Test Automático para Contadores Inteligentes de Agua

Test Automático para Contadores Inteligentes de Agua
"La utilización de LabView 8.0 como plataforma de
desarrollo software y de control de instrumentos de
medida y adquisición de datos para realizar
automáticamente el test de cada uno de los
módulos electrónicos, supone una reducción de
tiempo de prueba, tiempo de desarrollo y puesta en
marcha de los equipos, y principalmente un
aumento de la fiabilidad."
- Alberto Royo, Electrónica Cerler S.A.-Ingeniero I+D
El Reto:
Verificar, mediante un test funcional, los módulos electrónicos que componen un Contador Inteligente de agua, midiendo sus valores eléctricos y
controlando sus funciones, mediante la utilización de hardware y software de National Instruments.
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La Solución:
Para la realización del test, se diseña y desarrolla un software específico basado en LabView 8.0, el cual controla las tarjetas de adquisición de
datos, las Entradas/ Salidas digitales, la instrumentación exterior y el hardware especifico necesario para la realización del test. La secuenciación de
todos los pasos necesarios para la verificación completa del producto se ha realizado mediante TestStand 3.5, y la configuración de proceso de
prueba para los diferentes modelos, dentro de TestStand, se realiza mediante SQL Server. Además, incorpora un módulo de visión, realizado con
Vision Assistant 8.0, para verificar la correcta visualización del display del contador.
Autor(es):
Silvia Monguilod - Electrónica Cerler S.A.-Ingeniero I+D
Alberto Royo - Electrónica Cerler S.A.-Ingeniero I+D
Debido al nacimiento de un nuevo producto, del cual está provisto un alto nivel de producción, se hace necesario realizar un test funcional
para verificar todos los parámetros eléctricos y funciones propias del módulo electrónico, así como adecuar el proceso a un sistema
automático de transporte, que realice todas las operaciones necesarias para obtener el producto final con el menor coste de producción
posible.
Nuestro principal objetivo es aumentar la productividad, la fiabilidad y flexibilidad del proceso de producción, así como la reducción de la
manipulación del producto.
Hardware: El equipo de test funcional está compuesto, además de por el módulo electrónico a testear, por otros elementos necesarios para
la realización del test como son la cama de pinchos, tarjetas diseñadas específicamente para la adecuación de señales y controles a los
niveles utilizados por el módulo electrónico e instrumentación externa comercial, que deben ser controlados por el propio equipo de test.
El test funcional sigue una secuencia, marcada por TestStand, de medidas eléctricas y verificación de funciones propias del contador. Se
realizan medidas de consumo en funcionamiento, para poder asegurar el tiempo de vida de la alimentación del módulo, simulaciones de paso
de fluidos a diferentes niveles de caudal y lectura de datos reales medidos por el módulo.
La tarjeta de National Instruments PXI-6711 se ha utilizado tanto para la simulación del paso del caudal, mediante sus salidas analógicas,
como para la conmutación de recursos externos utilizados en los diferentes pasos de la secuencia de prueba, a través de sus salidas
digitales.
La tarjeta PXI-8422 se utiliza para comunicar con el módulo bajo test y para provocar los estímulos necesarios para la verificación del
interface de comunicación del contador.
Mediante la tarjeta digitalizadora PXI-5102 se adquieren y se analizan las respuestas obtenidas en el contador a los diferentes estímulos
provocados por las tarjetas anteriormente citadas. En todas las señales adquiridas se miden características de tiempos, niveles y
concordancia de estados entre los estímulos enviados y las respuestas obtenidas.
Para la verificación de medidas realizas por el contador, se utiliza la interface que incorpora el contador, actuando mediante comunicación
serie proporcionada por la tarjeta PXI-8422 y hardware específico de adaptación de niveles.
Para el control del módulo de visión, encargado de verificar el funcionamiento del display LCD, se ha utilizado la tarjeta de National
Instruments PXI-8252 y una cámara IEEE 1394 Basler A310f.
Software: El software está compuesto por tres aplicaciones, cada una de ellas realizadas con un producto diferente de National Instruments.
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La primera de ellas, desarrollada con LabView 8.0, es la encargada de verificar todos los parámetros y funciones del módulo en prueba,
comandando las tarjetas y configurando el hardware específico para la obtención de las señales/ parámetros.
La segunda aplicación es la encargada de realizar la verificación, mediante visión artificial, del display LCD, comprobando que todos sus
segmentos se iluminan y se apagan correctamente. Esta aplicación ha sido desarrollada con NI Vision Assistant 8.0, y posteriormente se ha
exportado a LabView para facilitar su posterior integración en la secuencia de test en TestStand 3.5.
La tercera aplicación software, realizada con TestStand 3.5, se encarga de configurar el equipo de test, realizar la secuencia de test y del
almacenamiento de los datos obtenidos en cada paso de la secuencia.
En la fase de configuración del equipo, TestStand, mediante acceso a una base de datos en SQL Server, se encarga de adecuar la
secuencia al modelo a probar, configurado tanto los pasos a realizar en la secuencia como los límites permitidos en cada paso de la
secuencia.
En la fase de secuencia de test, TestStand lanza los VI necesarios para verificar al 100% las funciones y medidas configuradas en función del
modelo a testear en la fase anterior. Además se encarga de tomar la decisión si el producto está conforme a las especificaciones o por el
contrario no cumple alguna de ellas.
Para finalizar, TestStand, guarda los resultados obtenidos en la base de datos SQL Server, para una futura utilización en la realización de
informes o en la reparación de los circuitos rechazados.
Conclusión: El desarrollo de este sistema basado en los productos de National Instruments ha supuesto un avance importante en nuestro
sistema de producción.
En primer lugar, la utilización de LabView 8.0 como plataforma de desarrollo software y de control de instrumentos de medida y adquisición
de datos para realizar automáticamente el test de cada uno de los módulos electrónicos, supone una reducción de tiempo de prueba, tiempo
de desarrollo y puesta en marcha de los equipos, y principalmente un aumento de la fiabilidad.
En segundo lugar, mediante la utilización de TestStand 3.5 se ha logrado una gran flexibilidad en la secuencia de prueba a realizar,
disminuyendo el tiempo de desarrollo de la secuencia y facilitando la configuración del equipo en función de los módulos a testear.
Mediante la realización de este equipo de test se ha conseguido unificar todo el proceso de prueba a un único paso, eliminado por completo
la intervención humana (mediante la utilización de visión artificial) en la resolución final del test.
Información del Autor:
Silvia Monguilod
Electrónica Cerler S.A.-Ingeniero I+D
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Legal
Este caso de estudio (este "caso de estudio") fue desarrollado por un cliente de National Instruments ("NI"). ESTE CASO DE ESTUDIO ES PROPORCIONADO
"COMO ES" SIN GARANTÍA DE NINGUN TIPO Y SUJETO A CIERTAS RESTRICCIONES QUE SE EXPONEN EN LOS TÉRMINOS DE USO EN NI.COM.
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