Qt tabanlı PLC Board-Level Tooling Test Metodunun Araştırılması ve Uygulanması
Yang Zhiming, Fu Yifan, Min Xiaoshuang, Zhao Dezheng
(Kuzey Çin Bilgisayar Sistem Mühendisliği Enstitüsü, Pekin 100083)
PLC kartı düzeyinde takım test sistemi, temel olarak N serisi ulusal olarak üretilen PLC tek kartlı modüllerin donanım bağlantısını ve temel işlevlerini test eder ve basit donanım tasarımı ile sorun bulma ve konumlandırma için yazılım desteği ve doğrulama sağlar. Genel kart düzeyinde takım test ürünleri için, farklı kart kartlarının farklı test ortamları, karmaşık işlemleri vardır ve bunların çoğu, çok fazla insan gücü ve malzeme kaynağı gerektiren manuel testlerdir. PLC tek kartlı modüllerin işlevleri ve arayüzleri için otomatik bir test sistemi olan Qt tabanlı çapraz platform PLC kart düzeyinde takım test yöntemi ve sistemi sağlar. Gerçek test, sistemin test verimliliğini büyük ölçüde artırabileceğini ve test maliyetinden tasarruf edebileceğini göstermektedir.
Devre kartı takım testi; test yöntemi; PLC; Qt
Çin Kütüphanesi Sınıflandırma Numarası: TP311.1
Belge tanımlama kodu: Bir
DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.170986
Çince alıntı biçimi: Yang Zhiming, Fu Yifan, Min Xiaoshuang ve diğerleri.Qt tabanlı PLC kart düzeyinde takım test yönteminin araştırılması ve uygulanması.Elektronik Teknoloji Uygulaması, 2018, 44 (1): 114-117.
İngilizce alıntı biçimi: Yang Zhiming, Fu Yifan, Min Xiaoshuang ve diğerleri Qt.Elektronik Tekniğin Uygulanması, 2018, 44 (1): 114-117'ye dayalı PLC kart düzeyinde test yönteminin araştırılması ve uygulanması.
0 Önsöz
"Sanayileşme ve sanayileşmenin entegrasyonunun" derinlemesine gelişimi ile endüstriyel kontrol sistemleri, ülkenin kritik altyapısının önemli bir parçası haline geldi. PLC'nin (Programlanabilir Mantık Denetleyici) önemli bir parçası olarak, dijital devre kartlarının kalitesi doğrudan ulusal stratejik güvenlikle ilgilidir. Bu nedenle, devre kartlarının kalitesini sağlamak için PLC devre kartlarının alet test yöntemlerini incelemek büyük önem taşımaktadır.
Mikroelektronik teknolojisinin, paketleme teknolojisinin ve baskılı kart teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, baskılı devre kartları daha yoğun ve daha karmaşık hale geldi.Geleneksel "prob" test yöntemleri multimetreler ve osiloskoplar kullanır. Çip artık gereksinimleri karşılayamaz. Şu anda, takım testi için bazı IDE araçları (SPE gibi) kullanılmaktadır.Bu yöntem, manuel katılım gerektirme, düşük verimlilik ve otomatikleştirilmiş testi gerçekleştirememe gibi problemlere sahiptir. LabVIEW tabanlı otomatik bir test sisteminin maliyeti nispeten yüksektir ve PLC devre kartının kısmi testi gereksinimlerini karşılayamadığından, düşük maliyetli, basit çalıştırma ve yüksek test kapsamı ile bir devre kartı otomatik test yazılımı geliştirmek gerekir.
1 PLC kartı seviyesi takım test yazılımı genel tasarım
Kart düzeyinde takım test yazılımı temel olarak, hedef panonun test programını indirmek ve test etmek, hedef panele test talimatlarını göndermek ve geri dönen test sonuçlarını almak, modülün donanım bağlantısı, her cihazın temel işlevi ve arıza için bir insan-makine arayüzü sağlar. Yazılım desteğini ve doğrulamayı bulun ve bulun.
Şekil 1, kart düzeyinde takım oluşturma test sisteminin harici giriş ve çıkışını açıklamaktadır.
1.1 Modül bölümü
Kart düzeyinde takım test yazılımı gereksinimlerine göre, yazılımın gerçekleştirmesi gereken işlevler 8 modüle bölünmüştür.Modül bölümü ve modül işlevleri Tablo 1'de özetlenmiştir.
