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<H1>www.aud24.net : Hamp, Kötterl: "Testen und Prüfen im Handumdrehen"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>09.07.2001</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>National Instruments Germany:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Konfigurationswerkzeug erleichtert die Erstellung von Prüfabläufen</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Eine Test-Executive- oder Testsequenzer-Software erleichtert als sofort einsatzbereites Konfigurationswerkzeug die Erstellung automatisierter Prüfablaufpläne von der Entwicklung bis hin zum Produktionstest eines Produkts. Mit ihr lassen sich kostengünstig und in kürzester Zeit Prüfablaufpläne wie in einem Baukastensystem generieren und in die Produktion integrieren.<BR><BR>Um die Funktionstüchtigkeit von elektronischen Bauteilen und Geräten sicherzustellen und fehlerhafte Komponenten auszusortieren, sind in der Fertigung oft aufwändige Prüfabläufe notwendig. Insbesondere in der Konsumelektronik (Mobiltelefone, Musikgeräte) oder der Automobilelektronik (ABS, Airbag, Radios, Navigationssysteme) sind Mikroprozessorsteuerungen in den verschiedensten Betriebszuständen zu überprüfen. Dies erfordert meist eine hohe Anzahl an Schritten, die in einer vorgegebenen Abfolge - der Prüfsequenz - die Prüflinge stimulieren und Ergebnisse durch Messung elektrischer und nichtelektrischer Größen (beispielsweise Bilder) erfassen.<BR><BR>Software für Prüfungen auf der Produktionsebene<BR><BR>Für diese Aufgaben hat National Instruments in die Software für Prüfungen auf der Produktionsebene ‚TestStand‘ einen sofort einsatzbereiten Testsequenzer zur Ausführung von Prüfsequenzen integriert, bei dem auch die parallele Abarbeitung von mehreren Prüfsequenzen zum Standard zählt. Zudem beherrscht die Software die Protokollierung von Ergebnissen in Form von Text- oder HTML-Berichten sowie die Parametrierung und Ergebnisspeicherung mithilfe einer Datenbank. Module für die Prüfaufgaben können über mehrere Schnittstellen eingebunden werden: DLLs und ActiveX-Automation-Server lassen sich ebenso aufrufen wie LabView-VIs (Virtuelle Instrumente) und LabWindows/CVI-Projekte. Gerade die Kommunikation über ActiveX ermöglicht die Nutzung vieler Windows-Entwicklungsumgebungen. So sind LabView, LabWindows/CVI, Visual C++, Delphi, HPVee und HP Basic nur einige der Umgebungen, mit denen für TestStand entwickelt werden kann.<BR><BR>Die Plattform-Architektur<BR><BR>Die Architektur von TestStand ist für die unterschiedlichsten Anforderungen ausgelegt und besteht im Wesentlichen aus dem Sequenz-Editor, einer Benutzeroberfläche, einer Programmierschnittstelle (API), der TestStand-Engine, den Moduladaptern (Schnittstellen zu Entwicklungsumgebungen) und dem Prozessmodell. Mithilfe des Sequenz-Editors erstellt der Prüfentwickler durch Hinzufügen der Einzelschritte die Prüfsequenz. Damit wird die Ablaufreihenfolge der einzelnen Prüfschritte festgelegt. Für jedes Ergebnis eines Prüfschritts können Grenzwerte entweder fest vorgegeben oder variabel über eine Excel-Datei bzw. Datenbank während des Prüfablaufs eingelesen werden. Jeder Prüfschritt analysiert die erfassten Messwerte bzw. Daten und entscheidet, ob diese im vorgegebenen Grenzwertbereich liegen, und dadurch auch über die weitere Abarbeitung der Prüfsequenz (z.B. Verzweigung, Synchronisierung paralleler Prüfabläufe oder Sprung zu einer bestimmten Stelle der Prüfsequenz). Der Sequenz-Editor kann auch Untersequenzen verwalten und somit u. a. hierarchische Prüfabläufe realisieren.<BR><BR>Adaptierbare Benutzeroberfläche<BR><BR>Die Benutzeroberfläche ist die Schnittstelle von TestStand zur Außenwelt des Prüfrechners. Dem Operator in der Fertigungsstraße kann damit eine Windows-Oberfläche mit je nach Anwendungsfall angepassten Abfragemöglichkeiten erstellt werden. Das ‚Look&Feel‘ ist vollständig vom Entwickler beeinflussbar und kann den individuellen Anforderungen angepasst werden. Die API der Software ist die Schnittstelle zwischen der Benutzeroberfläche und dem Sequenz-Editor zur Kernanwendung, der TestStand-Engine. Diese im Hintergrund arbeitende Engine verwaltet den Sequenzablauf, kommuniziert über die API mit der Benutzeroberfläche oder dem Sequenz-Editor, erstellt die Prüfberichte und verwaltet die Benutzer. Die Offenheit der API erlaubt es auch, eigene Sequenz-Editoren oder Benutzeroberflächen durch den programmatischen Zugriff auf die API zu erstellen.