Dezvoltarea Unei Aplicatii Pentru Controlul Vizual al Echipamentelor de Test Vxi

INRODUCERE

În lucrarea de față am prezentat pe parcursul a patru capitole dezvoltarea unei aplicații pentru controlul vizual al echipamentelor de test VXI.In primul capitol sunt prezentații pașii cu privire la proiectarea unui echipament de testare automată,iar mai apoi interfața cu ajutorul caruia se implementează aplicația,iar in al doilea capitol sunt descrise diferite medii de programare printre care și Agilent VEE,acesta fiind și aplicația pentru controlul vizual al echipamentelor de test VXI descris în capitolul trei.

CAPITOLUL 1

Proiectarea sistemelor de testare automată

Considerații privind proiectarea sistemelor de testare automată

Pentru proiectarea sistemelor de testare automată și pentru alegerea unei arhitecturi de sistem de testare, trebuie luat în calcul câteva considerații și provocări legate de proiectare, inclusiv gradul crescut de complexitate al dispozitivului, ciclurile de dezvoltare mai reduse, bugetele mai scăzute și durabilitatea sistemului de testare.

Pentru sistemul de testare,trebuie determinat care sunt cei mai importanți factori iar mai apoi este necesar sa se aleagai o arhitectură adaptată pe deplin nevoilor.

O arhitectură modulară a sistemului de testare, definită la nivel software, precum cea prezentată în figura 1.1, se bazează pe o abordare multilevel, având următoarele avantaje:

-creșterea flexibilității sistemului de testare, compatibil cu o varietate de aplicații, segmente de afaceri și generații de produse.

-arhitecturi cu performanțe sporite, care cresc în mod semnificativ rata de transfer a sistemului de testare și asigură o strânsă corelare și integrare a instrumentelor de la diferiți furnizori, inclusiv instrumente de precizie DC, analogice și digitale de mare viteză, și de generare și analiză de semnale RF.

-costuri de investiții scăzute în sistemele de testare prin reducerea investițiilor de capital inițial și a costurilor de întreținere concomitent cu creșterea utilizării echipamentelor în funcție de cele mai variate exigențe de test.

-creșterea durabilității sistemului de testare asigurată de standardele industriale adoptate pe scară largă, care permit implementarea upgrade-urilor tehnologice pentru optimizarea performanțelor și satisfacerea cerințelor viitoare în materie de test.

În proiectarea unhui sistem de testare automată sunt 5niveluri:

Fig. 1.1 Arhitectura pe cinci niveluri pentru dezvoltarea sistemelor de testare

Nivelul nr. 5 al arhitecturii: administrare sistem/executiv de test

Un sistem de testare automată necesită punerea în aplicare a mai multor sarcini și funcții de măsurare – unele specifice dispozitivului supus testării (DUT) și altele repetate pentru fiecare dispozitiv testat. Pentru a minimiza costurile de întreținere și pentru a asigura longevitatea sistemului de testare, este important să se pună în aplicare o strategie de testare care separă sarcinile la nivel DUT de sarcinile la nivel de sistem astfel încât să puteți reutiliza, menține și schimba rapid programele (sau modulele) de test create pe parcursul ciclului de dezvoltare pentru a răspunde nevoilor specifice de testare.În orice sistem de testare, operațiile sunt adesea diferite și comune pentru fiecare dispozitiv testat, precum sarcinile la nivel de system.

Fiecare dispozitiv are operatii diferite,acestea fiind:configurare instrument,măsurători,achiziție de date,analiza rezultatelor, Calibrare și module de operații comune pentru fiecare dispozitiv:interfețe operator ,management utilizatori,reperare DUT,control al fluxului de testare,stocare de rezultate,rapoarte de încercare.

Operațiile care sunt comune pentru fiecare dispozitiv, ar trebui efectuate de un executiv de test. Un executiv de test care se ocupă de operațiile comune poate economisi timp, deoarece nu trebuie să se scrie același cod pentru mai multe dispositive,se poate petrece timpul scriind codul aferent operațiilor care sunt diferite pentru fiecare dispozitiv. Folosind un executiv de test, se asigură de asemenea, coerență în rândul operațiilor comune și se evită scrierea aceluiași tip de cod pentru mai multe dispozitive.

Se poate alege din mai multe tipuri de executiv de test. Unele companii își scriu propriile lor directoare de testare, iar alții optează pentru utilizarea unui software disponibil în comerț, precum NI TestStand. Trebuie să se aleagă executivul de test care este cel mai bun pentru sistemul de testare, indiferent dacă se optează pentru crearea un executiv test personalizat sau se utilizează unul care este disponibil în comerț.

NI TestStand include mediul de dezvoltare Sequence Editor pentru dezvoltarea sistemelor de testare automată după cum se arată în figura 1.2.

Fig. 1.2 NI TestStand Sequence Editor ajută la scurtarea timpul de dezvoltare al sistemelor de testare automată

Utilizând NI TestStand Sequence Editor, se poate crea secvențe de test, care automatizează execuția de module de cod, scrise în orice limbaj de programare. Fiecare modul de cod execută o operație de testare pe un dispozitiv supus testării (DUT) și restituie apoi informațiile de măsurare la NI TestStand. Se poate înregistra în mod automat rezultatele testării într-un raport sau bază de date. În plus, sistemele scrise cu ajutorul NI TestStand se pot integra cu sarcina de control a codului sursă, cerințele de administrare și cu sistemele de gestionare a datelor. 

NI TestStand a fost proiectat pentru a viza patru domenii cheie: (1) simplifică dezvoltarea secvențială complexă, (2) accelerează dezvoltarea secvențială complexă, (3) sporește capacitatea de reutilizare și de întreținere a codurilor și a sistemului de testare și (4) îmbunătățește performanțele de execuție ale sistemului de testare. Aceste zone de interes au condus la adoptarea NI TestStand în industria electronicelor de consum, pentru validarea și testarea proceselor de fabricație, în aplicații militare și aerospațiale, în industria medicală, și caracterizare IC.

Nivelul nr. 4 al arhitecturii: software de dezvoltare a aplicației

Mediul de dezvoltare de aplicații (ADE) joacă un rol critic în arhitecturile sistemelor de testare. Utilizând aceste soluții, se poate comunica cu o varietate de instrumente, integra măsurători, afișa informații, conecta cu alte aplicații și multe altele. În mod ideal, ADE-urile sunt utilizate pentru a dezvolta aplicații de testare și măsurare, pentru a asigura ușurința de utilizare, performanțele de compilare, integrarea unui set diferit de I/O și flexibilitatea de programare pentru a îndeplini cerințele unei palete largi de aplicații.

Se petrece cea mai mare parte a timpului de dezvoltare lucrând cu un ADE, deci este foarte important să se aleaga unul care este ușor de utilizat, suportă mai multe platforme și se integrează ușor cu serviciile de măsurare și control, cum ar fi driverele.

Alte caracteristici pe care ar trebui luate în considerare în alegerea unui ADE pentru dezvoltarea sistemului de testare sunt caracteristicile de prezentare și raportare, probabilitatea de obsolescență a produsului și tipul de training și suport disponibile la nivel mondial.

Atunci când se optează pentru un ADE, trebuie luați în considerare următorii factori:

-Ușurința de utilizare.

-Capacitățile de măsurare și analiză.

-Integrare cu drivere de măsurare și control.

-Training și suport.

-Suport multicore.

-Independența sistemului de operare.

-Caracteristici de prezentare și raportare.

-Protecție împotriva riscului de obsolescență.

-Upgrade-urile.

Printre exemplele de ADE-uri se numără NI LabVIEW, NI LabWindows/CVI și Microsoft Visual Studio,Agilent VEE si VTE

Nivelul nr. 3 al arhitecturii: servicii de măsurare și control 

Alegerea unui hardware de testare și măsurare cu interfețe software scalabile este un alt nivel important în definirea arhitecturii modulare de testare. Software-ul de servicii de măsurare și control oferă interfețe modulare de software pentru configurarea și programarea testelor . Printre exemplele de tipuri de interfețe software se numără managerii de configurare, precum software-ul MAX (Measurement & Automation Explorer) de la NI, „Virtual Instrument Software Architecture” (VISA), drivere de instrumente Plug and Play și drivere de instrumente virtuale interschimbabile (IVI).

