Autor(i):

-Pawel Rozek - Project Manager, Fitech Test&Tooling
-Sebastian Franek - Software Developer, Fitech Test&Tooling

Industrie:

ATE/Instrumentatie virtuala, Comunicatii RF, Productie, Guvern/Aparare

Produse:

LabVIEW Professional Development System, TestStand Development System.

PXI-1042, PXI-8360, PXI-4070, PXI-2532, PXI-6230, PXI-2569, PXI-6528, PXI-4130, PCI-GPIB.

Provocarea:

Proiectarea si dezvoltarea rapida a echipamentelor de testare automata (ATE) pentru produsele electronice. Echipamentele de testare trebuie sa fie suficient de flexibile si de modulare incat sa se adapteze la diferite unitati supuse testelor (Unit Under Test) si proceduri de testare.

Solutia:

Un tester FCT (Tester functional de circuite) bazat pe o arhitectura de testare definita prin software. Sistemul este usor reconfigurabil deoarece utilizeaza hardware modular si este dezvoltat intr-un mediu grafic software, care permite crearea rapida a unor instrumente si scenarii de test variate. Tester-ul FCT efectueaza testari de tip end-of-line pe PCB-uri (placi de circuite imprimate) de factori de forma si specificatii tehnice diferite.

Divizia noastra „Test and Tooling” (T&T) din cadrul Fitech este responsabila cu echipamentele de testare automata pentru testele In-Circuit, productia si automatizarea proceselor. Personalul calificat si experimentat a dezvoltat un sistem de testare universal, NT01, care poate testa 5 tipuri diferite de PCB-uri (placi de circuite imprimate). Pentru fiecare PCB am proiectat si construit un adaptor special (un dispozitiv de fixare) ce interconecteaza unitatea de testat cu echipamentul de testare..

Specificatii generale PCB pentru testul functional

Fiecare produs care trebuie testat necesita o procedura speciala de testare care ne-a fost furnizata de catre client. In fiecare procedura efectuam sute de masuratori utilizand tensiuni si curenti diferiti.

Lista produselor care sunt testate cu aparatul de testare FCT - NT01:

Considerente in favoarea alegerii platformei de dezvoltare

Pe langa pret si performanta, gradul de adaptabilitate si caracterul modular au jucat un rol semnificativ pentru a putea satisface o varietate considerabila de cerinte ale clientilor integrate sub o singura platforma.

Am ales sa ne dezvoltam sistemul utilizand platforma National Instruments PXI cu instrumente modulare, intrucat PXI este o platforma deschisa cu o abordare modulara a instrumentelor de masurare. Din varietatea de instrumente modulare, am ales:

• Multimetrul digital NI PXI-4070 FlexDMM datorita vitezei, preciziei si functionalitatii superioare.

• Modulul NI PXI-2532, Matrice de comutare in 512 puncte de inalta viteza care ofera configurari de comutare cu densitate foarte mare in platforma PXI si are capacitatea de a se sincroniza cu alte instrumente, oferind in acelasi timp o rata maxima de transfer intr-un sistem de testare pentru semnale de pana la 100 VDC/100 Vp sau 0,5 A.

• Placa izolata multifunctionala de achizitie de date NI PXI-6230 Seria M care combina beneficiile de siguranta ale izolarii cu sincronizarea de inalta performanta pentru a oferi masuratori precise.

• NI PXI-2569 continand 100 de relee SPST independente, ideal pentru sarcinile de testare automatizata de putere medie oferind totodata o densitate ridicata a circuitelor de comutare.

• Interfata industriala NI PXI-6528 cu intrari/iesiri digitale care poate detecta nivele de pana la ±60 VDC si curentii de comutare de pana la 150 mA. Datorita izolarii ofera protectie impotriva zgomotului si a semnalelor parazite tranzitorii (spike-uri) la semnalele externe si intrerupe buclele de masa.

• Modulul NI PXI-4130 Power SMU, este o sursa programabila de tensiune si unitate de masura (SMU) de mare putere, ideala pentru aplicatiile ce necesita alimentare si baleaj programabil, cat si masuratori de inalta precizie.

• Interfata GPIB NI PCI-GPIB de inalta performanta pentru magistrala PCI.

