摘 要： 作為設(shè)備組成部分的模塊電路，為判斷其性能狀況并進(jìn)行故障檢修，需要開發(fā)基于PXI總線的檢測(cè)診斷系統(tǒng)，而系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要依賴軟件。結(jié)合構(gòu)建的平臺(tái)，設(shè)計(jì)了軟件結(jié)構(gòu)和軟件流程，并就主要軟件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了討論。綜合運(yùn)用虛擬儀器、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)通信等技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，軟件結(jié)構(gòu)良好，易于二次開發(fā)。
關(guān)鍵詞： PXI；模塊電路；檢測(cè)診斷
0 引言
模塊電路作為設(shè)備的組成部分，判斷其性能狀況并進(jìn)行故障檢修通常需要特定的工作環(huán)境。開發(fā)相應(yīng)的檢測(cè)診斷系統(tǒng)，不僅能夠獨(dú)立模擬模塊電路的實(shí)際工作環(huán)境，而且可以提供一定的自動(dòng)檢測(cè)功能及維修幫助[1]?？紤]到具體功能實(shí)現(xiàn)和維修成本，采用基于PXI總線的檢測(cè)診斷系統(tǒng)是非?？扇〉模δ艿膶?shí)現(xiàn)主要依靠軟件。
1 檢測(cè)診斷系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建
系統(tǒng)采用平臺(tái)化的設(shè)計(jì)理念，通過建立通用的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，使用不同的測(cè)試接口和運(yùn)行不同的應(yīng)用程序模塊完成相應(yīng)的測(cè)試，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)配置。系統(tǒng)由軟件和硬件組成，系統(tǒng)硬件主要包括中心控制器、PXI卡式儀器、通用程控儀器、專用程控儀、測(cè)試接口[2]；系統(tǒng)軟件包括開發(fā)環(huán)境、測(cè)試軟件、維修訓(xùn)練軟件等。其原理組成框圖如圖1所示。
檢測(cè)診斷系統(tǒng)核心由PXI-1042機(jī)箱、PXI-8187零槽控制器、PXI-4070六位半萬用表、PXI-6713模擬輸出器、PXI-6602定時(shí)/計(jì)數(shù)器、PXI-5112示波器（16 MB內(nèi)存）[3]、PXI-2530矩陣開關(guān)以及PXI-2630端子等組成，PXI機(jī)箱組成如圖2所示。
2 檢測(cè)診斷系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
軟件是本系統(tǒng)的重要組成部分，為完成測(cè)試系統(tǒng)的功能，主要包括系統(tǒng)管理、系統(tǒng)自檢、校驗(yàn)、儀器驅(qū)動(dòng)、設(shè)備測(cè)試、設(shè)備故障診斷、測(cè)試數(shù)據(jù)處理及管理、數(shù)據(jù)庫的管理8部分內(nèi)容[4]。為實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和圖形化，軟件開發(fā)采用Visual Basic和Measurement Studio聯(lián)合編程實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫采用MS SQL Server數(shù)據(jù)庫。
2.1 軟件結(jié)構(gòu)及流程
檢測(cè)診斷系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)管理軟件、測(cè)試診斷軟件、維修訓(xùn)練軟件三大部分組成，具體可分為虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序、測(cè)試信息庫、故障知識(shí)庫、測(cè)試引導(dǎo)信息庫、維修訓(xùn)練知識(shí)庫以及自動(dòng)測(cè)試、故障診斷等模塊，其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
管理軟件負(fù)責(zé)測(cè)試程序與數(shù)據(jù)庫程序之間信息的傳遞與通信、信息的讀取與保存、人機(jī)交互和結(jié)果處理與分析；同時(shí)還負(fù)責(zé)系統(tǒng)的自檢，包括測(cè)試控制電路和調(diào)理電路工作狀態(tài)檢測(cè)，通過后可進(jìn)入測(cè)試診斷程序，否則中止程序進(jìn)一步執(zhí)行并報(bào)告出錯(cuò)。
測(cè)試程序完成具體項(xiàng)目的測(cè)試過程控制，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，應(yīng)用模塊化的軟件、測(cè)試信息、測(cè)試儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的綜合檢測(cè)和故障的自動(dòng)診斷。