Alte exemple se referă la driverele de instrumente oferite de către furnizorul de instrumente, precum NI-DAQmx.

Manager de configurare

Un manager de configurare, precum MAX, prezintă o viziune unitară a sistemului în materie de funcții hardware de măsurare, suportat  în softul de servicii de măsurare și control. Utilizând software-ul de configurare MAX,se poate defini nume de canale pentru a organiza semnalele sau pentru a specifica funcțiile de scalare pentru convertirea semnalelor digitizate în cantități de măsurare. Avantajul cheie al managerului de configurare este capacitatea de integrare cu ADE-urile, care oferă posibilitatea de a integra cu ușurință mai multe măsurători într-o singură aplicație, evitând astfel o programare greoaie. Cu aceste instrumente de configurare, se poate economisi timp prin configurarea programatică a acestor funcții de măsurare.

Conectivitate a instrumentelor

Integrarea instrumentelor tradiționale în cadrul software-ului de testare necesită tehnologii, cum ar fi driverele de instrumente IVI și „Plug and Play” pentru a facilita comunicarea cu aceste instrumente și interschimbabilitatea lor. Un driver de instrument „Plug and Play” reprezintă un set de funcții, sau de VI-uri LabVIEW, care controlează un instrument programabil. Driverele de instrumente ajuta să se inițieze utilizarea instrumentului de pe computerul , economisind timp și costuri de dezvoltare, întrucât nu este nevoie să se invețe protocolul de programare pentru fiecare instrument. Cu ajutorul driverelor de instrumente cu sursă deschisă, bine documentate, se poate personaliza modul de operare pentru o performanță mai bună.

IVI implementează o platformă cadru de drivere care facilitează capacitatea de interschimbare a instrumentelor prin utilizarea unei interfețe API generale pentru fiecare tip de instrument și prin implementarea driverului în mod separat, pentru a comunica cu anumite instrumente. Separarea API de implementarea unui anumit driver fiecărui instrument oferă posibilitatea de a proiecta un sistem cu ajutorul unui osciloscop special, conform cu specificațiile IVI; după ce sistemul este implementat, se poate schimba marca și modelul de instrument fără a fi nevoie să se rescrie aplicația de testare.

Instrumente de programare

Driverele pot merge dincolo de furnizarea unei interfețe API ușor de utilizat prin adăugarea de instrumente care să faciliteze dezvoltarea și să economisească timp. Instrumentele suport I/O sunt unelte interactive pentru crearea rapidă a unei aplicații de măsurare sau de stimul. Instrumentul DAQ Assistant, parte componentă a driverului NI-DAQmx, este un exemplu de instrument I/O asistent. DAQ Assistant oferă un panou utilizatorilor pentru configurarea parametrilor comuni de achiziție de date, fără programare. Combinația de instrumente suport ușor de utilizat și medii de programare performante este esențială pentru asigurarea unei dezvoltări rapide și a capacităților necesare pentru satisfacerea celor mai diferite cerințe ale aplicației.

Nivelul nr. 2 al arhitecturii: magistrală de calcul și de măsurare

În centrul fiecărui sistem modern de testare automată se află un computer de tip desktop, o stație de lucru/server, un laptop sau un computer de bord, utilizate cu platformele PXI și VXI. Un aspect important al platformei de calcul este abilitatea de a se conecta (și de a comunica) cu instrumente multiple într-un sistem de testare. Numeroase magistrale de instrumente inclusiv GPIB, USB, LAN, PCI și PCI Express sunt disponibile pentru instrumente de sine stătătoare și modulare. Aceste magistrale au puncte forte diferite, astfel încât unele sunt mai potrivite pentru anumite aplicații decât altele. De exemplu, GPIB are cea mai mare capacitate de adoptare de instrumente de control și disponibilitate de instrumentație; USB oferă o largă disponibilitate, conectivitate ușoară și viteză de transfer sporită; LAN este potrivită pentru sisteme distribuite; și PCI Express oferă cea mai mare performanță.

Fig. 1.3 Printr-o comparație între magistralele de control al instrumentelor, PCI și PCI Express asigură cele mai bune performanțe în ceea ce privește lățimea de bandă, latența și rata de transfer 

Utilizarea pe scară largă a PC-ului a generat proliferarea de magistrale interne extrem de performante, inclusiv PCI și PCI Express, care oferă cea mai mică latență și cea mai bună rată de transfer sau lățime de bandă. Magistrala PCI oferă până la 132 MB/s lățime de bandă iar PCI Express, o evoluție a PCI, poate scala până la 4 GB/s pentru a răspunde nevoilor de creștere a lățimii de bandă și poate oferi compatibilitate completă la nivel software cu PCI. Figura 1.3 ilustrează perioada de latență și performanțele înregistrate în funcție de lățimea de bandă, ale celor mai populare magistrale de control a instrumentelor. Deseori, este nevoie de un sistem de testare care încorporează mai multe magistrale pentru a maximiza gradul de performanță, nivelul de durabilitate și capacitatea de reutilizare.

Nivelul nr. 1 al arhitecturii: măsurare și dispozitive I/O

Nivelul final al arhitecturii, de măsurare și dispozitive de I/O, include instrumentele și modulele utilizate în sistemul de testare. În funcție de magistrala de calcul și de măsurare pentru care s-a optat la nivelul nr. 2, acesta poate include module VXI și/sau PXI; GPIB, LAN, și/sau instrumentele benchtop USB; și instrumentele PCI sau PCI Express, după cum se vede în figura 1.4. Majoritatea sistemelor de testare automate au mai multe dispozitive I/O conectate printr-un mix de magistrale de instrumente. După definirea DUT sau a DUT-urilor și a tipurilor de teste pe care trebuie efectuate, se poate alege dispozitivul I/O potrivit pentru sistemul de testare.

Printr-o abordare modulară, se poate defini funcționalitatea de măsurare a sistemului de testare și construi sisteme scalabile, capabile să satisfacă orice cerințe viitoare. Folosind o abordare modulară, definită la nivel software, se poate efectua măsurători personalizate pentru standardele emergente, sau este posibilitatea de a modifica sistemul în cazul în care cerințele de schimbare implică adăugarea de instrumente, canale, sau noi măsurători. Combinația dintre un software flexibil, definit de utilizator și componentele hardware scalabile reprezintă nucleul instrumentației modulare.

Fig. 1.4 Exemplu de sistem de testare hibrid, bazat pe VXI, LAN, și instrumente USB

Interfața VXI

Standardul VXI îmbină avantajele oferite de magistrala VME cu cele oferite de protocolul de comunicație caracteristic interfeței IEEE-488.

Standardul VXI definește structura generală a unui sistem complex, numit sistem VXI, obținut prin interconectarea unor instrumente modulare. Entitatea constructivă de bază este modulul, realizat pe o placă de circuit imprimat. Entitatea funcțională de bază este dispozitivul VXI, care asigură, o anumită funcție în cadrul sistemului VXI. Un dispozitiv VXI conține, de regulă, un modul. Există însă și dispozitive VXI care pot să conțină mai multe module, după cum există și module care pot să conțină mai multe dispozitive VXI.

Un sistem VXI poate să conțină până la 256 dispozitive VXI, grupate în subsisteme VXI.

Un subsistem VXI este constituit dintr-un așa-numit "Slot 0 central timing module", denumit în continuare modulul 0, și cel mult 12 module adiționale. Modulele sunt amplasate într-o ramă standard de 482,6 mm (19 țoli) și interconectate printr-un fund de sertar, prin magistrala VXI. O magistrală VXI aparține în exclusivitate subsistemului respectiv. Se remarcă posibilitatea coordonării subsistemului VXI de către un calculator încorporat sau exterior. În cazul unui calculator exterior, conexiunea între acesta și subsistemul VXI se poate realiza fie prin intermediul interfeței IEEE-488, fie prin intermediul interfeței MXI. Un subsistem VXI poate include unul sau mai multe aparate, module de memorie, module cu unități centrale de prelucrare (CPU) etc., libertatea în alegerea unei configurații fiind foarte mare. Noțiunea de subsistem VXI este importantă din punct de vedere electric deoarece un subsistem VXI delimitează foarte exact zona de acțiune a semnalelor magistralei VXI. Pentru aceste semnale se garantează anumite performanțe. Spre exemplu, pentru semnalele ECL corespunzătoare anumitor linii ale magistralei unui subsistem VXI, se garantează întârzieri de maximum 5 ns între oricare două module. Pentru a nu se degrada aceste performanțe, semnalele pot fi utilizate în afara subsistemului VXI numai după o amplificare corespunzătoare.