1.2 Modül etkileşimi
Kart düzeyinde takım oluşturma test yazılımının çeşitli modülleri arasındaki etkileşimli ilişki Şekil 2'de gösterilmektedir.
1.3 Sistem işleme akış şeması
Sistemin ana işlem akışı Şekil 3'te gösterilmektedir.
2 Test yöntemlerinin araştırılması ve seçimi
PLC devre kartı testinin test öğeleri şunları içerir: seri port testi, ağ port testi, SDRAM testi, Flaş testi, LED ışık testi, arama kodu testi, RTC saat testi, MAC_EEPROM testi, ComX testi, DI kanal testi, DO kanal testi, A / D dönüşüm testi, D / A dönüşüm testi vb. Aşağıdakiler, her test öğesinin test yöntemlerini incelemek ve en uygun test yöntemini seçmektir.
2.1 Seri bağlantı noktası testi
Seri bağlantı noktası testi, sırasıyla UART_1, KULLANICI ve OS 3 kanallarında test edilen 3 maddeye bölünmüştür.Aşağıdaki 3 kanal için inceleme yöntemidir: bir seri kablonun bir ucunu UART_1 seri bağlantı noktasına ve diğer ucunu yardımcı test modülünün 1 numaralı seri bağlantı noktasına bağlayın Açık; Seri kablonun bir ucunu KULLANICI seri bağlantı noktasına ve diğer ucunu yardımcı test modülünün seri bağlantı noktası 2'ye bağlayın; ardından seri kablonun bir ucunu OS seri bağlantı noktasına ve diğer ucunu yardımcı test modülünün seri bağlantı noktası 3'e bağlayın. Yardımcı test modülü, test edilecek olan seri portun alınan test verilerini olduğu gibi seri porta geri gönderir ve alttaki bilgisayar, geri gönderilen verilerin, verileri aldıktan sonra gönderilen verilerle aynı olup olmadığını belirler. Aynı iseler test başarılı olur, eğer aynı değillerse veya zaman aşımı süresi içinde veri alınmazsa test başarısız olur.
2.2 Ağ bağlantı noktası testi
Ağ bağlantı noktası testi, sırasıyla ETH0 ve ETH1 kanallarında test edilen 2 maddeye bölünmüştür.Aşağıdaki iki kanal için test yöntemidir: ağ kablosunun bir ucunu ETH0'a ve diğer ucunu yardımcı test modülünün ağ bağlantı noktası 1'e bağlayın; Diğer ağ kablosunun bir ucunu ETH1'e ve diğer ucunu yardımcı test modülünün ağ portu 2'ye bağlayın. Alttaki bilgisayar önce ilgili test ağ bağlantı noktasını başlatır ve ardından hedef IP'si yardımcı test modülünün ağ bağlantı noktası IP'si olan ARP istek paketini gönderir ve sınırlı zaman aşımı süresi içinde doğru ARP geri dönüşünün alınıp alınmadığını belirlemek için yardımcı test modülü tarafından gönderilen ARP dönüş paketini bekler. paketi.
2.3 SDRAM testi
SDRAM ortak hataları genellikle aşağıdaki türlere sahiptir: sabit açık hata (Sıkışmış açık hata), durum geçiş hatası (Geçiş hatası), veri sürdürme hatası (Veri sürdürme hatası), durum kuplaj hatası (Kuplaj
lingfault). Şu anda, çoğu SDRAM testi March-C algoritmasını kullanmaktadır.Bu yöntem, yukarıdaki hatalar için yüksek bir hata kapsama oranına sahiptir.Bu yöntem, bu makalede kullanılmaktadır. Test programı aynı zamanda SDRAM üzerinde de çalıştığı için SDRAM test başlangıç adresinin 1 M alan ayırdığını belirtmek gerekir.
2.4 Flaş testi
Flash testi iki adımda gerçekleştirilir: İlk olarak, Flash tamamen silinir ve veriler Flash'ın her adres alanına yazılır ve ardından veriler okunur ve aynı olup olmadıklarını görmek için yazılı verilerle karşılaştırılır. Test adres alanında okunan ve yazılan veriler doğruysa, test başarılı olur.
2.5 LED ışık testi
LED ışıklar açık ve kapalı, ilgili GPIO portları tarafından kontrol edilir Test sırasında, ilgili GPIO portları çıkış olarak yapılandırılır ve test, akan su açık ve kapalı şeklinde gerçekleştirilir.Son olarak, tüm ışıklar açılır ve ışıklar açıktır.
