Schnupperkurs. Ken Tobler

Transkript

1 Software für automatisierte Prüfanwendungen Schnupperkurs Ken Tobler

2 Agenda Software für automatisierte Prüfanwendungen Ein Sh Schnupperkurs 1. Einführung und Systementwurf 2. Implementierung Systemverifizierung Zusammenfassung

3 Einführung und Systementwurf t

4 Das tun wir Revolution der Mess und Automatisierungsanwendungen Überwachung, Steuerung und Regelung von klassischen Messgeräten und Geräten für Automatisierungsanwendungen Systemersatz durch kostengünstigere Lösungen Umsetzung Nutzung von gängigen PC, Netzwerk und Halbleitertechnologien Benutzerfreundliche Software Kosteneffektive, modulare Hardware Eng integrierte Treibersoftware Das Konzept der virtuellen Instrumente Automatisierung für die Messtechnik und Messungen für die Automatisierungstechnik

5 Das NI Profil Weltweit führender Anbieter von computergestützter Mess und Automatisierungstechnik Seit vielen Jahren (30+) stabiles Wachstum und steigende Gewinne Umsatz von 660 Mio. USD im Jahr 2006 Umsatz von 172 Mio. USD im ersten Quartal Mitarbeiter in Niederlassungen in mehr als 40 Ländern

6 Virtuelle Instrumente überall im Einsatz Mehr als Unternehmen, darunter 90 % der in der Fortune-500-Liste aufgeführten Herstellerfirmen, nutzen virtuelle Instrumente.

7 Die 4 Hauptziele führender Testmanager 1. Reduzierung von Investitionen für die Entwicklung von Prüfsystemen 2. Optimierung des Prüfdurchsatzes 3. Reduzierung von vermeindlich falschen Ausfällen oder falscher Arbeitsgänge 4. Verringerung der Anzahl einzelner Püf Prüfsysteme Quelle: NI Automated Test Customer Advisory Board, 2006

8 Kostenanalyse eines Prüfsystems Kapitalaufwand: 36 % Entwicklungskosten: 64 % Softwareentwicklung: 30 % Systemintegration: 23 % Systemkonfiguration: 7 % Systemvalidierung: 4 % Quelle: Reducing the Hidden Cost of Measurements, Whitepaper

9 Umsetzung eines Prüfsystems in der Praxis: Die Herausforderung Test einesmultifunktionalen multifunktionalen, portablengeräts Erstellen eines Systems zum Testen aller Gerätefunktionen, wie Handyfunktionalität MP3 Player Internet Browser LCD Anzeige Bluetooth Wi Fi Verwendung handelsüblicher Standardsoftware Verifizierung des Prüfsystems gemäß der Anforderungen Entwicklung eines Prüfsystems in 3 Stunden 5 Minuten bis zur praktischen Übung

10 Anforderungen an Tests für ein tragbares Gerät Audiotest Überprüfung von LEDs Messung der Stromaufnahme Test des Lautstärkepegels Überprüfung der LCD Anzeige Test von Bluetooth und WiFi Verbindungen Mechanische Tests

11 Werkzeuge zur Erstellung eines Prüfsystems 1. Testsequencer 2. Softwarezur Erstellung der Prüfmodule 3. Gerätetreiber 4. Prüfgeräte

12 Softwarearchitektur eines Prüfsystems Operator Interface Testmanagement Messstellenumschaltung (...) Treiber Softwarearchitektur Prüfmodul Prüfmodul Prüfmodul Prüfmodul Hardware Hardware- komponenten

13 Softwarearchitektur eines Prüfsystems mit Standardkomponenten dk t NI LabVIEW NI TestStand NI Switch Executive LabVIEW LabVIEW LabVIEW LabVIEW (...) Gerätespezifische Treiber IVI Softwarearchitektur Hardware Hardware- komponenten

14 Entwicklung und Integration von Prüfmodulen Kommunikation zwischen Programmen NI TestStand kann für die Integration und Modulkommunikation Parameter an Module übergeben bzw. von ihnen übernehmen. Dies geschieht über Referenzen oder über Werte. Kapselung in VIs Prüfergebnis TestStand Test-VI für Audiosignalqualität i lität Simulierte Hardware von NI Kapselung von Modulen in einem VI Kapselung von Modulen in einem VI (virtuelles Instrument), Dateien oder Express VIs in LabVIEW

15 Implementierung

16 Umsetzung eines Prüfsystems in der Praxis: Die Erstellung Prüfmodulentwicklung: Test zur Bewertung der Audiosignalqualität Ausführung eines Tests der die Audiosignalqualität l am Lautsprecher des Handys bewertet Anzeige des Audiosignals als Messkurve FFT Analyse der erfassten Daten zur Bestimmung der Frequenzanteile Grenzwertüberprüfung der resultierenden Frequenz und Amplitudenmessungen

17 Erweiterung von Prüfsystemen durch Echtzeit, FPGA und PDA Zielgeräte Sensor Embedded (FPGA) Mobile Geräte Drahtlos Netzwerk-I/O PC, Mac, Linux, Sun PC-Karten Industrierechner (PXI) Oszilloskope: Tektronix Open Windows Workstation

18 Test der Audiosignalqualität 1. Benutzeroberfläche entwickeln 2. Geräte I/O (simuliert) hinzufügen 3. Signalanalyse Frontpanel Blockdiagramm

19 Softwarearchitektur eines Prüfsystems mit Standardkomponenten dk t LabVIEW NI TestStand NI Switch Executive LabVIEW LabVIEW LabVIEW LabVIEW (...) IVI Software- architektur Gerätespezifische Treiber Hardware Hardware- komponenten

