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1、CompactRIO-测试技术在油泵功能-测试线中的应用 作者： 日期：11 CompactRIO 测试技术在油泵功能 测试线中的应用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。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， 具备良好的灵活性与 可靠性。- Huabin Dai, The Challenge: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
2、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。The Solution: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，采用美国 国家仪器公司近年来 最新推出的 COMPACTRIO 测试技术进行开 发。油泵支架功能测试台Author (s):Huabin Dai - 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。本文采用美国国 家仪器公司（以下简 称NI公司）近年来 最新推出的测试技术进行开发， 具备
3、良好的灵活性与 可靠性。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。1/7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
4、， 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 出的测试技术，基于低层编程的NI cRIO-9074 进行系统构架。该系 统构架结构如表1所 示。NI 9205loopDMANI 其系统硬件如图3所 示：NI 9401DataNI 9476sync&queueVINI 9425processNI9870FPGA （9074）RT Controller （9074）图3 cRIO- 9074测试系统其中各模块功能以及 采集量
5、分析如表2所 示：控制及采集类型输出类型信号类型测试范围测试精度使用cRIO模 块8位数字I/O伺服脉冲驱动脉冲0-1000HZ1HZ9401伺服脉冲反馈8位数字I/O脉冲0-1HZ9411100000HZTSG测试电阻电压16位模拟I/O电压信号0-5V0.01VDRV测试电阻电压16位模拟I/O电压信号0-5V0.01V9205CO测试电阻电压16位模拟I/O电压信号0-5V0.01V极性传感器1位数字I/O开关量输入-9476扫描条码仪RS232RS2321-9870气缸电磁阀1位数字I/O开关量输出-9425系统接线实物电气图 如图4所示：2/7图4 系统接线实物 图测试系统软件组成系
6、统的软件界面如图 5所示。图5测试系统软件测 试界面其操作功能如图6所 示。图6 系统测试功能1）自动测试功能。 系统具备自动测试功 能，其详细测试工艺 如4所述。2）手动测试功能。 如图7所示。系统具 备对测试运动控制部 件进行手动控制功 能，可进行所有运动 控制的手动调整，方 便系统调试。3/7图7 手动功能测试 界面3）校验功能。由于 本测试系统长期运行 于生产线，测试的稳 定性与准确性非常重 要。本测试系统软件 设计了光电开关校 验，高度校验， TSG阻值校验， DRV阻值校验， CO阻值校验，启动 电流校验，极性校 验。通过相应操作界 面定期对系统进行校 验，可保证系统长期 测试的可
7、靠性。4）测试工件参数选 型。本系统内部设置 各种生产线测试工件 类型，通过测试工件 选型，测试参数将自 动加载入测试界面。5） 测试数据记 录。在工件测试结束 后，测试过程中的数 据将自动记录并保 存。系统自动测试工艺过 程系统自动测试工艺过 程如图8所示。图8 系统自动测试 工艺1） 工件识别。 当工件被正常装入测 试夹具后，系统将对 工件进行自动识别并 判断是否合格，如果 工件识别正确，则进 行下一个工序测试。 如果没有工件放入， 或工件放置位置错 误，则系统自动提示 工件识别错误报警并 停止测试。需手动复 位，并重新开始测 试。2） 扫描条码识 别。当工件被识别 后，扫描条码器自动 打
8、开对测试工件进行 条码扫描。如果扫描 编码与预设扫描客户 编码一致，系统自动 判断扫描条码合格， 关闭扫描条码器，并 进行下一道工序测 试。如果扫描编码与 预设扫描客户编码不 一致，则系统自动提 示扫描条码错误报警 并停止测试。需手动 复位，并重新开始测 试。3） TSG电阻 值测试。当工件条码 扫描合格后，系统将 根据型号选择，确定 是否进行TSG电阻 测试。如果TSG电 阻测试被选中，系统 将自动进行TSG电 阻测试。否则，系统 将跳过本道测试工 序，进行下一道工序 的测试。在进行TSG电阻测 试过程中，系统将控 制电机测试丝杆带动 被测工件的浮子进行 TSG电阻测试，并 将整个测试过程以
9、高 度为横坐标，以测试 阻值为纵坐标的测试 特性曲线记录下来， 同预先设置好的检验 范围进行对比。如图 9所示。4/7图9 TSG测试曲 线与检验范围窗如果测试点测试结果 均在检验范围内，则 判定TSG电阻测试 合格，进行下一道工 序测试。如果其中一 个或多个测试数据超 过检验范围，则系统 自动提示TSG电阻 测试错误报警并停止 测试。需手动复位， 并重新开始测试。4） 启动电流测 试。当工件TSG电 阻测试合格后（如果 系统选择进行TSG 电阻测试），系统将 自动开启测试电源， 进行工件启动电流测 试，并求取启动电流 的最大值与预先设置 的允许最大启动电流 进行对比。如果测试 结果小于预设值
10、，则 判定启动电流测试合 格，系统自动进行下 一工序测试，否则系 统自动提示启动电流 错误报警。需手动复 位，并重新开始测 试。5） 极性测试。 当启动电流测试合格 后系统将打开极性传 感器，在工件加电工 作条件下进行极性测 试。如果工件工作正 常，则极性测试合 格，系统自动进行下 一工序测试，否则系 统自动提示极性错误 报警。需手动复位， 并重新开始测试。6） DRV电阻 测试。当极性测试合 格后，系统将根据型 号选择，确定是否进 行DRV电阻测试。 如果DRV电阻测试 被选中，系统将自动 进行DRV电阻测 试。否则，系统将跳 过本道测试工序，进 行下一道工序的测 试。在进行DRV电阻测 试过程中，系统将控 制DRV上推气缸前 进至DRV电阻待测 位置，并推动DRV 测试气针接触到 DRV电阻测试位 置。 然后自动测试 工件DRV电阻，并 同预先设置好的检测 范围进行对比，如果 测试结果在预设的检 测范围以内，则判定 DRV电阻测试合 格，系统自动进行下 一工序测试，否则系 统自动提示DRV电 阻测试错误报警。需 手动复位，