2.6 Arama kodu testi
Çevirme verileri GPIO bağlantı noktası aracılığıyla toplanır ve karşılık gelen GPIO, giriş olarak yapılandırılır.Toplanan veriler, donanım çevirme kodu çevrilerek değiştirilir ve ardından veriler, iletişim bağlantı noktası üzerinden üst bilgisayara gönderilir ve toplanan veriler donanım çevirme kodu ile karşılaştırılır Mevcut kod değerinin aynı olup olmadığı.
2.7 RTC saat testi
RTC saat çipi I2C veriyolu üzerinden bağlanır.İlk olarak, I2C ile ilgili kayıtları başlatmanız ve saat bölücü değerini doğru şekilde ayarlamanız gerekir. Daha sonra saat çipi için bir zaman ayarlayın Ayar tamamlandıktan sonra, çip otomatik olarak çalışacak ve aynı anda zamanlayıcı açılacaktır. 10 saniye sürdükten sonra, okuma süresinin ayarlanan süreden 10 saniye daha uzun olup olmadığını kontrol etmek için saati saat çipinden okuyun. Çip seyahat süresinin doğru olup olmadığı.
2.8 ComX testi
Ethercat ana istasyonu, Hilscher Endüstriyel Ethernet modülü ComX 100CN-RE'yi kullanır ve Ethercat Master ana yığın aygıt yazılımını indirir ve Ethercat ana istasyon işlevinin ana görevini gerçekleştirmek için ComX 100CN-RE modülünü CPU'ya bağlar. ComX modülündeki DPM yapısı, modülün kendi işletim sistemi RCX tarafından kontrol edildiğinden ve güç açıldıktan sonra otomatik olarak sürdürüldüğünden, test süreci esas olarak DPM'deki sabit adresin bazı sabit değerleri okunarak doğrulanır.
2.9 MAC_EEPROM testi
MAC_EEPROM testinin önce MAC kontrol yongasını başlatması, ardından EEPROM sabit adres alanına bir MAC adresi değeri yazması ve sonra okuması gerekir, eğer aynıysa test başarılı olur.
2.10 DI kanal testi
DI kanal veri toplama GPIO portu üzerinden kontrol edilir Testten önce her kanal için farklı yüksek ve düşük seviyeleri girin (DI0 ~ DI7) GPIO portu ilgili verileri topladıktan sonra, veri iletişim portu üzerinden üst bilgisayara gönderilir ve veriler karşılaştırılır ve toplanır. Verilerin verilerinin her kanalın gerçek giriş seviyesi ile tutarlı olup olmadığı.
2.11 DO kanal testi
DO kanal veri çıkışı GPIO portu tarafından kontrol edilir Test başladıktan sonra, üstteki bilgisayar alttaki bilgisayara bir çıkış değeri gönderir ve alttaki bilgisayar her kanalın çıkışını (DO0 ~ DO7) kontrol etmek için karşılık gelen GPIO portunu kontrol eder ve ardından DO kanal seviyesi göstergesini gözlemleyin ve karşılaştırın Verilerin her kanalın ölçülen değeriyle tutarlı olup olmadığı.
2.12 A / D analogdan dijitale dönüştürme testi
Yardımcı test modülünün yüksek hassasiyetli AI / AO algılama modülünü kullanarak, sırasıyla 4 kanala 4-20 mA sabit akım girişi yapın ve A / D yongası ilgili verileri toplar ve dönüştürür ve ardından dönüştürülen verileri seri bağlantı noktası üzerinden alt bilgisayara gönderir. Makine, toplama hatasını ±% 0,3 içinde hesaplarsa, test başarılı olur.
2.13 D / A dönüştürme testi
4 kanalın harici çıkış akımı değerini (4-20 mA) üst bilgisayardan ayarlayın ve ardından bunu ilgili dijital veriye dönüştürün ve alt bilgisayara gönderin.Aşağıdaki bilgisayar bu verileri D / A yongasını ayarlamak için kullanır ve ardından yardımcı testi kullanır Modülün yüksek hassasiyetli AI / AO algılama modülü, her bir sinyal çıkışının mevcut değerini ölçer ve gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını belirlemek için seri port aracılığıyla alt bilgisayara geri gönderir Hata ±% 0,1 arasındadır.
3 Qt tabanlı PLC kart düzeyinde takım test yazılımının uygulanması
Kart düzeyinde takım oluşturma test yazılımının test sürecini tanıtmak için CPU modülünü örnek olarak alın Şekil 4, CPU modülünün test bağlantı ilişkisinin şematik diyagramıdır.
