Endprüfsystem für rechnergesteuerte Meßgeräte

TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN
FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK
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Diplomarbeit - Übersicht
"Endprüfsystem für
rechnergesteuerte Meßgeräte"
in Kooperation mit Rohde&Schwarz München
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1. Aufgabenstellung.................................................................................. 2
2. Einordnung und allgemeine Struktur des Endprüfsystems .................. 3
3. Realisierung des Endprüfsystems......................................................... 4
4. Zuverlässigkeit des Endprüfsystems .................................................... 5
5. Die Realisierung des Akku-Elektronik-Testsystems (ACELT)........... 6
6. Zusammenfassung................................................................................. 7
TU Dresden und R&S München, Diplomarbeit/Votrag “Endprüfsystem für rechnergesteuerte Meßgeräte", M.Gehlert, 97/1997, Seite 1/7
1. Aufgabenstellung
Aufgrund des durch den internationalen Wettbewerb hervorgerufenen
Preisdrucks ist die deutsche Industrie gezwungen, Fertigungs- und Prüfverfahren in hohem Maße zu rationalisieren. Aller Rationalisierungsbestrebungen
zum Trotz darf die Qualität nicht auf der Strecke bleiben. Vor diesem
Hintergrund entstand die Idee zur vorliegender Diplomarbeit, die folgende
Zielstellung hatte:
⇒ Entwicklung
•
einer vollautomatischen, auftragsgesteuerten, individuell steuerbaren
Endprüfanlage für Meßgeräte ⇒ Endprüfsystem
•
eines kompatiblen Testsystems ⇒ Akku-Elektronik-Tester
⇒ Anforderungen
•
•
hohe Zuverlässigkeit + Bedienerfreudlichkeit:
∗
übersichtliche Gestaltung der Bedienungselemente
∗
einfache Handhabung der Bedienung
∗
Selbsttest- und Eigendiagnose
Verwaltung und Archivierung von Prüfobjekten, Prüfmitteln und
Prüfdaten
•
Eingliederung des Endprüfsystems in ein einheitliches
Produktionsmanagementsystem von Rohde & Schwarz
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2. Einordnung und allgemeine Struktur des Endprüfsystems
Das Endprüfsystem ist für die Endfertigung in der Produktionstätte Rohde &
Schwarz GmbH Memmingen konzipiert.
Der Steuerrechner übernimmt die komplette Organisation, Steuerung und
Überwachung des Prüfsystems. Die komplett zusammengebauten, prüffertigen
Geräte kommunizieren mittels XIRCOM-Netzwerk-Adaptern am LPT-Port über
das Ethernet. Diese Stategie ermöglicht die überwachte Durchführung
unterschiedlicher DOS-Programme, die ihrerseits als Installations- oder
Prüfmittel auf dem jeweiligen Prüfling fungieren.
E n d f e r t ig u n g i n
M e m m in g e n
V o r fe r tig u n g
T e is n a c h
T e s tp lä t z e
M e c h a n ik +
L e it e r p l a t t e n
F O F in
M e m m in g e n
M ünchen
E le k t r o n ik
VOB
E th e rn e t
E n d p r ü fs y s te m
LP T
F ile s e r v e r
Eum el
S te u e r-P C
END TEST
DUT 1
E th e r n e t
E th e rn e t
M e s s a g e F i le B o x
(M F B )
LP T
DUT 2
.
.
.
DUT N
z .B
A C E L T -P rü f
g e rä t f. P S P -B 3
N = m a x i m a le A n z a h l v o n D U T 's
Abb. 1: Einordnung des Endprüfsystems in den Fertigungsprozeß bei Rohde & Schwarz
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3. Realisierung des Endprüfsystems
Die entwickelte Steuersoftware basiert auf einem Programm-Entwicklungswerkzeug für meßtechnische Applikationen ⇒ LabWindows/CVI 4.01. Mit
Hilfe des optionalen SQL (Structured Query Language)- Moduls, dem SQLToolkit 1.0, wurden alle interessierenden Informationen über Prüfobjekte,
Prüfmittel und Prüfdaten komfortabel und rational verwaltbar gestaltet und
entsprechend der firmeninternen Qualitätsnorm von Rohde & Schwarz
archiviert.