Dacă un sistem VXI necesită mai mult de 13 module, cât admite un subsistem VXI, este necesară conectarea a două sau mai multe subsisteme VXI. Conectarea mai multor subsisteme VXI într-un sistem VXI se poate realiza prin interfața RS-232, interfața IEEE-488, magistrala VME sau interfața MXI. Conectarea nu se poate face direct de la o magistrală VXI la alta deoarece se degradează performanțele garantate pentru semnalele vehiculate pe magistrală (datorită încărcării capacitive suplimentare produse). Comunicația între dispozitivele VXI dintr-un sistem se realizează printr-un protocol numit Word Serial Protocol (WSP). Denumirea provine de la faptul că pe magistrala VXI sunt transferate serial cuvinte de 16, 32 sau 48 biți.

Protocolul este asemănător celui caracteristic interfeței IEEE-488. În funcție de lungimea

cuvântului, protocolul are denumiri caracteristice :

– word serial, pentru cuvinte de 16 biți;

– longword serial, pentru cuvinte de 32 biți;

– extended longword serial, pentru cuvinte de 48 biți.

Există și posibilitatea transferurilor pe 8 biți, prin așa-numitul Byte transfer protocol.

1.2.1 Specificații mecanice și electrice VXI

Șasiul-cadru (fig. 1.5) trebuie să asigure:

-susținerea modulelor instrumentelor și interconectarea lor, prin cablajul de pe planul de spate; ca bază de pornire, s-a utilizat magistrala de 32 de biți VME (IEEE 1014), de la care s-au păstrat întocmai conectorul P1 și rândul de contacte din mijlocul P2.

-s-au adăugat două noi tipo-dimensiuni și un conector (vezi, în legătură cu fig. 1.6,Tabelul nr.1.1).Exceptând contactele P1, s-a preluat de la VME și posibilitatea (producătorului/) utilizatorului de asigna pinii conectorului P2 (și, prin extensie, aiP3).

Tabelul 1.1 Tipo-dimensiunile tuturor modulelor VXI

Fig. 1.5 Aspectul dulapului VXI (cu vedere a “fundului de sertar”).

Fig. 1.6 Vedere laterală a modulelor și a conectorilor standard VXI.

“Scalabilitatea” configurațiilor VXI cuprinde și posibilitatea de a include modulele mai mici în configurații cu sertare mai mari.

Specificațiile includ instrucțiuni de asamblare și ghidare, răcire (se asigură traseele aerului ventilat, de jos, dinspre P3, în sus, spre P1), de alimentare cu energie a cadrului (a planului posterior, cu magistrala) și a modulelor.

-valori tipice pentru Δp de-a lungul modulului, produs de un debit de aer ventilat D, sunt de 1 (litru/s) x (mm coloană H2O) pentru produsul D Δp ;

-se poate considera analogia electrică D curent, Δp tensiune deci produsul D Δp reprezintă o “putere” de ventilare (vezi dimensiunile);

-D minim necesar se poate calcula, funcție de puterea disipată de modul și de diferența ΔT maxim admisă între temperatura modulului și cea ambiantă, cu formula D = 0,831 ( C l / J ) P / ΔT (unde constanta de multiplicare este determinatăevident de specificațiile mecanice VXI);

-se poate considera și analogia electrică D curent, ΔT tensiune;

-nu se recurge uzual la tragerea aerului prin dreptul modulelor ci la împingerea aerului către

module – prin filtre și, eventual, prin ghidaje (obturate spre sertarele rămase goale) – din laterale spre spate;

-pentru a stimula convecția aerului încălzit, sursele de alimentare se dispun la partea inferioară a dulapului VXI.

Evident, aceste instrucțiuni trebuie respectate și de producătorii de module, ca și recomandarea ca toate reglajele, punctele de măsură, comutatoarele, indicatoarele (LED etc.), punctele de test (a circuitelor interne) și conectoarele de I/O pentru legătura cu obiectele (externe) măsurate să fie dispuse pe panoul frontal al modulelor VXI.

Structura P1, P2 și P3 (fiecare tip DIN, cu 96 de pini) :

P1 cuprinde 16 biți de date, 24 biți de adresă (pentru 2 la puterea24 = 16 MBytes), biți pentru arbitrarea “multi master” a priorităților (vezi detaliile de mai jos), biți pentru întreruperi și linii utilitare.

P2 adaugă pe linia centrală de contacte, încă 16 biți de date (completând un număr total de 32) și un număr suplimentar de biți de adresă (se pot adresa, pe ansamblu, cu MSB din P1, 4GBytes).

VXI recomandă, pe rândurile exterioare de contacte ale P2, un ceas diferențial ECL de 10 MHz, “CLK10” (adus prin circuite tampon, “buffer”, la fiecare fund de sertar), linii pentru 4 moduri de declanșare TTL și ECL, un bus local de 12 linii, un bus analogic (cu sumare de curenți), un bus de identificare a modulului, un bus de distribuție a unui număr sporit de tensiuni de alimentare (inclusiv -24V, -5,2 V, -2V,+24 V pentru a putea alimenta circuite ECL sau subsisteme analogice). Tabelul nr.1.2, de mai jos, prezintă rezolvarea VXI a unei serii de probleme ale vechilor configurații de instrumente “Rack & Stack” (dispuse uzual pe rafturi -“racks”- sau unul peste altul, în stive -“stacks”), cu legături pe la spate, împletite din cabluri de tot felul, cu probleme de acces, de siguranță în timp, de perturbare reciprocă etc.

Pentru pinii P3, VXI recomandă, pentru sporirea performanțelor, un ceas de 100 MHz (toleranță a frecvenței de 100 părți/milion), CLK100, un bus de declanșare “Star Trigger” pentru ECL, un nou bus local de 24 de linii, un nou bus de distribuție a tensiunilor de alimentare.

Tabelul nr.1.1 Problematica instrumentelor “Rack & Stack” și rezolvarea VXI

Bus-ul pentru semnalele de ceas și sincronizare:aceste semnale sunt generate, sub comanda Managerului de Resurse, în modul diferențial ECL, fiind trecute prin circuite “buffer” la intrarea pe fiecare fund de sertar (ceea ce nu încarcă practic circuitele de generare și previne fluctuațiile de frecvență “jitter” date de modificările sarcinilor) – vezi fig. 1.7

Bus-ul pentru semnalele de declanșare – cu performanța unei întârzieri de maximum 2 ns de la un capăt la altul al planului de spate:

-linii conectate la P2:

-8 linii pentru declanșarea circuitelor TTL

-2 linii pentru declanșarea circuitelor ECL.

-linii adiționale, conectate la P3- pentru comunicații inter-module.

Magistrale (bus-uri) locale – cablate “daisy chain” (“lanț – margaretă” din aproape în aproape, pe planul de spate) cu linii de impedanță caracteristică 50

-permit comunicații locale, între module vecine (de exemplu aducerea, prin intermediul unui modul de baleiere-multiplexare cu relee, a mai multor semnale analogice la un modul de tip multimetru digital).

-pot vehicula 5 tipuri de semnale (prezentate în Tabelul 1.3):

Tabelul nr. 1.3 Semnale ce pot fi dirijate prin magistralele locale

Fig. 1.7 Exemplu de distribuție, de la modulul (din sertarul) 0 a CLK10 (de 10 MHz) de la P2 și a CLK100 (de 100 MHz), împreună cu semnalul de sincronizare SYNC100, de la P3.

În fig. 1.8a este prezentat un exemplu de utilizare a magistralelor locale (de remarcat semnalele care intră în- și ies din- fiecare modul): semnalele achiziționate sunt aduse spre procesorul de semnale digitale (“DSP”) care stochează, în modulul de memorare, rezultatele intermediare și finale (acestea din urmă sunt trimise, spre afișare, la modulul specializat alăturat).

În fig. 1.8b este prezentat un exemplu de alocare a unor fascicule de linii ca magistrale locale (una pentru a lega modulul N la modulul N-1 și alta pentru a-l lega la modulul N+1).

Fig. 1.8 (a) Un exemplu de utilizare a magistralelor locale;

(b) Un exemplu de alocare a unor fascicule de linii ca magistrale locale.