Şekil 4'te gösterildiği gibi test ortamını kurduktan sonra, ana bilgisayardan kart düzeyinde takım test yazılımı .exe programını açın. Testi akış şeması 3'e göre gerçekleştirin ve Şekil 5'te gösterildiği gibi test sonuç ekranını alın. Bunlar arasında yeşil (Şekil 5'teki gri dairesel alan) testin başarılı olduğunu ve kırmızı (Şekil 5'teki tüm testler kırmızı gösterilmeden geçti) testin başarısız olduğunu gösterir.
4. Sonuç
Bu makale, PLC devre kartındaki her bir cihazın test yöntemlerini inceler ve seçilen test yöntemlerine dayalı olarak Qt tabanlı platformlar arası kart düzeyinde bir takım test yazılımı tasarlar. Gerçek doğrulamadan sonra, PLC devre kartını test etmek için bu yazılımı kullanarak, test kapsama oranı yüksektir, test süresi kısadır ve arıza yeri doğruluk oranı yüksektir. Üstelik yazılım, önceki test aracı işlemine göre daha basit ve kullanışlıdır.Üretim personeli basit bir eğitim aldıkları sürece yazılımı ustaca kullanabilir ve test çalışmalarını profesyonel teknisyenlerin yardımı olmadan tamamlayabilirler. Bu tasarım, devre kartı takım test yazılımının geliştirilmesi için bir referans sağlar ve devre kartı takım test ve denetim bağlantılarında yaygın olarak kullanılabilir ve ürün kalitesini ve test verimliliğini artırmada ve insan gücü ve malzeme maliyetlerinden tasarruf etmede büyük bir role sahiptir.
Referanslar
You Dongmei, Xu Jing. Otomatik test sistemine dayalı dijital devre kartı testi ve arıza teşhisi SILICON VALLEY, 2013 (5): 91-92.
Liu Jie, Cui Chengwang.Basılı devre kartlarının fonksiyonel testi Kömür Teknolojisi, 2012 (4): 76-77.
Zhu Zhenjun, Lin Ming, Song Yueli. Sınır tarama teknolojisine dayalı tahta düzeyinde test analizi. Elektronik Tasarım Mühendisliği, 2012, 20 (9): 127-129.
Huo Xiaolei, Kang Xia, Tan Yeshuang. Devre Kartlarının Otomatik Test Teknolojisi Araştırması. Test Teknolojisi Dergisi, 2013, 27 (5): 411-414.
Xu Jianru Devre Kartı için Genel Otomatik Test Sisteminin Tasarım ve Teknoloji Araştırması Xi'an: Northwestern Polytechnical University, 2001.
Wang Xiaoliang, Xie Chaohui, Yang Hongguan LabVIEW ve FPGA'ya Dayalı Bellek Test Sisteminin Tasarımı, Bilgisayar Ölçümü ve Kontrolü, 2012, 20 (7): 33-35.
Wang Xiuxia, Ran Lilin, Guo Lei.Hata teşhis teknolojisine dayalı devre kartı test ekipmanı tasarımı Bilgisayar Mühendisliği ve Uygulamaları, 2015, 51: 295-299.
Sun Xiujiang. PCBA arıza teşhis sisteminin araştırılması ve geliştirilmesi Harbin: Harbin Teknoloji Enstitüsü, 2006.
Zhao Xuelian, Yang Xintao.SDRAM Test Yönteminin Araştırılması ve Uygulanması Yabancı Elektronik Ölçüm Teknolojisi, 2008, 27 (5): 12-15.
Lei Jing Hafıza testi yöntemi ve test programının gerçekleştirilmesi üzerine araştırma Chengdu: Çin Elektronik Bilim ve Teknoloji Üniversitesi. 2009.
Yu Wenkao, Gao Cheng, Zhang Dong. March-C algoritmasına dayalı tek çipli bellek testi Modern Elektronik Teknolojisi, 2010 (6): 19-21.
Du Kangbao, Wang Lieyang, Wei Aixiang.SOPC'ye Dayalı SDRAM Test Teknolojisi Araştırması. Elektronik Teknolojiye, 2014 (24): 6-8.
Liu Yubo. SoC gömülü Flash için yerleşik kendi kendine test yönteminin araştırılması ve uygulanması Chengdu: Çin Elektronik Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, 2010.