ENDTESTProgramm
Daten Analyse
User - Interface
* Panels
* Menüs
* Dialog Boxen
* Drucker
MessageFileBox-DLL
* Nachrichten
senden und
empfangen
* Formatierung
* Array Operationen
Programm - Kontrolle
* Steuerung des
Fertigungsablaufs
* Auswahl von gerätespezifischen
Fertigungsskripten
* Generierung von Prüf- und
Fertigungsprotokollen
* Anzeigen aktueller Prüfzustände
und -aktivitäten
SQL - Toolkit
* Archivierung von
Fertigungsdaten
* Sicherung von
Datenintegrität
Ethernet
MessageFileBox
Datenpuffer
zwischen Geräten
dBASE
Datenbank-System
Ethernet
DUT
MessageFileBoxInterpreter
* Empfangen und Dekodieren von Befehlen
* Ausführen von Installations-und Testprüfschritten
* Senden von Ausführungskodes (ERRORLEVEL)
Abb. 2:
Allgemeine Programmstruktur des Endprüfsystems unter
LabWindows/CVI
und Ankopplung an
die Prüflinge
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4. Zuverlässigkeit des Endprüfsystems
Dazu wurden umfangreiche programmtechnische Maßnahmen ergriffen:
• übersichtliche Gestaltung, die eine intuitive Handhabung gestattet
• sofortige Überprüfung und Korrektur kritischer Eingaben
• umfangreiche, interaktive Online-Hilfe
• Absicherung aller Datenbankzugriffe
• Absicherung aller externen Filezugriffe
• geschützte Datenübertragung über das Ethernet
• Systemcheckfunktion zum softwaremäßigen Selbsttest des Systems
Abb. 3: Beispiel eines Fertigungszustandes: 2 Schritte nicht ausgeführt, 1x Fehler ⇒ Information-Feld
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5. Die Realisierung des Akku-Elektronik-Testsystems (ACELT)
EndprüfSystem
Etherne
ACELT-Prüfsystem
ACELT
lokaler
Prüfrechner
COM
uC
80C552
Netzeil
36V/10A
Schaltmatrix
RL
DUT:
AkkuElektronik
PSP-B3
Das Akku-ElektronikTestsystem stellt ein
Anwendungsbeispiel
innerhalb des Endprüfsystem dar.
Prüfling ist eine
elektronische Baugruppe - die AccuPower-ManagementUnit (PSP-B3), der
Firma Rohde &
Schwarz.
Abb. 4: Blockschaltbild des ACELT-Prüfsystems
⇒ Es werden insges. 15 Testssequenzen durchgeführt, z.B. zur Kontrolle der:
•
•
•
•
Spannungsregelung
I2C- Kommunikation
interne Spannungs-, Strom- und Temperaturmessung
LED und des Tasters
⇒ Zusätzlich findet eine In-Circuit-Programmierung des µCs der PSP-P3 statt.
Selbsttest
• Überwachung analoger Größen (Spannungen , Ströme, Temperatur)
• Kontrolle von Schaltelementen
Abb. 5:
Grundprinzip
der Stromüberwachung
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6. Zusammenfassung
Die gestellten Anforderungen (siehe 1.) wurden erfüllt. Beide Entwicklungen das Endprüfsystems + Akku-Elektronik-Testsystems - wurden erfolgreich in
das Prüffeld der Firma Rohde & Schwarz in Memmingen überführt.
Ausblick:
⇒ Erweiterung auf andere Gerätefamilien am Beispiel der erstellten
Musterabläufe, deren Grundvoraussetzungen sind:
• IBM-Rechnerkompatibilität
• DOS-Bootmediums
• parallele Schnittstelle für Netzwerkzugang
Prüfling PSP-B3
Hubmagnet
Stromversorgung
Farbsensor Farb-LED
RS232-LED
serielle Schnittstelle zum Steuer-PC
Taster
Status-LED
Ein/Aus-LED
Ein/Aus-Schalter
Result-LED
Abb. 6: Geräteansicht des ACELT mit adaptiertem Prüfling PSP-B3
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