Bus-ul analogic ( vezi un exemplu în fig. 1.9) – implementat cu sumare de curenți într-un nod (terminat pe 50) de pe planul de spate VXI ; cumulează ieșirile mai multor module, asamblând forme de undă complexe ce pot fi utilizate ca stimuli pentru alte module sau pentru obiectul (exterior) supus testării

Fig. 1.9 Exemplu de implementare a unui bus analogic.

Liniile “MODID” pentru identificarea modulelor ( vezi fig. 1.10)

-fiecare fund de sertar are un rezistor de 825 între pinul său MODID și masă ; prin citirea

tensiunii pe acest rezistor managerul de resurse determină dacă în sertarul respectiv este inserat un modul sau nu (caz în care, evident, tensiunea respectivă este 0) – vezi, de asemenea, fig. 1.9.

-alte informații, precum tipul și producătorul unui modul, data ultimei calibrări etc., pot fi obținute, sub controlul managerului de resurse, prin citirea registrelor de configurare.

Fig. 1.10 Conectarea liniilor MODID.

Bus-ul de distribuție a tensiunilor de alimentare – (vezi fig. 1.11)

-poate alimenta cu până la 260 W un modul care are conectorii P1, P2 and P3

-cele 7 tensiuni de alimentare sunt alese pentru a acoperi cele mai frecvente necesități (de unde parametrii de performanță impuși surselor de alimentare -Tabelul 1.4) :

-+5V și +/−12V (preluate de la VME)

-s-a adăugat o sursă de putere redusă, “ +5V Standby”

-+/−24V pentru alimentarea surselor de semnal analogic și pentru a putea genera, eventual, în module, alte valori utile, de exemplu +/−15V

-−5.2V pentru circuitele ECL și −2V pentru terminația sarcinilor ECL

Tabelul nr 1.4 Performanțe impuse surselor de alimentare

Distorsiunile pot fi categorisite ca “ondulații”, în intervalul de până la 20 Hz și ca “zgomote” peste această frecvență ; filtrarea se face, cu condensatoare cu tantal, respectiv, cu condensatoare ceramice:

-măsurarea distorsiunilor de fluctuație se face uzual pentru impulsuri de curent de sarcină între 0

și 50 % din valoarea maximă admisă pentru [ curentul static al cadrului VXI respectiv = (nr. de sertare) x (curentul maxim ce poate fi absorbit de un modul) ]

-în unele aplicații (de exemplu măsurări de radio-frecvență) care impun reducerea distorsiunilor

induse (măsurate uzual până la 1GHz, valoarea maximă considerată pentru spectrul zgomotului în specificațiile VXI), sunt preferate sursele “liniare”, chiar dacă au un randament mai mic decât sursele în comutație. Fig. 1.9 prezintă sintetic modul de alimentare a modulelor, inclusiv sub aspectul puterii minime garantate la intrarea în module.

-se poate înmulți curentul de 1 A (maxim pentru conectorul DIN96 utilizat) cu numărul de pini

alocați unei tensiuni de alimentare (pentru a obține curentul maxim disponibil pentru alimentare la respectiva tensiune) și cu valoarea tensiunii respective (pentru a obține puterea disponibilă pentru alimentare la respectiva tensiune).

-valorile curenților și puterilor necesare modulelor sunt uneori mult mai mici în practică – trebuie

făcut un ante-calcul acoperitor al necesităților de alimentare, înainte de achiziționarea unui cadru VXI (cu surse de alimentare nu mai mari decât este nevoie).

Se recomandă ca sistemele de protecție și alarmă să monitorizeze nu numai tensiunile ci și curenții.

Fig. 1.11 Alimentarea modulelor.

Bus-ul în stea (“STAR TRIGGER BUS”) acest bus de declanșare pentru circuitele ECL, localizat doar pe P3, are, în total,12 ramificații ( vezi un exemplu de utilizare în fig. 1.12) :

Fig. 1.12 Exemplu de utilizare a bus-ului “stea”.

Utilizarea acestei varietăți de semnale impune măsuri de protecție la conectarea greșită (un exemplu limită ar fi ajungerea unui pin TTL pe o linie de semnale analogice de nivel înalt de pe fundul de sertar).

-VXI prevede montarea pe partea frontală a modulelor a unor “chei” care se extind,de-o parte și

de alta și se îmbină (sau nu) cu “cheile” corespunzătoare ale modulelor vecine, dacă acestea sunt ( sau nu) compatibile cu semnalele bus-ului local – vezi Tabelul 1.5:

Tabelul 1.5 Exemplu de codificare și montare a cheilor pe partea stângă (S) și pe partea dreaptă (D) a modulelor

În acest fel, un modul cu bus-ul local alocat unui anumit tip de semnale se poate alătura (exclusiv) unuia cu aceeași alocare,de exemplu, un modul cu alocare pentru TTL se poate îmbina, spre dreapta, cu altul cu aceeași alocare: cheile de pe rândurile 2,3 și coloana din D ale primuluimodul nu se blochează (împiedicând introducerea în sertar) în cheile de pe rândurile 0,1 și coloana S ale modulului din stânga. Dacă acesta din urmă ar avea alocare pentru ECL, de exemplu, este evident că ar avea cheile pe coloana S tocmai în rândurile 0 și 1, unde s-ar lovi de cheile din D ale primului modul, cu alocare TTL, incompatibilă.

1.3.Stocarea echipamentelor

Pentru stocarea echipamentelor de testare se folosesc carcasele Rack. Unele carcase rack pot proteja instrumentele în condiții extreme. Altele pot oferi ventilație și răcire necesara pentru a preveni componentele sistemului de testare de la supraîncălzire. Trebuie luati în considerare mai mulți factori atunci când se alege un raft, inclusiv mediul de utilizare, portabilitate, dimensiune, și răcire. Tipul de suport ales pentru sistemul de testare depinde foarte mult de mediul în care este folosit sistemul. De exemplu, un sistem de testare care este implementat pe podea pentru producția unei companii globală de telefoane mobile poate fi considerabil mai robust și portabil decât un sistem care urmează să fie utilizat în scopuri militare. Un alt factor în alegerea carcasei rack este portabilitatea. Unele sisteme de testare sunt construite pentru a fi staționare – testere de cipuri de obicei, se încadrează în această categorie. Odată ce un tester cip a fost transportat de la locul unde a fost construit pentru ampalserea pe podeaua unde va funcționa, acesta este mutat rareori vreodată. În contrast, un sistem de testare construit pentru armata acesta se deplasează în mod continuu și trebuie, prin urmare, să fie extrem de mobil.Exemplu de carcasa Rack fig. 1.13

Figura 1.13 Carcasele portabile rack sunt potrivite pentru sisteme de testare care trebuie să fie mobila.

CAPITOLUL 2

Medii de programare

2.1 Mediul de programare LabVIEW

Mediul LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) este unul dintre primele imbaje de programare grafică ce permite dezvoltarea de aplicații de achiziție de date, devenind un standard în programarea aplicațiilor de testare, măsurare și automatizări industriale. LabVIEW permite construirea de instrumente în interiorul computerului PC, cu performanțe și abilități ce nu pot fi atinse de instrumentele clasice. Împreună cu plăcile de intrare-ieșire (I/O), el permite generarea fluxurilor de informație digitală sau analogică pentru automatizări și crearea sau simularea aparaturii de laborator (voltmetre, osciloscoape, analizoare de spectru, generatoare de semnal, etc.).

LabVIEW utilizează terminologii, idei și reprezentări familiare tehnicienilor și inginerilor, iar programarea aplicațiilor se face mai mult prin simboluri grafice decât prin instrucțiuni sub formă de text specifice programării clasice. Pentru scrierea programelor în LabVIEW se utilizează limbajul grafic de generația a 5-a, numit G. Programarea într-un astfel de limbaj grafic se face prin asamblarea elementelor componente, fiind astfel mai ușor de înțeles și depanat și de persoane cu mai puțină experiență în programare.

Orice program LabVIEW este un „instrument virtual” (VI). Instrumentul virtual (VI) – este un modul de program care este reprezentat în formă grafică pentru a semăna cu un instrument real. Instrumentele virtuale sunt formate din două părți distincte, dar strâns legate: panoul frontal și diagrama bloc.

