浅谈某型告警自动检测设备的研制

梁晓芬，陈林，章宁，王纬国

（国营芜湖机械厂，安徽 芜湖 241007）

某型飞机告警计算机的功能检测采用手动设备进行检测，输入使用手动开关，输出采用灯光显示及示波器手动测试、人工判断的方式进行测试，整个测试过程耗费时间，易出错。本测试系统基于现有的ATE通用检测平台，设计专用的测试转接硬件，编写测试软件实现对告警计算机的自动化测试需求，人机界面良好，操作简单，显示直观，可为产品故障排除提供有力支持。

1 设计思路

基于现有的ATE通用测试平台，利用现有资源，结合告警计算机测试需求，选用合适的测试资源，制作专用的测试适配器及连接电缆，编写测试软件，实现对灯光告警计算机所有测试流程的自动化检测，同时完善部分测试功能缺陷，实现对该产品的快速、准确的检测，确保产品检测过程安全可靠。操作人员通过操作测试软件来控制ATE上的各类硬件资源，仿真产品的供电和信号激励，并采集和分析产品的响应信号，供操作人员进行产品性能测试和判断。测试设备的组成框图如图1所示。

图1 测试设备硬件组成框架

2 测试原理

首先，按照产品需求及通用平台资源，设计硬件电路，连接产品输入输出端。测试时，按照预设的流程，依次接通输入端的控制电路，将故障信号有效形式输入产品输入端。产品根据收到的故障信号，在输出端产生相应的输出信号，再采集输出端的电平状态，软件判断测试结果，并记录所有测试结果。如有状态不符合要求的，在人机界面提示。

3 设计方案

3.1 总体设计

测试模块的开发基于通用测试系统，在测试适配器内对系统的硬件资源进行必要的连接和调理，再通过软件编程实现控制和测量，实现快速的开发。测试软件通过控制ATE上的各类硬件资源，给产品供电和提供信号激励，采集和分析产品的响应信号，供操作人员进行产品性能测试和判断。

测试模块应实现以下功能：（1）按修理技术条件要求实现对产品各项功能的自动和手动测试。（2）测试数据的自动保存与报表维护管理。（3）权限的设定与管理。

3.2 硬件设计

根据产品接口类型和数量，选择通用平台上的6512数字I/O板卡发送一次性指令信号，6511数字I/O板卡、NI 7854R智能数据采集板卡进行信号。

采集。电源部分采用6701程控电源提供27V和5V的电源。数字三用表板卡主要检测产品的输出电压和功率。功率开关和矩阵开关用作信号的切换。基于ATE通用测试系统的硬件平台，主要用到以下的硬件单元：（1）NI PXI-1045机箱。（2）NI PXI-8109零槽控制器。（3）NI PXI-6511数字I/O板卡。（4）NI PXI-6512数字I/O板卡（2块）。（5）NI7854R智能数据采集板卡。（6）NI PXI-4072数字多用表板卡。（7）pickering40160-001SPST功率开关板卡。（8）Agilent N6701A直流程控电源。（9）pickering40156-001SPDT功率开关板卡。（10）pickering40546-001双4×10路矩阵开关板卡。（11）ITA告警计算机测试适配器。（12）pickering40657-001-4/16/1多路复用器板卡。

4 软件运行环境要求

该型灯光告警计算机测试软件(以下简称软件)是基于ATE通用测试系统的硬件平台所开发的，是该系统的一个子功能模块，专门用于对该型告警计算机的功能测试。软件系统采用Windows7操作系统作为开发背景，主程序采用LabWindows/CVI2017进行开发，因为使用ATE设备中的NI 7854R FPGA智能数据采集板卡，该板卡的底层驱动采用的是LABVIEW，采用CVI编写程序，需要将该板卡的函数打包转换为CVI可兼容的程序，以备LabWindows/CVI程序进行调用。软件主要包括包含自动测试、手动测试、测试记录三部分。人机界面良好，操作简单，显示直观，可为产品故障排除提供有力支持。测试软件架构如图2所示。测试流程如图3所示。

图2 测试软件架构图

图3 测试软件测试流程图

在本项目中软件开发工作主要有以下几个方面：

（1）完成输入输出的模拟量、离散量、脉冲信号的控制和采集。（2）完成数字量的发送和采集功能。（3）完成复位信号设置、输出脉冲频率、时间、占空比的采集。（4）对发送和采集的数字量、离散量进行分析、显示、输出。（5）考虑开展适配器的匹配和自检问题。（6）完成整个测试程序的自动、手动测试功能，实现对产品的性能检测。（7）测试程序具备检查结果保存功能，测试数据以Word文档或Excel表格形式进行存储，便于测试数据的信息上传。（8）测试软件用户操作界面主要由软件启动界面、测试台主界面、自动测试界面、手动测试界面、测试记录保存界面等组成。其中，自动测试界面包含61个测试项、191个测试步骤。

图4 设备与产品连接整体图

系统要求：Window 7及以上系统，内存4G及以上；软件运行环境：LabWindows/CVI 2017。

5 试验验证

使用该测试程序对告警计算机进行测试时，手动测试需要操作人员手动操作程序面板上的虚拟开关或按钮，控制设备发送相应的激励信号给告警计算机，在告警计算机完成对激励信号的响应后，操作人员可在程序面板的相应输出指示控件上观察到测试结果。在主界面中，可利用“电源电压设置”控件对产品的供电电压进行设置，然后点击控件“接通A机电源”或“接通B机电源”给产品供电（双路供电，接通其中一个即可供电）；若“计算机状态显示”控件仍显示“A机故障”或“B机故障”，可点击“控制信号”里的“启动BIT”和“手动复位”进行清除。设备与产品连接整体图如图4所示。

当在“控制信号”中设定一个危险级或警告级故障指令后，“前座舱显示”和“后座舱显示”相应信号灯将燃亮并闪烁，同时“闪烁频率”和“占空比”显示此时的信号灯的闪烁频率和占空比。注意控制信号切换瞬间“闪烁频率”和“占空比”显示状态无效。当在“控制信号”中设定一个危险级或警告级故障指令后，可通过在“控制信号”中按压相应复位按钮进行复位，此时，“计算机状态显示”中的“危险复位”或“警告复位”将快速闪亮一下然后熄灭，“复位脉冲”将显示此刻“危险复位”或“警告复位”的复位脉冲，自动测试时，操作人员只需要填写测试产品信息，选择相应的测试项，点击Start按钮开始测试，测试完成后，选择保存测试记录或不保存测试记录。则测试记录保存在测试程序所在的TestResult文件夹内，以时间和产品信息命名。

6 结语

本文主要阐述了某型告警计算机测试系统的研制过程，主要包括需求分析、测试原理、系统设计与实现、实验测试几个方面。该型灯光告警计算机测试软件(以下简称软件) 是基于ATE通用测试系统的硬件平台所开发的，是该系统的一个子功能模块，专门用于对该型灯光告警计算机的功能测试。软件主要包括包含自动测试、手动测试、测试记录三部分。人机界面良好，操作简单，显示直观，可为产品故障排除提供有力支持，经实际测试，该测试系统能实现所有检测流程的自动化检测，达到产品测试工艺标准要求，具有良好的使用效果。