于，所述实时通讯模块与所述电梯仿真模块、所述信号模拟模块、所述状态监控模块和所述控制器之间采用CAN总线或5G网络进行通讯连接。
7.一种电梯控制器的硬件在环仿真测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：
将待测试的控制器与权利要求1-6任一项所述的一种电梯控制器的硬件在环仿真测试***中的实时通讯模块通讯连接；
根据预设的测试流程，利用所述控制器与所述测试***进行信号交互，判断所述控制器是否能控制所述电梯仿真模块完成预设的动作，达到预设的效果，如果是，则判定所述控制器符合预设要求。
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