LabVIEW este un mediu deosebit pentru analiza semnalelor și a sistemelor. El permite dezvoltarea de programe pentru rezolvarea sistemelor de ecuații algebrice, fitarea curbelor, integrarea ecuațiilor diferențiale ordinare, calcularea derivatelor și a integralelor diverselor funcții, generare și analiză de semnal, calcularea transformatei Fourier discretă și filtrarea semnalelor. Pentru aceasta LabVIEW conține un număr mare de instrumente (VI) dedicate pentru rezolvarea ecuațiilor liniare algebrice. Funcțiile pentru lucrul cu vectori și matrici se găsesc în submeniul Array din paleta de funcții ș în submeniul Mathematics.

LabVIEW oferă posibilitatea lucrului cu șiruri și operații I/O cu fișiere necesare pentru stocarea/citirea datelor. Există de asemenea un număr mare de funcții și VI-uri pentru aceste operații, disponibile în submeniurile String și File I/O din paleta de funcții.

Un alt capitol la care LabVIEW are un număr mare de funcții și Vi-uri dedicate este comunicația pentru controlul instrumentelor. Există VI-uri pentru comunicația serială, GPIB (IEEE 488), VISA.

2.2 Agilent VEE

Agilent VEE este un software grafic de programare a fluxului de date dezvoltat de Agilent Technologies pentru testare automată, măsurarea, analiza datelor și raportare. VEE a fost inițial pentru Ingineria Visuala Mediului (Visual Engineering Environment) dezvoltat de HP desemnat și proiectat ca HP VEE; acesta a fost redenumit oficial la Agilent VEE.

Agilent VEE a fost utilizat pe scară largă în diferite industrii, care deservesc întreaga etapă a ciclului de viață al unui produs, de la proiectare, validare pentru manufacturare. Acesta este optimizat ca si instrument de control și automatizare pentru testarea și măsurarea dispozitivelor, cum ar fi instrumentele de achiziție de date, voltmetre digitale și osciloscoape, generatoare de semnal și surse de alimentare programabile.

2.2.1 Obiectele și pinii Agilent VEE

Un program VEE este format din mai multe obiecte VEE conectate (uneori numite dispozitive). Fiecare obiect VEE este format din diferite tipuri de pini, și anume , pini de date, pini de secvența, pini de execuție (XEQ), pini de control și pini pentru detecția erorilor . Pini de date guvernează propagarea fluxului de date, în timp ce pini de secvență determină ordinea obiectelor de execuție. Pinii de pe partea stângă a unui obiect sunt numiti pini de intrare, în timp ce pinii de pe partea dreaptă sunt pini de ieșire. Două obiecte, A și B, sunt conectate dacă pinul de ieșire al obiectului A este conectat la o poziție de intrare a pinului B. Mai multe linii de conectare pot proveni de la un singur pin de ieșire, dar la intrare cel mult o linie de legătură poate fi atașată la un pin de intrare. Toți pinii de intrare și cei de executie trebuie să fie conectați, în timp ce pini de control și pini de ieșire pot fi lăsati neconectati.

2.2.2 Fluxul de date și propagarea datelor

Agilent VEE este un limbaj de programare a fluxui de date. În cadrul unui program VEE, există mai multe conexiuni între obiecte și fluxurile de date prin obiectele de la stânga la dreapta în timp ce secvența este derulata de sus în jos . Atunci când un obiect execută, se folosește valoarea pin-ului de intrare de a efectua o operație. Când se termină, rezultatul este plasat la pin-ul de ieșire. Valoarea de ieșire a pin-ului introdus este apoi propagată la oricare dintre pinii de intrare care sunt conectati la acesta. O secvență de pini este folosită pentru a specifica anumite obiecte pentru execuție. În cele mai multe cazuri, pini de secvență nu sunt conectati pentru a permite propagarea de date si a determina ordinea de executie. În cazul în care secvența pin-ului de intrare a unui obiect este conectat, obiectul va executa operația numai în cazul în care toate datele pinilor de intrare și pinilor de secvență vor avea date. Ordinea de executie a obiectelor este determinată de conexiunea dintre ele si de dependența datelor de reguli. În general un obiect cu date de intrare neconectate și secvența pin-ului de intrare va opera prima dată . Dacă secvența obiectului a pin-ului de intarea nu este conectata va fi executată când datele vor fi prezente la toate intrările pin-ilor. Pe de altă parte, dacă un pin de secventa de intrare este conectat, cu toate că datele sunt prezente la toate intrările pini-lor, obiectul va organiza executarea ei până când secventa pin-uluiu de intrare este sub urmărire. Acest lucru ar putea să nu se aplice pentru unele obiecte non-primitive, cum ar fi cele de joncțiune și collector. De exemplu, dacă pin-ul de ieșire secvență A este conectat, se va declanșa numai după ce obiectul A a executat și nu este posibil mai mai mult de o execuție la obiectele decrescatoare de la pinii de ieșire a datelor și pinii de eroare obiectului A.

Agilent VEE poate conecta și controla o varietate de instrumente Agilent și non-Agilent prin mai multe interfețe. Agilent VEE acceptă următoarele interfețe:

-introducere si rularea driverelor VXI

– driverele IVI-COM

-PXI prin NI-DAQMX

-SCPI prin obiectul Direct IO

– driverele Panel

Agilent VEE poate interacționa cu alte limbaje de programare, folosind Active X Automation Server. Alte programe de dezvoltare software, cum ar fi Visual Basic, C / C + +, Visual C și toate limbile conforme NET pot apela Agilent VEE funcții utilizator. Agilent VEE este, de asemenea, integrat cu Microsoft. NET Framework (Common Language Runtime și cadru Class Libraries), care oferă o multitudine de funcții și controale care pot fi folosite pentru a îmbunătăți un program, cum ar fi adăugarea de capacitatea de e-mail și accesarea bazelor de date. Acces la peste 2500 de funcții de analiză MATLAB și vizualizarea este posibilă in MATLAB Signal Processing Toolbox. Biblioteca făcută in Microsoft Excel oferă acces direct pentru a salva, a prelua și de a genera rapoarte în foi de calcul. Agilent VEE este notabil pentru capacitatea sa de a implementa un număr nelimitat de programe de rulare, cu nici o limitare de timp, fără costuri suplimentare. Aceste programe de rulare ar putea conține un panou GUI și permite interacțiunea cu utilizatorii, permițând operatorilor să realizeze și să controleze programul și executarea de testare.

2.3 Multisim

Multisim face parte din categoria programelor CAD (Computer Added Design) destinat gestionării cu ușurință a etapelor de proiectare în domeniul electric.

Software-ul pentru proiectare în electronică și automatizări MULTISIM permite:

– realizarea schemei electrice

-simularea circuitului

-generarea măștilor pentru realizarea PCB

Acest program ne oferă o gamă largă de componente care face posibilă construcția oricărui dispozitiv indiferent de complicitatea acestuia, analogic sau digital. În afară de asta este posibilă urmărirea funcționării circuitului prin simularea proceseselor de lucru. Este posibilă testarea diferitor proiecte experimentale și efectuarea diferitelor măsurări în orice punct al schemelor. Simulatorul permite eliminarea diferitelor tipuri de incidente, electrocutări și a altor riscuri nedorite în timpul lucrărilor practice.

Sistemul Multisim este destinat modelării și analizei schemelor electrice. Programul Multisim permite modelarea schemelor analogice, digitale și analogo-digitale de diferită dificultate. Acesta este un sistem de proiectare, intrare schematică, modelare analogo-digitală, modelare VHDL/Verilog, sinteză FPGA/CPLD, prelucrare consecutivă, transmiterea pachetelor și creearea de scheme de tipul Ultiboard.

2.3.1 Caracteristici software Multisim:

Software multisim este un software variabil care are mai multe caracteristicii:

-sistem complet de proiectare a circuitelor digitale

-permite echipelor de a utiliza în comun și de a refolosi informația centralizată privind componentele

-editor schematic intuitiv

-combină interfața standard de utilizator a Windows

-proiectare completă, captură și administrare mediu

-componentă încorporată pentru gestiunea informației

-bibliotecile și editorul de părți, permit crearea și editarea părților în bibliotecă sau direct din pagina de schemă

-permite crearea bibliotecii principale FPGA, piese pentru aparate care dețin sute de pini

-reutilizează datele de proiectare prin „copy“ și „paste“ în cadrul unei scheme sau între scheme

-inserează opțiuni pentru „drag“, „bookmarks“ „logo“, și imagine matricială bitmap

-circuite de proiectare digitală cu editor de text VHDL

2.3.2 Descrierea programului Multisim

Fereastra programului este prezentată în fig.2.1

2.3.3 Analiza circuitului

Multisim oferă mai multe moduri de a analiza circuitului folosind instrumente virtuale. Unele dintre instrumentele de bază necesare sunt:multimetrul, Wattmetru Multimetru Agilent,Ampermetru,Voltmetru.