Pentru dezvoltarea software am utilizat mediul de programare grafic LabVIEW si sistemul de dezvoltare TestStand de la National Instruments, deoarece usurinta de utilizare, portabilitatea si scalabilitatea solutiei a fost extrem de importanta, aceste medii de programare ajutandu-ne sa reducem semnificativ timpul de dezvoltare.

Implementarea dispozitivului de testare „NT01 - Functional Circuit Tester”

Sistemul de testare NT01 inlocuieste 5 aparate de testare prin utilizarea a 5 adaptoare (dispozitive de fixare) pentru tipuri diferite de PCB, totul incorporat intr-un singur sasiu NI PXI cu 8 sloturi. Comunicarea cu fiecare PCB a fost implementata in LabVIEW si este efectuata prin intermediul interfetei RS. Am dezvoltat aplicatia astfel incat sesiunile dispozitivului se deschid o singura data inainte de inceperea testului. Acestea raman deschise pe durata efectuarii tuturor testelor si se vor inchide doar atunci cand procesul de testare este finalizat. Acest lucru a facut posibila reducerea semnificativa a timpului petrecut cu comunicarea intre dispozitive.

Aplicatia software care controleaza simultan trei dispozitive (PXI-2532, PXI-2569 si PXI-4070) a fost dezvoltata in LabVIEW, in timp ce in TestStand, am creat o secventa ce activeaza releele, efectueaza masuratorile si apoi, inchide releele. TestStand ofera un cadru de administrare a procesului de testare, ce asigura toate functiile comune pentru administrarea secventelor de test si a interfetelor cu o varietate de limbaje de programare. Utilizand TestStand, am dezvoltat o metoda de testare extrem de simpla si intuitiva, care poate fi aplicata si adaptata de catre tehnicieni fara a fi necesara interventia unui inginer de specialitate.

Concluzie

Principalele avantaje al tester-ului FCT constau in performanta ridicata, flexibilitate si costuri reduse. In timpul dezvoltarii tester-ului FCT, am economisit foarte multi bani, deoarece prin utilizarea LabVIEW si TestStand, ne-a luat doar sase saptamani sa implementam procedurile de testare. Acest lucru a contribuit la reducerea semnificativa a costurilor de dezvoltare software.  Clientii nostri au fost de asemenea extrem de multumiti intrucat am reusit sa reducem timpul de testare pe PCB pentru fiecare proces cu 47,6 %, economisind 814 de secunde (13min 34s) - o cantitate semnificativa de timp si de bani.

Cu NI PXI, NI LabVIEW si NI TestStand sistemul are la baza o platforma deschisa si flexibila, care permite efectuarea de upgrade-uri si modificari intr-o perioada scurta de timp, pentru orice cerinte ulterioare, precum proceduri noi de testare .

Informatii despre autor:

Pentru informatii suplimentare legate de acest studiu de caz, contactati:

Sebastian Franek

Fitech Test&Tooling

Ul. Beniowskiego 1

34-200 Sucha Beskidzka

POLAND (European Union)

Tel: +480 (33) 874 98 79

Fax: +480 (33) 874 13 77

sebastian.franek@fideltronik.com.pl

www.tt.fitech.pl

Despre National Instruments
National Instruments (www.ni.com) transforma modul in care inginerii si oamenii de stiinta proiecteaza, realizeaza prototipuri si implementeaza sisteme de masurare, automatizare si aplicatii integrate. NI ofera clientilor produse software gata de utilizare, precum NI LabVIEW si echipamente hardware modulare la costuri reduse, avand o baza de clienti care include peste 30.000 de companii in intreaga lume, din care, niciun client nu reprezinta mai mult de 3% din venituri si nicio ramura industriala nu reprezinta mai mult de 15%. Avand sediul central in Austin, Texas, NI are peste 5.000 de angajati si filiale in peste 40 de tari. In ultimii 10 ani, revista FORTUNE a desemnat NI drept unul dintre cei mai buni 100 de angajatori din Statele Unite ale Americii.

Contact

SC National Instruments Romania SRL
B-dul Corneliu Coposu, nr. 167A, et.I, Cluj Napoca, CP 400228
Tel.: 0800 894 308
E-mail: ni.romania@ni.com
www.ni.com/romania