使用NI软硬件开发完整的生产测试解决方案

挑战:

　　为丹佛斯太阳能逆变器产品和印刷电路板（PCB）开发一个灵活的生产测试解决方案,以便在全球范围内更好地通过合同的方式进行生产。

　　解决方案:

　　结合NI PXI与PCI硬件,使用NI TestStand和LabVIEW软件来开发一个用于测试印刷电路板和太阳能逆变器的标准测试系统。

丹佛斯太阳能逆变器测试系统的操作界面

　　"通过使用全部来自NaTIonal Instruments的开发工具,我们开发了一套个完整的解决方案,涵盖从印刷电路板测试到最终产品包装站的全部测试需要。"

　　用于快速增长的太阳能市场的逆变器

　　丹佛斯太阳能逆变器开发和制造并网逆变器,将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电。我们也有用于监测太阳能能源系统的产品,以实现最优的能量输出和投资回报率。

　　我们的业务集中在快速增长的欧洲太阳能市场。由于业务迅速增长,我们的目标是设计生产流程,以满足日益增加的生产量要求。我们所要关注的关键领域之一,就是我们的测试环境。

　　寻找一个灵活的并得到广泛支持的测试系统

　　我们以往的生产和PCB测试系统是基于一个专有的测试引擎,它不支持在国际范围内扩大我们的制造业务。我们寻求一个可以广泛使用的测试环境,包括国际支持和服务,因为我们希望避免由零部件数量和服务有限而造成代价高昂的生产中断。此外,我们设定了一个目标以开发一套测试架构,让我们可以测试任何类型的逆变器。

　　在分析了市面上现有的测试软件和硬件平台之后,我们决定在NI TestStand和LabVIEW软件环境下实现我们生产测试平台的规范化。这些满足行业标准的测试软件工具,为我们提供了在本地和全球范围外包测试开发和服务时所需的灵活性和能力。

　　对于仪器,我们使用基于PXI和PCI系统的NI数据采集（DAQ）和总线接口模块。该解决方案在需要扩展系统时非常简便,只需最低程度的改动。如果我们需要一个新的测试仪器,只要添加一个新的模块即可,而无需增加系统的尺寸。

　　与National Instruments联盟伙伴一起设计测试系统

　　为了设计系统的架构和开发整个环境,我们与NI联盟伙伴CIM工业系统A / S公司协同工作。这家公司是领先的技术合作伙伴,拥有超过10年基于NI TestStand测试测量解决方案的开发经验。其测试开发能力和对我们投资的回报提供了一个非常好的解决方案。

　　对于我们的测试解决方案,CIM设计了大量自定义的NI TestStand步骤类型,使它很容易就能够添加新的测试。CIM也为我们定制了NI TestStand的过程模型,包括为所有仪器设计的自定义步骤类型,和自定义的错误处理。该公司还增加了一个Web服务接口来检索我们公司的Axapta ERP系统的数据指定的测试范围。

　　两套硬件安装

　　我们有两套不同的硬件配置,一个用于PCB测试,另一个用于逆变器的最终测试。PCB测试仪是建立在NI PXI-1044 14槽机箱的基础上。我们使用NI PXI-6704模拟输出模块,作为被测设备（DUT）的激励输入,使用一块NI PXI-6229多功能数据采集（DAQ）设备测量模拟响应。我们也使用NI PXI-8433/2和PXI-8432 / 2 用于与被测模块进行RS485和RS232通讯。两个开关模块,NI PXI-2566和PXI-2503,在系统中用于信号路由,而NI USB-8451模块用于测试DUT的I ² C连接。

　　在最终测试系统中,我们使用PXI-6229PCI版本的数据采集模块来测量温度、电压和电流信号。该模块的数字通道用于控制门锁继电器和读回门传感器的信息。此外,数字输出也可以控制将直流电源和电网连接到待测逆变器的继电器。该模块的模拟输出通道用于提供DUT所需的电压和电流信号,并控制直流电源的输出电压和电流范围。此测试阶段还需要一些RS485通讯,因此,我们使用了PXI-8433/2模块。

　　测试系统标准化项目的成果

　　除了PCB和最终测试系统,我们在我们的标签和包装站也使用了NI TestStand与LabVIEW。通过使用全部来自于NI的开发工具,我们开发了一个完整的解决方案,涵盖从PCB到最终产品包装站的测试需要。今天,虽然对NI TestStand与LabVIEW的了解有限,但我们拥有了一套灵活的测试系统,在其中我们可以为我们的所有产品创建和编辑测试序列。