1. Multimetru prezentat in figura 2.2 se utilizează pentru a măsura tensiunea AC sau DC sau curentul, precum și rezistența sau pierderea de decibeli între două noduri într-un circuit. Pentru utilizarea acestuia se face clic pe butonul Multimetru în bara de instrumente Instruments și se face clic pe icoană.Apoi dublu-clic pe icoana pentru a deschide ecranul instrumentului, care este utilizat pentru a introduce setări și vizualizarea măsurătorilor.

Figura 2.2: Multimetru

Pentru a măsura tensiunea, se plasează multimetru în paralel cu componenta (rezistență, tensiune etc.) iar pentru a măsura curentul, se plaseaza multimetru în serie cu componenta. Referință Figura 2.3 și 2.4.

Figura 2.3: Măsurare tensiune Figura 2.4: Măsurare curent

2.Wattmetru (fig.2.5) măsoara puterea. Este folosit pentru a măsura magnitudinea de putere activă, care este, produs de diferența de tensiune și curent care curge prin intermediul terminalelor.

Figura 2.5: Wattmetru

Pentru a utiliza instrumentul, se face clic pe butonul Wattmetru în bara de instrumente Instruments și clic pe icoană,apoi dublu-clic pe icoana pentru a deschide ecranul instrumentului, care este utilizat pentru a introduce setări și vizualizarea măsurătorilor. Referință Figura 2.6 pentru mai multe detalii.

Figura 2.6: Conectarea Wattmetrului

3.Multimetru Agilent (fig.2.7) poate fi, utilizate pentru măsurarea și simularea circuitelor cu mai multă acuratețe. Pentru a utiliza multimetru se face clic pe butonul instrument Agilent Multimetru și dublu-clic pe icoană pentru a deschide instrumentul. Apoi clic pe butonul Power pentru a comuta pe instrument.

Figura 2.7: Agilent Multimeter.

4. Ampermetru oferă avantaje față de multimetru pentru măsurarea curentului într-un circuit. Ocupă mai puțin spațiu într-un circuit și se poate roti terminalele sale. Se conecteaza întotdeauna ampermetru în serie cu sarcina. Pentru a plasa Ampermetru se face clic pe View– Toolbar – Select Measurement Components. A se vedea figura 2.8 privind modul de utilizare a Ampermetrului.

Figura 2.8: Ampermetru

5.Voltmetru oferă avantaje față de multimetru pentru măsurarea tensiunii într-un circuit. Volmetrul se conecteaza întotdeauna în paralel cu sarcina. Acesta poate fi găsit în bara de instrumente de măsurare.Referinta f ig.2.9

Figura 2.9: Voltmetru

CAPITOLUL 3

Interfața Agilent VEE și VTE

3.1 Privire de ansamblu asupra Agilent VEE

Agilent VEE este un limbaj de programare grafic optimizat pentru construcția testelor măsurarea aplicațiilor și intecațiunea operatorilor cu interfețele programelor. Agilent VEE este folosit pentru a crea sisteme complexe de testare și măsurare.

3.1.1.Avantajele utilizarii Agilent VEE pentru dezvoltarea testarilor

Agilent VEE ofera numeroase avantaje in dezvoltarea si imbunatatirea metodelor de testare cum ar fi:

-cresterea productivitati intr-un mod rapid si reducerea timpului de dezvoltare a peogramului cu pana la 80%;

-utilizarea VEE într-o gamă largă de aplicații, inclusiv de testare funcțională, design verificare, calibrare, și achiziție de date și control.

-utilizarea ActiveX si controlarea automata a PC-urilor a altor aplicații, cum ar fi MS Word, Excel, Access și care ajuta cu generarea de rapoarte, afișarea și analizarea datelor, sau pune rezultatele testelor într-o bază de date pentru o utilizare viitoare.

-creșterea transferului, construirea programelor mai mari cu ușurință, și să devină mai flexibile în managementul instrumentelor. VEE are un compilator, un mediu de dezvoltare profesional potrivit pentru programe mari, complexe; și capabilități avansate de management al instrumentelor .

-VEE sprijină ansamblarea Visual Studio. NET, ceea ce înseamnă că orice limbaj textual care suportă cu adevărat Visual Studio. NET este susținut deVEE

-dă posibilitatea să impulsioneze noi investiții în limbi textuale deoarece VEE sprijină, de asemenea, limbi textuale suplimentare, cum ar fi C / C + +, Visual Basic, Pascal și Fortran.

Programele VEE sunt create prin selectarea obiectelor din meniuri și conectarea acestora împreună. Rezultatul in VEE seamănă cu o diagrama de flux a datelor, care este mai ușor de utilizat și de înțeles decât liniile tradiționale de cod. Următoarele două figuri compară o funcție simplă programată întâi într-un limbaj textual (ANSI C) și apoi înVEE. În ambele cazuri funcția creează o serie de 10 numere aleatoare , găsește valoarea maximă, și afișează matricea și valoarea maximă.

Figura 3.1 prezinta programul, numit "Random", în limbajul textual ANSI C .

Fig.3.1

Figura 3.2 prezinta același program înVEE

Fig.3.2

În VEE, programul este construit cu elemente de program numite obiecte. Obiectele sunt blocurile de constructie ale unui program VEE. Ele îndeplinesc diverse funcții cum ar fi operațiuni I/O , analiză și afișaj. Când vizualizați obiectele cu toate conexiunile lor, așa cum se arată în figura 2, aceasta se numește vederea în detaliu fiind analoga cu sursa codului intr-un limbaj textual. În VEE, datele se mută de la un obiect la următorul obiect într-un mod consistent cum ar fi introducerea de date de pe stânga, ieșirea de date pe partea dreaptă, și cea a secvenței pinilor operationali în partea de sus și de jos. Obiectele sunt conectate împreună pentru a forma un program. Programu lse urmareste de la stânga la dreapta. În cadrul programului "Random" arătat în figura 2, se adaugă un număr aleatoriu la Collector -Create Array obiectele de zece ori, creând o matrice, apoi programul găsește valoarea maximă din matrice, și afișează valoarea maxima și valorile matricei . Folosind VEE cu abordarea sa de programare modulară se reduce timpul necesar pentru a crea programe care controlează instrumente, creeand ecrane de date personalizate, și de dezvoltare a interfețelor pentru operator. Această metodă de testare conduce la dezvoltare câștigurilor de productivitate mult mai mari decât tehnicile convenționale. De exemplu, în figura 2, obiectul etichetat de numerele aleatoare este prezentată ca o pictogramă. Obiectul marcat Create Array este prezentat folosind o vedere deschisă, vederea deschisă este mai mare și mai detaliată.

3.1.1 Crearea interfețelor pentru operatori în Agilent VEE

Un beneficiu suplimentar de programare în VEE este faptul că durează doar câteva minute pentru a crea o interfață pentru operator Utilizand programul "Random" din figura 3.2, obiectele de care operatorul are nevoie pentru a vedea sunt selectate și puse într-un panou vizual. Un panou vizual arata doar obiectele de care operatorul are nevoie pentru a rula programul și de a vedea datele rezultate. Figura 3.3 prezinta panoul vizua al programului"random" din figura 3.2.

Figura 3.3. Panou vizual (sau interfata operator) a programului VEE

Cu VEE se poate efectua anumite cerințe în câteva minute, care ar putea dura zile într-un limbaj textual Pentru toate sistemele de operare suportate, VEE oferă mecanisme pentru legarea programelor de testare convenționale, precum și a aplicațiilor comerciale De exemplu se poate utiliza VEE pentru secvente de teste existente în C, C + +, Visual Basic, Fortran, sau Pascal (sau orice limbaj compilat sau interpretat pentru sistemul propriu de opeare). Puteți folosi, de asemenea, orice limbă care într-adevăr suportă Visual Studio. NET. VEE oferă, de asemenea, o serie de comunicari inter-caracteristici viitoare pentru a imparti datele cu aplicațiile comerciale, cum ar fi baze de date sau foi de calcul. VEE sprijină, de asemenea, legături standard de la ActiveX Automation și Controale, și DLL-uri.