20 Übung 1 Hinzufügen der Analysefunktionalität zum Test der Audiosignalqualität Ausführungsdauer: 20 Min. Übungs sziel Analyse der Klangqualität des Lautsprechers des Handys mithilfe einer FFT und einer Grenzwertprüfung

21 Anforderungen an eine Testablaufsteuerung? Flexible, offene Prüfarchitektur Möglichkeit, die Programmierung sich wiederholender Aufgaben auszuschließen Wiederverwendung vorhandenen Prüfcodes Einfache Aktualisierung und langfristige Wartbarkeit Beschleunigte Entwicklung des Prüfsystems Hohe Leistung des Prüfsystems

22 NI TestStand Testmanagementsoftware Grafische Entwicklungsumgebung Ablaufsteuerung von Testmodulen aus unterschiedlichen Programmier- sprachen Multithreading-fähige Sequenzausführung Berichterstellung im ASCII-, HTML/Web-, XML- und ATML-Format Anbindung an Access-, Oracle- und SQL-Server-DatenbankenServer

23 Schnellere Entwicklung mit NI TestStand Entwicklung Operator Interface Engine zur Ablaufsteuerung Schnittstelle zu Testmodulen Ergebnisauswertung Benutzerverwaltung Berichte (XML, HTML, ASCII) Datenbankintegration Messstellenumschaltung lt Scannen von Seriennummern Laden von Sequenzen Laden von Testparametern Überarbeitungskontrolle Entwicklungsumgebung g g = Entwicklungszeit = Zeitersparnis mit NI TestStand Entwicklungsaufwand

24 Systemarchitektur von NI TestStand Operator- Interface Sequenz- editor NI TestStand API NI TestStand Engine ATLAS, VEE, Java LabVIEW CVI.NET C/C++ ActiveX HTBasic Andere

25 Sequenzeditor von NI TestStand Prüfschritte erstellen, bearbeiten, b verwalten Prüfsequenzen ausführen und auf Fehler untersuchen Testreports ansehen und erzeugen Prüfsysteme verteilen Zugriffsrechte verwalten

26 Übung 2 Erstellen eines Prüfschritts mit NI TestStand Ausführungsdauer: 15 Min. Übungs sziel Erstellen von Schritten im Sequenzeditor von TestStand zur Ausführung des Tests der Audiosignalqualität

27 Vorkonfigurierte Vorlagen für Prüfschritte Palette mit vordefinierten Vorlagenfür Püf Prüfschritten hitt Prüfschritte Sequenzen Variablen Einfaches Erstellen von Sequenzen durch Wiederverwendung von Prüfelementen

28 Berichterstellung Mehrere Formate, darunter ASCII Text, ATML, HTML oder XML Zahlreiche Möglichkeiten zur Anzeige von Daten Arrays als Tabellen oder Kurven Import von Bildern in den Bericht Komplett benutzerspezifisch anpassbare Berichte Benutzerspezifisches Filtern von Ergebnissen Berichterstellung bei laufender Ausführung Verschiedene Farbmuster

29 Debugging von Sequenzen Debugging Werkzeuge: Verfolgung der Programmausführung Breakpoints Watch Expression Werkzeuge zur Einzelschrittausführung 1. "Resume" 2. "Pause Execution" 1 "Terminate Execution" "Step Into" 5. "Step Over" 6. "Step Out" 7. "Resume All Executions" 8. "Pause All Executions" 9. "Terminate all Executions"

30 Ausführungsmodell für das Testmanagement Mehrere Ablaufmodelle Sequenziell Parallele oder Stapelverarbeitung Autoscheduling

31 Sequenzielle vs. parallele vs. Autoscheduling Ausführung

32 Systemverifizierung

33 Verifizierung des Prüfsystems Kundenanforderungen erfüllen Fortschritte bei der Entwicklung des Prüfsystems verfolgen Dokumentation bereitstellen

34 Lösung für die Verwaltung von Anforderungen für NI Software Schnittstellen DOORS RequisitePro Anforderungen Rückführbarkeit NI Requirements Gateway Erfassung Navigation Schnittstellen TestStand LabVIEW LabWindows MATRIXx

35 Operator Interface Ideales Design für den Einsatz in der Produktionsstätte Einfachere Oberfläche zur Verringerung der Schulungskosten des Bedienpersonals Ideales Design zur Ausführung und Fehlerbehebung von Tests Benutzerverwaltung Lokalisierungsunterstützung i tüt

36 LabVIEW Operator Interface Prüfsequenz Beenden Ausführen Ausführungsfenster

37 Verteilung des Prüfsystems Verteilung erfolgt mithilfe eines intuitiven Deployment- Werkzeugs Import von Projekten aus den Workspace-Dateien (*.tsw) von NI TestStand Automatische Analyse von Dateien vor Erzeugung einer Distribution Erzeugung eines Windows Installers für den lokalen oder weltweiten Einsatz

38 Zusammenfassung

39 Systemerweiterung/ aktualisierung Erweiterung der Hardware Lange Verfügbarkeit Upgrade von Schnittstellen oder Software Wartung des Prüfsystems Kalibrierung Bedienoberfläche (OI) Testmanagement (...) Schaltungsverwaltung IVI Prüfmodul Prüfmodul Prüfmodul Prüfmodul Gerätespezifische Treiber Hardware

40 Support- und Serviceleistungen für NI TestStand Technischer Support Support im Internet Weltweites Netz von Applikationsingenieuren Schulungen unter Leitung von Applikationsingenieuren Regionale Schulungen und Kurse vor Ort Schulung von tausenden von Ingenieuren jedes Jahr Zertifizierung NI TestStand Certified Developer NI TestStand Certified Architect ni.com

41 ni.com Whitepaper Application Notes Beispiele espee Weitere NI Seminare Rückruf anfordern u. v. m. ni.com/labview/d ni.com/teststand/d ni.com/pxi/d