CompactRIO测试技术在油泵功能测试线中的应用

　　挑战:油泵功能测试需要对油泵支架的各项性能进行测试，要求测试系统具备良好的可靠性与时实性。测试的过程不仅包括多种仪器的控制还包括数据采集及运动控制的内容。因此，需要建立一套可进行多功能测试开发的系统，并且系统必须具备良好的可靠性与时实性。

　　应用方案：油泵支架功能测试台主要用于油泵支架各项性能的测试，主要包括液位阻值(TSG电阻)、油泵启动电流、CO电阻、DRV电阻、油泵转动极性和系统条码等一系列关键参数。其测试结果的准确性将直接影响油泵支架系统的出厂指标及质量。这些参数的测试，不但需要测试系统具有高精度与高实时性，而且需要其设备具有高可靠性与现场抗干扰的能力。

　　COMPACTRIO测试系统是一种基于FPGA的底层开放的高可靠性、高精度的测试系统，它是由美国国家仪器(NI)公司针对工业场合复杂环境条件下测试要求而推出的。该系统特别适用于工业现场相对环境差，而测试可靠性与实时高的场合。其与传统的PCI或PXI采集卡搭建的系统相比，具有高可靠性、高精度、高实时性、高性价比，使用不受场合与地点的限制等一系列优势。与传统PLC系统相比，则具有响应速度快、采集及控制更为灵活等一系列优点。可以预见，基于FPGA的COMPACTRIO测试技术必将给工业测试场合带来一种全新的测试理论,而对工业测试技术带来重要而深远的影响。

　　使用的产品：

　　LabVIEW2009 SP1 RT FPGA

　　NI cRIO-9074

　　NI 9205

　　NI 9411

　　NI 9401

　　NI9476

　　NI 9425

　　NI 9870

　　正文：

　　1 概述

　　XLM2线功能测试台主要承担对油泵支架总成各项性能的检测。主要针对通用公司以及福特公司的12种配套车型的油泵支架系统进行测试。其主要测试参数包括：油体浮子液位阻值(TSG电阻)，油泵启动电流，CO接地电阻，DRV接地电阻，油泵转动极性以及产品条码扫描等一系列关键参数。其测试结果直接关系到油泵支架系统的出厂指标以及产品质量，其功能测试台处于整条生产线最终检测环节而显得异常重要。

　　针对以上测试要求，若采用传统的基于PCI数据采集的测试系统进行开发，受到上位机操作系统以及测试环境的影响较大。而基于PLC进行开发又会受到采集速度等条件的限制。所以本文采用美国国家仪器公司(以下简称NI公司)近年来最新推出的COMPACTRIO测试技术进行开发，它是一种基于底层FPAG进行编程的技术，包含一个实时控制器与可重新配置的FPGA芯片，底层硬件资源对用户开放，避免了受到软件操作系统以及固有采集模式的限制，具备良好的灵活性与可靠性。

　　2 测试系统功能及硬件构架

　　油泵支架功能测试台如图1所示。

　　图1油泵支架功能测试台

　　测试台的测试功能可以分为3个基本部分

　　1) 设备仪器控制

　　包括TSG电阻测试驱动伺服电机控制、扫码仪控制以及极性探测器的控制。

　　其中TSG电阻测试要求控制测试电机处在恒速条件下，整个过程分为三个阶段，如图2所示。

　　图2 TSG阻值测试过程

　　2) 模拟信号采集

　　包括对TSG电阻、CO电阻以及DRV值的测量。

　　3) I/O控制

　　包括对负压吸紧气缸、CO探针气缸、DRV上推气缸，DRV探针气缸以及多个继电器进行信号输出控制，同时对工件识别光电开关、高度上下限接近开关，零位接近开关、安全继电器以及双手控制器进行输入信号捕捉。

　　测试系统的构架：

　　由于本系统功能测试类型较多，单一的数据采集设备或I/O控制设备都难以满足要求。经过多次比较与选型，本测试系统采用NI公司最新推出的COMPACTRIO测试技术，基于低层FPGA编程的NI cRIO-9074进行系统构架。该系统构架结构如表1所示。