開發(fā)SCADA無線電設備的自動化測試系統(tǒng)

[NI技術(shù)]開發(fā)SCADA無線電設備的自動化測試系統(tǒng)AprisaSR典型應用網(wǎng)絡圖AprisaSR典型應用網(wǎng)絡圖例，組件易于獵取，并且運行快速。工程師們用于理解射頻原理的時間變少，這樣他們就可以集中精力開發(fā)更加優(yōu)化且易于使用的測試序列應用?！?ChristopherFarmer,CPESystemsTheChallenge:為一個智能監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集〔SCADA)無線電設備設計和開發(fā)一個具有本錢效益的測試解決方案，使其能夠適應較大的生產(chǎn)產(chǎn)量，并可以進展一系列簡潔的設備編程、測試和射頻校準任務，而且整個過程中只需極少的操作人員干預，每個單元的測5TheSolution:使用NI射頻PXI技術(shù)，并結(jié)合性能強大的NITestStand和NILabVIEW軟件，開發(fā)一個牢靠的測試系統(tǒng)，供給滿足大型組件測試要求所需的靈敏性。Author(s):ChristopherFarmer-CPESystemsStephenPatterson-TimStreeter-CPESystemsNI聯(lián)盟合作伙伴CPESystemsPtyLtd(CPE)公司與各個行業(yè)的領(lǐng)先者已經(jīng)合作長達15年之久。他們在測試、視覺、狀態(tài)監(jiān)測與把握方面，設計和開發(fā)了超過700個創(chuàng)解決方案。他們的客戶普及航空航天、國防、農(nóng)業(yè)、電力/能源/水、科研、信息和通信技術(shù)、以及生物醫(yī)藥行業(yè)。4RFCommunications公司特地開發(fā)一點到多點的遠程無線鏈接產(chǎn)品。AprisaSR是一個點到多點的智能SCADA無線電系統(tǒng)，在400MHz到470MHz的許可頻段間運行，具有12.5kHz帶寬和9.6kbit/s容量的窄帶。它被應用于石油、自然氣和公用事業(yè)公司的大范圍檢測和把握應用中?；贗P的設計具有更強的安全性，對簡潔的SCADA網(wǎng)絡的處理更加有效。上述的無線電產(chǎn)品可配置為一個基站、遠程站或者中繼器，并使用大量的串口和以太網(wǎng)接口。這一最的低本錢無線電產(chǎn)品特地針對現(xiàn)場應用而設計，并批量地用于工業(yè)市場。這意味著4RFCommunications公司需要轉(zhuǎn)變測試策略，以確保每個單元具有較低的測試成本，以及較高的吞吐量，而且可以對產(chǎn)品的很多功能都具有較好的測試掩蓋率。4RFCommunications公司打算將測試系統(tǒng)的開發(fā)外包給測試和測量領(lǐng)域的領(lǐng)導者之一，也是NI聯(lián)盟合作伙伴的CPESystems公司。CPE公司在NIPXI射頻平臺和NITestStand和LabVIEW開發(fā)環(huán)境方面的知識，與4RF在RF測試和校準方面的豐富閱歷形成了互補。測試開發(fā)過程系統(tǒng)的測試目標如下：五分鐘內(nèi)完成板卡的測試適用于大批量生產(chǎn)可無人值守運行由非技術(shù)人員操作用測試板卡一邊上的測摸索針訪問全部測試點包括一個調(diào)試工具允許將來擴展其它產(chǎn)品品種〔更多的RF頻段和帶寬〕測試分為三個主要領(lǐng)域：直流測試——用于測試組件值、電源電壓、電源消耗以及低電壓關(guān)閉、開關(guān)面板和LED指示的功能測試。內(nèi)置自測試〔BIST〕——用于引導加載程序和軟件安裝，測試RAM和閃存，并確認以太網(wǎng)地址安排。這些測試被編程到設備中，并通過命令行接口進展訪問。RF功能測試和校準——用于測試和校準放射器、接收器和AprisaSR板卡的系統(tǒng)功能。開發(fā)系統(tǒng)時所面臨的挑戰(zhàn)依據(jù)產(chǎn)品開發(fā)打算的要求，測試系統(tǒng)與產(chǎn)品需要并行開發(fā)，這通常需要多個版本的板卡設計。