3.1.2 Controlul instrumentelor cu Agilent VEE

VEE oferă multe opțiuni pentru controlul și comunicare cu instrumentele Utilizeaza drivere panou pentru peste 450 de instrumente de la diferiti furnizori, plus toate driverele disponibile de la diferiti vânzători cum ar fi: VXIplug &play compatibil în Windows 98, Windows 2000, Windows NT 4.0 sau Windows XP. Foloseste VEE Direct I / O pentru a expedia serii de comandă pentru instrumente pe interfețe standard, cum ar fi GPIB (IEEE – 488), GPIO, RS 232, VXI, sau instrumente bazate pe LAN de testare de la distanță. Utilizare directa a planuluiVXI din spate pentru controlul direct folosind PC-uri sau statii de lucru integrate.

3.1.3 Îmbunătățirea capacităților de testare cu Agilent VEE

Produsele VEE ofera urmatoarele caracteristici si beneficii:

-reduce timpul de dezvoltare și întreținere cu programare grafica.

-integrarea cu limbajele conventionale, cum ar fi C, C + +, Visual Basic, Pascal, și Fortran ..

– convenabilitatea si flexibilitatea capabilitatilor operatorului cu interfata

-suport pentru majoritatea platformelor de testare populare

-durată de funcționare nelimitată pentru distribuirea de programe

-cost mic a licentei

3.2 Interfața VTE

VTE este destinat pentru teste functionale de la ce mai mici dimensiuni pana la cele medii (și similare) aplicații. Cu VTE se pot testa produsele prin executarea de planuri de testare care efectuează testarea efectivă și produce rezultatele testelor. Planurile de testare sunt dezvoltate ca programe VEE. VTE se ocupă de sarcinile comune necesare în toate planurile de test (programe de testare), cum ar fi configurarea produs / testare, de identificare a utilizatorului, interfață grafică de utilizator, eroare de manipulare la nivel mondial, de stocare rezultat de testare, rapoarte de testare și mai mult. Baza de date se poate afla pe sitemul de testare a computerului sau pe un server dedicat. Planurile de testare sunt create ca programele VEE folosind puternicul obiect Sequencer al VEE-ului. Procedurile de testare utilizate în planul de testare sunt create ca VEE Funcții utilizator (funcțiile DLL pot fi de asemenea utilizate). In plus, planurile de testare pot fi controlate prin secvențe de test externe si testul fisier limită , dacă este necesar.

Fiecare UUT (Unit Under Test) este un tip de produs specific. Unul sau mai multe planuri de testare sunt folosite pentru a testa fiecare tip de produs. Un plan de testare este software-ul necesar pentru a testa un singur tip de produs în VTE și constă dintr-un fișier plan de testare și setările de configurare. Fișierul planului de testare este un fișier de program VEE cu funcții de utilizator. Acest fișier este importat (încărcat) de VTE atunci când utilizatorul selectează planul de produs / testare. Fișierul conține cele mai multe sau toate procedurile de testare necesare pentru a testa UUT. Aceasta trebuie să conțină, de asemenea, cinci UserFunctions obligatorii: TpMain, TpStart, TpEnd, Tp Pretest, Tp PostTest și unul opțional: TP Fileinfo. Fișierul planului de testare poate fi situat în orice folder. Fiecare plan de testare poate utiliza, de asemenea, un fișier bibliotecă VEE, cu proceduri de testare și alte UserFunctions împărtășite de mai multe planuri de testare. Acest fișier VEE opțional care este importat de VTE, atunci când este încărcat planul de încercat. Fișierul bibliotecă poate fi, de asemenea, situat în orice folder.

Programul principal VTE și planurile de testare cu fișierele legate și de baza de date sunt prezentate în figura 3.4:

Fig.3.4

Fișierul planului de testare este un fișier de program VEE (importat de VTE), scris de planul de dezvoltator de testare cu procedurile de testare specifice pentru planul de încercare.

Fișierul planului de testare poate fi plasat în orice folder. Acest lucru este valabil și pentru fișierul bibliotecă opțional, care este, de asemenea, creat de planul de dezvoltator de testare ca un fișier de program VEE. Fișierul personalizat opțional pot fi situat în orice folder și conține UserFunctions pentru personalizarea VTE. Rapoartele de încercare tipărite pot fi generate în timpul testării. Rapoartele de testare pot fi, de asemenea, generate și vizualizate din baza de date și salvat în XML, RTF sau text de fișiere. Pentru fișiere XML VTEreport.xsl în dosarul CommonApplicationData este dosarul de master XSL (stil de foaie XML) și este copiat în dosarul de destinație

3.2.1 Rularea unui test

Se rulează din meniul File sau butonul din bara de instrumente aduce meniul de Test al VTE-lui. interfata standard cu utilizatorul de testare este formata din mai multe panouri Din acest meniu se va selecta produsul (și planul de test) și controla toate execuțiile de testare.Vezi fig.3.5

Fig.3.5

În panoul produs utilizatorul selectează produsul și planul de testare folosind butonul Selectare. Planurile de produse / testare disponibile depind de nivelul de acces al utilizatorului și de produsele planului de testare. Operatorii au acces numai la planurile eliberate de produse / testare. Tehnicienii au acces, de asemenea, pentru a face prototipuri la planurile de produse / testare. Managerii de sistem au acces la toate planurile produsele / testare. Când un nou plan de testare a fost încărcat VTE numește testul planurilor TpStart rutină și CustomTpStart opțional

În UUT (Unit Under Test) panoul in care utilizatorul introduce datele de identificare UUT (cum ar fi numărul de serie, de identificare a lotului, varianta …) înainte de începerea testului. Există trei domenii de identitate. Etichete (nume) pentru aceste domenii de identitate sunt testate specificplanului . Butonul Start sau funcția cheie F1 începe executarea de testare. În funcție de configurația planului de testare, VTE poate fi configurat să nu permită câmpurile ID UUT goale. Dacă este așa, este prezentat un mesaj de eroare. De asemenea, planul de testare poate fi configurat pentru a controla dacăeste specificat ca UUT ID deja a fost testat.

Există două tipuri de panouri de statistici. Tipul implicit este setat în administrarea sistemului de testare și poate fi, de asemenea, modificat de către utilizator în meniul Settings din bara de meniu (această funcție trebuie să fie activata pentru utilizatorii cu nivel de acces al operatorului). Panoul statistici al sistemului de testare arată numărul de testat, a trecut, nu a reușit adresanduse UUT deoarece statisticile de sistem au fost resetate. Contorul prezintă, de asemenea, randamentul calculat de la ultimul număr de test al UUT. Mai jos contorul este numărul greselilor consecutive a UUT. Acest lucru este resetat după o centrare a UUT sau un nou plan de testare este încărcat. Dacă panoul de statistici de produs este selectat randamentul la primul pas și numărul de testat, a trecut,daca nu a reușit și se adreseaza Unit Under Test .

După testarea indicatorul de stare va trece de la statutul de verde sau roșu pentru a indica trece sau nu (sau abandoneaza).

Butonul de anulare va fi disponibil în timpul testării. Acest lucru trebuie să fie activat pentru utilizatorii cu accesul operatorului.

În fereastra de logare UUT, toate rezultatele testelor individuale și trece / nu pentru fiecare test sunt prevăzute în timpul testării. Orice mesaje de eroare "neașteptate", sunt, de asemenea, prezentate aici. Modul ferestrei de logare este setat in meniul Settings. Setarea implicită este definită în configurarea planului de testare. Planurile de testare pot trimite, de asemenea, informații fereastra de logare, folosind funcții interne VTE. Lista este ștearsă atunci când este încărcat un nou plan de produs sau de testare.

În meniul Settings din bara de meniu trebuie să fie activat pentru utilizatorii cu accesul operatorului. Meniul este dezactivat în timpul testării. A se vedea descrierea din meniul Setări de mai jos.

