開(kāi)發(fā)一個(gè)適用空客A380 EBHA的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵和存儲(chǔ)裝置的測(cè)試系統(tǒng)

Author(s):
A. Damiani - Bimal Automazioni

Industry:
Aerospace/Avionics, ATE/Instrumentation

Products:
Software, PXI/CompactPCI, Industrial Communications

The Challenge:
開(kāi)發(fā)一個(gè)可配置的、靈活可靠的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為空客A380電氣備份水壓執(zhí)行裝置（EHBA）的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵和存儲(chǔ)裝置執(zhí)行驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程。

The Solution:
利用NI LabVIEW軟件與PXI硬件平臺(tái)，構(gòu)建一個(gè)完全可配置的、功能強(qiáng)大的測(cè)試序列執(zhí)行設(shè)備，以滿足我們的客戶的測(cè)試需求。

我們的客戶為航空行業(yè)供應(yīng)航空器氣動(dòng)管理設(shè)備：飛行控制、執(zhí)行裝置、水壓系統(tǒng)和降陸裝置。他們要求我們開(kāi)發(fā)一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，以運(yùn)行適用空客A380 EBHA 的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵和存儲(chǔ)裝置的驗(yàn)收測(cè)試方案。

我們所開(kāi)發(fā)的測(cè)試平臺(tái)有兩個(gè)獨(dú)立的工作站組成，它們分別裝配有一組分離的面向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵和存儲(chǔ)裝置的機(jī)械和水壓接口。測(cè)試由運(yùn)行測(cè)試和功能測(cè)試組成，以測(cè)試系統(tǒng)壓力、泄露和性能等指標(biāo)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)
我們利用NI PXI 硬件和LabVIEW 圖形化編程環(huán)境，開(kāi)發(fā)了一個(gè)面向測(cè)試臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)和一個(gè)基于PC的圖形化用戶界面。我們將這兩個(gè)單元通過(guò)以太網(wǎng)線纜連接，并且，為了方便數(shù)據(jù)通信，我們利用了LabVIEW 中內(nèi)置的聯(lián)網(wǎng)特性，其中包括網(wǎng)絡(luò)發(fā)布共享變量。

軟件功能特性
主機(jī)應(yīng)用運(yùn)行于工業(yè)PC并通過(guò)用戶界面進(jìn)行系統(tǒng)配置，執(zhí)行測(cè)試、維護(hù)和故障排除等工作，在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)設(shè)置與結(jié)果，并管理報(bào)警與警告信息。該應(yīng)用包含一個(gè)自動(dòng)化測(cè)試程序，該程序可以工作于四種不同的模式：

● 自動(dòng)化模式使得測(cè)試時(shí)間和必要的人工操作降至最少限度

● 用于故障調(diào)查的手工模式需要操作者在所有測(cè)試中逐步進(jìn)行輸入

● 校準(zhǔn)與維護(hù)模式對(duì)每一個(gè)通道的測(cè)量環(huán)節(jié)進(jìn)行校準(zhǔn)，并進(jìn)行故障排除操作，因而，用戶可以設(shè)置并調(diào)整水壓閥和電子組件

● 軟件編輯模式使得用戶可以改變測(cè)試模式

該系統(tǒng)還提供了一個(gè)自檢功能，可以在操作開(kāi)始前檢查閥門(mén)與傳感器。測(cè)試臺(tái)的管理人員可以利用圖表、數(shù)據(jù)和報(bào)告評(píng)估測(cè)試結(jié)果，這些信息保存在遠(yuǎn)端服務(wù)器上的每個(gè)測(cè)試序列的末尾，或者以PDF和電子表格的文件格式保存在本地磁盤(pán)。在手工控制維護(hù)操作過(guò)程中，界面顯示一個(gè)展示該測(cè)試臺(tái)的水壓框圖的交互式頁(yè)面，以便為用戶提供幫助。

運(yùn)行于PXI控制器上的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了高速數(shù)據(jù)采集和輸出的PID 閉環(huán)控制（閥門(mén)的比例步點(diǎn)），從而滿足了性能需求。而且，我們可以通過(guò)A380 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵控制器的CAN 總線，利用CAN 硬件和NI-CAN 軟件庫(kù)方便地實(shí)現(xiàn)通信功能。

選擇NI PXI 實(shí)時(shí)系統(tǒng)，而不是工業(yè)PLC 系統(tǒng)，這意味著我們可以實(shí)現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和高級(jí)分析，否則，這些工作既耗時(shí)又很難完成。大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)于這些需要進(jìn)行后續(xù)處理的測(cè)試來(lái)說(shuō)是必備功能。

整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于，通過(guò)方便的升級(jí)來(lái)測(cè)試具有相似設(shè)計(jì)與功能特性的新型設(shè)備。測(cè)試序列、參數(shù)和報(bào)告模板可通過(guò)定制來(lái)創(chuàng)建適合新型產(chǎn)品的測(cè)試規(guī)程。

總結(jié)
利用NI 軟硬件，我們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一個(gè)靈活、可靠的測(cè)試系統(tǒng)，為我們的客戶提高了測(cè)試精度，節(jié)約了測(cè)試時(shí)間。我們利用LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)了整個(gè)項(xiàng)目，并降低了開(kāi)發(fā)成本，使得軟件的維護(hù)更為方便。我們計(jì)劃在接下來(lái)的應(yīng)用項(xiàng)目中使用相同的架構(gòu)。