然而，由于測試系統(tǒng)承受了特殊的設計方法、格外靈敏，使得印刷電路板〔PCB〕的重設計工作只需要轉(zhuǎn)變一下測試引腳布局〔也被稱為釘床〕即可。通過使用NI硬件和軟件，極大地提高了CPESystems公司的力氣，實現(xiàn)了同步開發(fā)。而且，這一開發(fā)過程也得益于4RFCommunications和CPESystems之間的溝通，以及高效的工程和配置治理過程。NITestStand固有的模塊化架構(gòu)使得所開發(fā)的測試序列、LabVIEW軟件驅(qū)動以及測試夾具硬件可以很簡潔地分布在CPESystems公司位于澳大利亞和西蘭的多個的辦公室之中，并允很多個開發(fā)人員在遠程分別開發(fā)各個組件。該工程在位于奧克蘭的西蘭辦公室內(nèi)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，系統(tǒng)在最終交付用戶的生產(chǎn)設施〔位于克賴斯特徹奇〕之前的集成與測試工作也在這里進展。測試系統(tǒng)的主要制約因素之一是測試時間，每個板卡的測試需共計要在5分鐘之內(nèi)完成。這一測試時間目標需要對射頻校準算法進展大量的優(yōu)化，以確保它們運行更加高效。所選的PXI射頻信號分析儀和PXI射頻信號發(fā)生器的速度和功能要支持這個算法優(yōu)化過程。AprisaSRPCBA包括射頻放射和接收電路，并且要在它的外殼以外進展測試。因此，需要考慮射頻干擾和屏蔽的問題，并在夾具設計中需要確保信號完整性和安全性。通過使用產(chǎn)品外殼的CAD模型滿足了這一要求，用機器制造了一個射頻屏蔽外殼，它形成了夾具頂板的一局部。這種屏蔽的方法使得來自測試夾具的結(jié)果格外接近于板卡在殼中時所獵取的結(jié)果。1/5AprisaSR無線電產(chǎn)品具有內(nèi)部數(shù)據(jù)加密，使其無法產(chǎn)生仿真的數(shù)據(jù)流來測試接收器的靈敏度。使用NI矢量信號，我們能夠記錄和轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號。然后，我們可以在不同級別上使用NI失量信號發(fā)生器，以實際數(shù)據(jù)測試接收器的靈敏度。這種方法意味著即使加密過程在將來發(fā)生了轉(zhuǎn)變，也不會影響測試系統(tǒng)軟件。結(jié)果射頻測試系統(tǒng)的開發(fā)過程中存在一些令人關(guān)注的挑戰(zhàn)，其中既有在治理過程中需要協(xié)調(diào)跨多個網(wǎng)站的項目的問題，還有在引入屏蔽的同時以一個很高的速度測試一個簡潔的射頻產(chǎn)品等技術(shù)難題。CPESystems公司迎難而上，開發(fā)了一個牢靠的測試系統(tǒng)，可以滿足全部客戶的需求。它能夠按時交付，滿足了緊急的產(chǎn)品公布進度要求。他們所開發(fā)的成果是一個自定義的、且價格合理的測試系統(tǒng)，能夠?qū)?chuàng)型的高性能SCADA無線電產(chǎn)品進展測試和支持。NIPXI射頻平臺是一個抱負的選擇，由于它具有成套的范例，組件易于獲取，并且運行快速。工程師們用于理解射頻原理的時間變少，這樣他們就可以集中精力開發(fā)一個更加優(yōu)化且易于使用的測試序列應用。IlserIAuthorInformation:ChristopherFarmerCPESystems20aHarperStreetAbbotsfordAustraliaTel:+61(0)394191499info@.auAprisaSR典型應用網(wǎng)絡圖2/5PCB3/54/5完整的測試系統(tǒng)柜，呈現(xiàn)NIPXI機箱和相關(guān)裝置CloseupoftheNIPXIchassisLegalThiscasestudy(this“casestudy“)wasdevelopedbyaNationalInstruments(“NI“)custome