Cu butonul Select din panoul produs este selectat produsul și planul de testare pentru a fi utilizate si selectate (Fig.3.6)

Fig.3.6

Ordinea valorii de sortare este definit pentru fiecare produs (setată în meniul de produse). La produsele cu aceeași valoare ordinea de sortare este in ordine alfabetică după numele de produs, tip și versiune. Utilizatorul poate selecta panoul de statistici pentru a fi vizualizat.(Fig.3.7)

Fig.3.7

Setările de testare permit utilizatorului să modifice setările de executie si de testare implicit. Valorile implicite pentru cele mai multe setări sunt definite în fiecare configurație a planurilor de teste.Vezi fig.3.8

Fig.3.8

CAPITOLUL 4

Parte practică-exemplu de testare Agilent VEE

În cadrul firmei Plexus unde am facut partea practică am creat un exemplu de testare automtă în Agilent VEE.(fig.4.1). Un sistem de testare automată necesită punerea în aplicare a mai multor sarcini și funcții de măsurare specifice anumitor dispozitive:

-generator de funcții

-ca interfață de vizualizare am folosit oscioloscopul

-multimetrul

-sursa de tensiune

Fig4.1

Generatorul de funcții(fig.4.2)

Un generator de funcții este un echipament electronic de testare care generează forme de undă. Aceste forme de undă pot fi repetitive sau singulare, caz în care generatorul necesită o sursă de trigger. Formele de undă rezultante sunt aplicate dispozitivului testat și analizate așa cum parcurg dispozitivul confirmând operabilitatea acestuia, sau din contră, indicând defectele.

Generatoarele de funcții au în componenta lor un oscilator electronic, adică un circuit care e capabil sa creeze forme de undă repetitive. Generatoarele moderne folosesc procesarea digitală de semnal, pentru a sintetiza forma de undă , urmată de un convertor numeric-analogic (CNA),pentru a produce o ieșire analogică. Cele mai des folosite forme de undă sunt: semnalul sinusoidal, rampa, dinte de fierăstrău, dreptunghiular(SQU), PWM (Pulse Width Modulation)

Fig.4.2

Ca și formă de undă folosită în fig 4.2 este cea a semnalului dreptunghiular (SQU) precum și setarea parametrilor specifici : tensiunea de offset(OFFSET) , frecvența(FREQ) și amplitudinea(A) ,tensiunea punct la punct(VPP).

Din interfața Agilent VEE am selectat funcția OSC(osciloscop) fig 4.3

Fig4.3

Dupa ce am selectat inerfața ,pentru a putea măsura avem nevoie de un multimetru fig4.4,acesta este unul dintre aparatele cele mai des utilizate în electronică, având funcții de determinare și măsurare a mai multor mărimi electrice. Tipul mărimilor măsurate selectate în fig 4.4 sunt:valoarea intensității curentului alternativ(AC),estimată în amperi(A) apoi rezistența(RES),exprimată în ohmi(Ω)

Fi4.4

Pentru analiza rezultatelor am ales ca și dispozitiv de testare osciloscopul fig4.5 care este folosit pentru a măsura și observa diferite semnale electrice (cel mai des fiind folosit pentru reliefarea tensiunii) provenite de la circuite electrice.Analiza formei și parametrilor acestor semnale este utilă în implementarea, reglarea și depistarea unor eventuale defecte prezente în circuitele enumerate anterior.

Parametrii ce pot fi măsurați și reliefați cu ajutorul unui osciloscop fig4.5 :

-perioada sau frecvența semnalelor periodice;

-timpul de creștere sau descreștere al unui puls de la un nivel dat la altul;

-întârzierea relativă a două semnale;

-durata unui puls;

-factorul de umplere al unui semnal dreptunghiular.

Fig4.5

Punerea sub tensiune pentru efectuarea testului se face cu ajutorul sursei de curent comandată fiind setată pe domeniul volți(V) sau amperi(A) fig4.6. folosită pentru modelarea circuitelor electronice la care funcțiile pot fi specificate într-o varietate destul de largă de moduri, argumentele funcțiilor putând fi, în unele cazuri, multidimensionale. Datorită diverselor posibilităti de descriere, sursele comandate acoperă practic întregul domeniu de interes în modelare și macromodelare.

Fig4.6

Concluzii

Încep acest subcapitol prin a reaminti conținutul lucrării de față.

Capitolul 1 începe prin explicarea proiectării unui sistem de testare automată,adică prezentarea în detaliu a pașilor necesari construirii unei arhitecturi a sistemului, iar mai apoi este descrisă interfața VXI prin intermediul căruia se dezvoltă aplicațiile de testare.

Capitolul 2 cuprinde diferite medii de programare care pot fi controlate cu interfața VXI ,acestea fiind: LabVIEW,Agilent VEE și Multisim.

Capitolul 3 este destinat exclusive interfețelor folosite în cadrul firmei Plexus,adică interfața Agilent VEE si VTE.În capitol este descris modul de funcționare al fiecărei interfețe.

Cu ajutorul documentației din capitolele unu,doi și trei am reușit în capitol patru să dezvolt o aplicație de testare automată pentru controlul vizual al echipamentelor de test VXI sub îndrumarea mentorilor ing.Andrei Nicoraș și ing.Tibor Danilics în cadrul firmei Plexus.

În cele din urmă am ajuns la concluzia ca programele folosite în cadrul firmei reduc timpul de dezvoltare, întreținere și programare grafică, sunt de un real folos în privința interacțiuni operatoruluui cu interfața, de asemenaea asigură suport pentru majoritatea platformelor de testare populare și au durată de funcționare nelimitată pentru distribuirea de programe având în același timp și un cost mic al licenței de funcționare.

Deasemenea dezvoltarea unei aplicații pentru controlul vizual al echipamentelor de test VXI este complexă necesitând un bagaj mare de informații pentru cel ce o dezvoltă, dar o dată dezvoltată aceasta oferă o mare satisfacție profesională.

Bibliografie

http://biblioteca.regielive.ro/cursuri/electrotehnica/testarea-echipamentelor-34792.html 10.04.2014

http://www.arhiconoradea.ro/Info%20Studenti/Note%20de%20curs/Ionescu%20Gh/3%20Fiabilitate/Cap-5.pdf 10.04.2014

http://biblioteca.regielive.ro/laboratoare/electronica/bazele-sistemelor-de-achizitie-a-datelor-labview-1-electrotehnica-110233.html 11.04.2014

http://www.scribd.com/doc/215458557/Instrumentatie-Virtuala-in-Ingineria-Electrica-LabView 13.04.2014

http://www.electronica-azi.ro/articol/7519 22.04.2014

http://www.masurari.ro/consideratii-privind-proiectarea-sistemelor-de-testare-automata/.ro 22.04.2014

file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/My%20Documents/Downloads/Sandu1.pdf.ro 23.04.2014

http://www.home.agilent.com/en/pd-1476554-pn-W4000D-1TP/vee-pro-932 02.05.2014

http://en.wikipedia.org/wiki/Agilent_VEE 04.05.2014 04.05.2014

http://www.testequity.com/documents/pdf/VEE_93-qfs.pdf 05.05.2014

VEE Test Executive (VTE) documentation.PDF

http://www.ni.com/automatedtest/guides/ 23.05.2014

Bibliografie

http://biblioteca.regielive.ro/cursuri/electrotehnica/testarea-echipamentelor-34792.html 10.04.2014

http://www.arhiconoradea.ro/Info%20Studenti/Note%20de%20curs/Ionescu%20Gh/3%20Fiabilitate/Cap-5.pdf 10.04.2014

http://biblioteca.regielive.ro/laboratoare/electronica/bazele-sistemelor-de-achizitie-a-datelor-labview-1-electrotehnica-110233.html 11.04.2014

http://www.scribd.com/doc/215458557/Instrumentatie-Virtuala-in-Ingineria-Electrica-LabView 13.04.2014

http://www.electronica-azi.ro/articol/7519 22.04.2014

http://www.masurari.ro/consideratii-privind-proiectarea-sistemelor-de-testare-automata/.ro 22.04.2014

file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/My%20Documents/Downloads/Sandu1.pdf.ro 23.04.2014

http://www.home.agilent.com/en/pd-1476554-pn-W4000D-1TP/vee-pro-932 02.05.2014

http://en.wikipedia.org/wiki/Agilent_VEE 04.05.2014 04.05.2014

http://www.testequity.com/documents/pdf/VEE_93-qfs.pdf 05.05.2014

VEE Test Executive (VTE) documentation.PDF

http://www.ni.com/automatedtest/guides/ 23.05.2014