基于TestStand的分機故障隔離的開發(fā)應用

毛秀麗，馬銀玲，陳美君

（中國電子科技集團公司51所，上海 201802）

0 引 言

傳統(tǒng)上，對于大型裝備里面的每個分機進行維修保障，并把故障隔離排查到分機具體的某一個板卡上，這需要對整個分機的原理、性能、指標特性等有專業(yè)上的深入了解和熟悉，同時，還需要長期積累經(jīng)驗，才有可能對分機出現(xiàn)的故障進行準確的定位，完成維修和保障工作。這都使分機維護和檢修的難度增大。針對這一問題，利用TestStand提供的強大功能和接口，為每個分機開發(fā)出一個測試序列程序。根據(jù)指標判斷，逐級形成故障隔離的步驟測試，運行后產(chǎn)生分機各項指標的測試結果報告和故障隔離結果顯示，給裝備維護保障人員提供了一種簡單快速的方法［1－3］。

1 TestStand功能簡介

TestStand是美國國家儀器公司開發(fā)的軟件平臺，是可立即執(zhí)行的測試執(zhí)行管理軟件，用于組織、控制和執(zhí)行自動化原型設計，驗證和制造測試系統(tǒng)，它的功能完全由用戶定義。為滿足特定需求，可對其定制操作界面、生成自定義報告或修改序列執(zhí)行要求等。借助NI TestStand，可將精力集中于特殊的測試要求，NI TestStand則管理普通的序列，執(zhí)行和匯報任務。

NI TestStand架構的中心組件是一個執(zhí)行引擎，它提供一個開放應用程序接口（API），以方便與其他應用的通信，序列編輯器和操作者界面利用API訪問NI TestStand引擎。此外，共有3種用于定義開發(fā)環(huán)境、運行環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境的重要文件類型，分別是3種不同的用戶操作界面。分機故障隔離程序主要是在NI TestStand開發(fā)環(huán)境中通過編程完成，主要供給開發(fā)人員使用，當序列程序開發(fā)完成后，在執(zhí)行環(huán)境中提供給分機維護保障人員使用［4－5］。

2 分機故障隔離的開發(fā)流程

下面以1個偵察信號分機為例來闡述開發(fā)過程。

分機故障隔離序列程序開發(fā)之前，必須知道分機的性能指標，而且對其指標的測試過程和故障隔離步驟有一個詳細的了解。對于偵察信號分機而言，其性能指標的測試為脈沖參數(shù)的測量（包括頻率測量、周期測量2個參數(shù)值）。從分機信號輸入口接入信號源，偵察信號分機根據(jù)輸入信號的值可以讀取信號的參數(shù)值，在程序中把偵察信號測得的信號參數(shù)值和原始輸入信號的參數(shù)值作比較，當頻率值誤差在±5 MHz之內(nèi)、周期測量誤差在±0.1μs之內(nèi)時，說明偵察信號分機的性能指標為合格，反之則為不合格。當脈沖參數(shù)測量有誤時，進入故障隔離程序序列，可以隔離到分機中是哪個板塊有故障，從而完成分機的故障隔離。圖1為偵察信號分機的故障隔離流程圖。

圖1 偵察信號分機故障隔離流程圖

3 分機故障隔離程序序列的編寫

分機故障隔離程序序列的編寫是在TestStand的開發(fā)環(huán)境中完成的。打開NI TestStand應用開發(fā)程序，依據(jù)分機的測試需求，在Sequence中可以建立2個單獨的測試序列：一個是脈沖參數(shù)測量序列程序；另一個是故障隔離序列程序，如圖2所示。

每個測試序列都由三部分組成：

（1）setup（）主要對信號進行初始化；

（2）Main（）用來對信號的值進行設置（主要用于儀器的控制），依據(jù)分機測試流程在信號層上完成對分機的性能測試；

（3）Cleanup（）主要用來關閉分機的測試，并釋放計算機的內(nèi)存資源。

4 分機故障隔離程序的執(zhí)行結果

脈沖參數(shù)測量序列程序的編寫主要是為故障隔離序列程序服務的。在脈沖參數(shù)測量功能完全正確時，表明分機工作正常；當測量參數(shù)有誤時，進入故障隔離序列程序。

在圖2開發(fā)主框架的最右邊，點擊sequence下的脈沖參數(shù)測量程序的右鍵，運行“Run脈沖參數(shù)測量程序”，生成的報告如表1所示。

圖2 TestStand開發(fā)主框架

通過報告結果可以看到測試結論為不合格，表明分機有故障，這時運行故障隔離序列程序，結果如圖3所示。從圖中可以很直觀地看到分機故障所在的板卡。

5 分機故障隔離程序的執(zhí)行環(huán)境

當一個分機的性能測試序列程序和故障隔離序列程序開發(fā)完成后，交由維護保障人員使用時，他們是在TestStand提供的執(zhí)行環(huán)境中來完成操作，只需點擊圖4所示幾個按鈕就可以完成分機的測試和 故障隔離。

表1 脈沖參數(shù)測量程序報告

圖3 故障隔離提示

步驟一，主要是輸入分機的代碼編號，這在程序開發(fā)中是事先設置好的；

步驟二，完成被測分機、測試儀器、一些硬件驅(qū)動平臺、安裝TestStand應用平臺的計算機之間的連接，有詳細的連接示意圖為指導；

步驟三，選擇要測試的項目；

步驟四，點擊就開始運行。

從上面的整個過程可以看出，維修保障的過程簡單而且條理化，特別是維修中用到的各種復雜儀器也不用自己手動控制，無需熟練使用，整個過程甚至不需要具備很多的專業(yè)知識即可以完成［6］。

圖4 維護保障人員使用界面

6 結束語

充分利用TestStand的自動測試功能和對測試序列的管理，對分機進行測試和檢修，大大提高了工作效率和簡化了工作過程，給裝備的后期維護保障提供了方便有利的手段。同時，在裝備分機的研發(fā)、生產(chǎn)過程中，我們也可以利用它們來完成對分機的各項性能指標進行檢測?？梢哉f，在裝備的整個生命周期內(nèi)，此應用都能起到事半功倍的效果。

［1］蘆俊，曹俊，朱衛(wèi)良，等.基于TestStand的DDS特性參數(shù)自動測試管理［J］.半導體技術，2009（10）：957－959.

［2］梅萌，尹林燕.基于TestStand的音頻芯片自動測量系統(tǒng)［J］.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2011，24（5）：105－106.

［3］陳長齡.自動測試系統(tǒng)出現(xiàn)了新一代成員［J］.信息與電子工程，2008（6）：1.

［4］劉春玲，雷海紅.基于場景的信息系統(tǒng)黑盒測試方法［J］.信息與電子工程，2012（4）：509－512.

［5］劉福成，尚朝軒.電子設備維修性驗證系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)［J］.信息與電子工程，2011（4）：523－526.

［6］劉振吉.測試設備的面向用戶報表方案設計［J］.信息與電子工程，2010（6）：752－755.