維修訓(xùn)練軟件為操作人員提供了大量的裝備信息，便于裝備學(xué)習(xí)和進(jìn)行維修保障訓(xùn)練。
軟件流程如圖4所示。
系統(tǒng)工作時(shí)，由中心控制器圖形界面引導(dǎo)用戶選擇系統(tǒng)功能操作：系統(tǒng)測(cè)試、單元測(cè)試、故障診斷、維修訓(xùn)練和系統(tǒng)幫助。
?。?）系統(tǒng)測(cè)試：主要完成整機(jī)系統(tǒng)和分系統(tǒng)性能或功能的測(cè)試，確定裝備的質(zhì)量狀況，同時(shí)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，確定故障單元。
?。?）單元測(cè)試：該子程序?qū)Υ郎y(cè)單元進(jìn)行故障檢測(cè)。給待測(cè)單元施加必要的激勵(lì)后，對(duì)單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以確定單元工作是否正常。若檢測(cè)出待測(cè)單元存在故障，則報(bào)告并進(jìn)入測(cè)試單元故障診斷程序。
（3）故障診斷：該子程序?qū)Υ郎y(cè)單元進(jìn)行故障診斷。對(duì)有故障的單元，在連接必要的測(cè)試探針后，給待測(cè)單元施加所需的激勵(lì)，在故障樹引導(dǎo)下自動(dòng)對(duì)各測(cè)試孔進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)測(cè)試診斷數(shù)據(jù)庫，判斷各級(jí)工作是否正常。最后給出診斷結(jié)果，可將故障定位到級(jí)。
在對(duì)某單元進(jìn)行測(cè)試診斷之前，必須建立與它對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。測(cè)試診斷數(shù)據(jù)庫在SQL Server中開發(fā)，其內(nèi)容主要包括診斷步驟、激勵(lì)信號(hào)、信號(hào)類型、調(diào)理系數(shù)、測(cè)試節(jié)點(diǎn)、測(cè)試位置、特征范圍、正確情況、錯(cuò)誤情況和提示信息等。
?。?）維修訓(xùn)練：在系統(tǒng)界面引導(dǎo)下，根據(jù)用戶需要可查閱各種技術(shù)文檔，包括維修數(shù)據(jù)、維修經(jīng)驗(yàn)、維修記錄和近導(dǎo)系統(tǒng)的工作原理。模擬故障現(xiàn)象并給出相應(yīng)的維修規(guī)程，進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷的模擬。
?。?）系統(tǒng)幫助：提供了檢測(cè)診斷系統(tǒng)的使用說明。
2.2 部分軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
?。?）單元測(cè)試模塊
此模塊完成的主要功能是自動(dòng)完成對(duì)被測(cè)單元的測(cè)試。應(yīng)用Visual Basic語言開發(fā)應(yīng)用程序，通過與底層硬件控制平臺(tái)交換信息，實(shí)現(xiàn)用戶層對(duì)多種總線儀器的統(tǒng)一控制，從而構(gòu)建起自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。軟件自動(dòng)測(cè)試流程如圖5所示。
?。?）故障診斷模塊
系統(tǒng)將技術(shù)較為成熟的故障樹分析法作為故障診斷的基本方法，原始技術(shù)資料以故障樹形式給出[5]。檢測(cè)時(shí)系統(tǒng)首先產(chǎn)生待測(cè)單元激勵(lì)信號(hào)，系統(tǒng)測(cè)試診斷程序讀取數(shù)據(jù)庫的某一數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括診斷步驟、模擬激勵(lì)、提示信息各項(xiàng)內(nèi)容，然后依照數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)待測(cè)單元配置信號(hào)通道并采集輸出信號(hào)，將結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中的信號(hào)參數(shù)范圍進(jìn)行比較以決定下一步驟。如此循環(huán)下去，直至檢測(cè)結(jié)束，給出診斷結(jié)論。故障診斷軟件工作流程如圖6所示。
3 結(jié)論
采用PXI技術(shù)來實(shí)現(xiàn)模塊電路的檢測(cè)診斷，符合自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和一體化的發(fā)展趨勢(shì)。綜合運(yùn)用虛擬儀器、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)通信等技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，易于操作，結(jié)構(gòu)良好，易于進(jìn)行二次開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
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