<BR><BR>Moduladapter, Prozessmodell, Schritttypen<BR><BR>Die einzelnen Prüfschritte, die zu einer Prüfsequenz zusammengefasst werden, können in den unterschiedlichsten Programmiersprachen und Entwicklungsumgebungen programmiert werden. Dafür gibt es in TestStand die Moduladapter. Auch ein in vielen Fällen bereits bestehender Prüfprogrammcode lässt sich über diese Moduladapter einfach einbinden. In einer Sequenz können unterschiedliche Moduladapter gemischt werden, so dass sich bestehender Prüfprogrammcode problemlos mit neuem Quellcode kombinieren lässt. Bei Anwendung der integrierte Debugging-Funktion lassen sich mit den gewohnten Werkzeugen wie Breakpoints, ‚Step in‘ oder ‚Step over‘ zum einen die einzelnen Prüfschritte innerhalb einer Sequenz überprüfen. Zum anderen kann über die Moduladapter-Funktionalität direkt von TestStand aus in den LabView- oder LabWindows/CVI-Quellcode eines Prüfschritts gesprungen werden.<BR>Das Prozessmodell ist eine Art Master-Sequenz, die der vom Prüfentwickler im Sequenz-Editor erstellten Sequenz übergeordnet ist. Mithilfe des Prozessmodells werden z.B. vor der Abarbeitung der eigentlichen Prüfsequenz Datenbanken geöffnet oder nach Ablauf der Sequenz der Bericht erstellt und die neuen Ergebnisse in die Datenbank geschrieben. TestStand bietet standardmäßig drei verschiedene Prozessmodelle an, die wiederum ebenfalls an kundenspezifische Wünsche angepasst werden können.<BR>Bei der Erstellung einzelner Schritte einer Prüfsequenz sind Schritttypen eine große Hilfe. Jedem Schritttyp sind je nach Aufgabe schrittspezifische Eigenschaften und Entscheidungshilfen hinterlegt. So wird z.B. der Schritttyp Pass/Fail-Test verwendet, wenn die Gut/Schlecht-Entscheidung im aufgerufenen Programmquellcode stattfindet, und nicht erst nach Übergabe des Messwerts in der TestStand-Engine. Ein Schritttyp kann zum einen auf einen bestimmten Moduladapter zugreifen, zum anderen aber auch ohne externen Quellcode schrittspezifische Funktionen ausführen.<BR><BR>IVI-Schritte für leichte Messgeräteeinbindung<BR><BR>Das Konzept der austauschbaren virtuellen Geräte (IVI, Interchangeable Virtual Instruments) wurde von mehreren Firmen der Messtechnik im Rahmen der IVI Foundation (www.ivifoundation.org) geschaffen, um die Austauschbarkeit von Geräten untereinander und die Wiederverwendbarkeit von Messprogrammen zu fördern. IVI ist ein objektorientiertes Treiberkonzept und beinhaltet in der aktuellen Spezifikation die Geräteklassen für Funktionsgeneratoren, Digitalmultimeter, Strom-/Spannungsquellen, Oszilloskope und Schaltmatrizen.<BR>Eine IVI-Klasse stellt für den jeweiligen Gerätetyp die Methoden und Eigenschaften in einer geräte- und herstellerunabhängigen Schnittstelle bereit, die jedes IVI-kompatible Gerät bietet. Dieser Ansatz ermöglicht, dass eine Software, die ein IVI-Gerät in Form einer PC-Steckkarte nutzt, mit einem externen, über GPIB angebundenen IVI-Gerät eines anderen Herstellers ohne Änderungen arbeitet. Natürlich funktioniert dies nicht ohne Einschränkungen, denn Geräte bieten teilweise spezielle Funktionen, die nicht von IVI abgedeckt werden, doch können diese weiterhin auch parallel zu IVI genutzt werden.<BR>Die von allen Geräten unterstützten Funktionen werden vom IVI-Treiber an den speziellen Gerätetreiber weiter gegeben. Dieser leitet die notwendigen Befehle an das Gerät weiter, wobei redundante Informationen zugunsten der Übertragungsbandbreite herausgefiltert werden. Statt mit einer real existierenden Hardware zu kommunizieren, kann der IVI-Treiber auch ein Gerät in Betriebs- oder Fehlerzuständen simulieren.<BR>TestStand 2.0 bietet zur leichten Einbindung von IVI-Geräten spezielle Schritte an, die die Methoden einer Geräteklasse aufrufen und deren Eigenschaften setzen können. Zum Beispiel kann bei einem Oszilloskop unter anderem die Zeitbasis eingestellt und ein Signalverlauf aus dem Gerät ausgelesen werden. Neben den Schritten für IVI-Multimeter sind auch Schritte für Oszilloskope und Strom-/Spannungsquellen vorhanden.<BR>Eine mit IVI-Schritten erstellte Prüfsequenz ist damit unabhängig von den Geräten auch in anderen Prüfsystemen einsetzbar.<BR><BR>Fazit<BR><BR>TestStand 2.0 bietet Entwicklern von Prüfplattformen eindeutige Vorteile. Dank dieser Software können sie ihren Prüfdurchsatz deutlich steigern und die Kosten erheblich senken.<BR>Aufgrund vereinfachter Gerätesteuerungsfunktionen lassen sich mit der Software komplexe Systeme für parallele Prüfungen jetzt schneller und müheloser erstellen.<BR>Hinzu kommt, dass jeder beliebige Code in einer Standardumgebungen genutzt werden kann. Da TestStand sich auf die neuesten Technologien auf dem Gebiet der Berichterstellung und Datenmanagement stützt, bietet es Ingenieuren und Managern im Bereich Produktion eine gute Grundlage für die Erstellung von Prüfsystemen für den Herstellungsprozess.<BR></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:55 Uhr aktualisiert</I></P>
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