关键词：OPC；调试软件；功能测试
0 引言
随着动车组速度的不断提升，动车的调试与诊断显得越来越重要。单车调试是动车组制造过程中的一个重要环节，车辆组装完成后就要对单个车辆进行功能调试，单车调试的质量和效率严重影响着后续的列车调试以及动车组交付运行。本文介绍的单车调试软件基于OPC Client技术，实现了对单车多个子系统的功能验证。
1 OPC Client[1-2]技术
1.1 OPC技术背景
随着工业自动化的发展，自动化系统需要集成来自了不同厂商的硬件设备，而不同厂商的硬件设备具有不同的硬件驱动，为了能够使不同的驱动程序互相通信，需要一个具有符合一定规范的接口，在这种情况下产生了OPC。OPC是OLE for Process Control缩写，是基于windows系统的接口规范，采用了Microsoft公司的COM组件技术，它由客户端/服务器端组成。OPC是一个开发的接口，通过这个接口能够与其他软件进行通信。OPC Sever是数据的提供者，OPC Client是数据的使用者，对数据进行相应的操作。
1.2 OPC Client的实现
OPC Client作为上层应用，它不调用任何硬件驱动程序，不需要关心底层的硬件、硬件的性能和硬件是怎样进行数据通信，只需遵循OPC相应的数据接口协议，就可以通过服务器访问数据，从而实现了灵活的配置数据和硬件之间的兼容。本文OPC Client实现的功能有：①连接服务器；②断开服务器；③对OPC Sever进行读数据；④对OPC Sever进行写数据。
2 单车调试软件特点
本文所开发的单车调试软件是用来测试动车组通信网络各个子系统的通信是否正常，它模拟了中央控制单元向各个子系统发送指令进行相应的操作，监测各个子系统运行是否正常，能否对相应的子系统动作进行控制。本软件主要由牵引系统、制动系统、门系统、火警系统、空调系统、照明、旅客信息系统、电源、给水卫生系统、软件版本等子系统测试功能组成。单车调试软件的特点有：①简单清晰：它将动车组的各个系统进行划分，逐一进行检测；②易于操作：操作人员能够更快的掌握操作技巧；③便于查找故障：由于动车组网络控制各个子系统协调工作，调试界面中包含与子系统有关的信号，所以出现故障可以快速被发现。④降低成本：它只需要一台工控机，一个MVB网卡与动车组相连，大大降低了人力成本。⑤缩短了调试时间：由于采用了软件的调试，极大减少了人工调试时间。
3 单车调试软件的实现及其测试
单车调试软件充当了中央控制单元功能，它向动车组上各子系统发送相应的信号，各子系统做出反映，它可以检测动车组的各系统是否能够工作正常，各个子系统之间能够通信正常，其实现需要考虑如下几个方面：①确定测试的是动车组的那些子系统；②确定子系统中要测试的是那些功能；③传递哪个信号才能使这个功能实现；④功能实现了会做出相应的反映状态是怎样的。
针对以上需要解决的问题，其软件的实现过程有：①初始化软件的参数；②绘制单车调试界面；③连接服务器；④创建服务器对象；⑤添加组对象；⑥对组对象添加item对象；⑦对信号实现读操作；⑧对信号实现写操作；⑨试验结束退出软件；⑩删除组对象和Item。
单车调试软件连接OPC Server服务器与MVB网络板卡进行通信，MVB板卡通过MVB总线与动车组子系统进行相连，单车调试软件可以模拟动车组的中央控制单元，向单车发出指令、信号，或是接受单车的反馈信号，从而可以测试单车的电器接线的正确性、电器件功能的正确性及MVB网络通信功能。
如图1单车调试软件界面是模拟试验台在单车调试中的应用实例：在模拟试验的相应车型的制动系统的界面中，可通过按钮传送‘0’或‘1’信号，以模拟中央控制单元发出控制信号，从而使单车的继电器、接触器及其他控制电器件动作，以检查其控制功能是否正确。
基于以上原理，研究方法利用了将动车组的输入输出设备[3]信号显示在单车模拟试验台功能性试验操作界面中，能够读到MVB上的端口信息，写MVB端口的信号。将读到的信号能够显示到软件上，将写信号发出观察动车组的各部件的反应并且观察车上的输入输出设备的反馈信号是否反馈到单车模拟试验台的操作界面中。如图1界面中的=28-F11表示的是制动系统的一个断路器，当断路器闭合时，其状态显示方框为绿色；当断路器断开时，其状态显示方框为红色。
单车调试有以下三种情形：①单车调试软件发送一个写信号，其动作可以在相应车辆上能够显出；②单车调试软件发出一个信号，能够与相应车辆上电路图对应；③车上的一个操作在执行，单车调试软件能够检测出来。.png)
图1 单车调试界面
4结语
本文设计了一种适用于动车组单车调试的软件，该软件基于OPC Client技术进行开发，经过测试，该单车调试软件能够实现MVB通信功能和各个功能性试验的测试要求。采用单车调试软件，比传统的测试方法更加节省人力物力，提高了效率，能够更加快速、有效的查找故障，解决故障。利用在单车静态条件下模拟各独立系统如牵引、制动、网络、辅助系统的网络通信，实现模拟中央控制单元的控制功能及MVB网络通信的功能，实现对单车各子系统的测试功能。由于其有可移植性和拓展性，该单车调试软件已在某动车组上得到了成功应用。
参考文献：
[1] 司纪刚．OPCDA服务器与客户程序开发指南[M].南大傲拓科技(北京)有限公司，2008．
[2] OPC Foundation．Data Access Automation Interface Standard[M]．Version 3.0.OPC Foundation,2003．
[3] 张顺广，王欣，张翔．具有MVB接口的输入输出设备的分析[J]．铁道机车车辆，20lO．
论文作者:周纪超
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：单车论文; 车组论文; 软件论文; 功能论文; 子系统论文; 信号论文; 测试论文; 《中国电业》2019年22期论文;