Aplicación de pruebas automatizadas de cortes de tensión en controladores remotos

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"LabVIEW nos ha proporcionado tanto una facilidad necesaria para la creación de interfaces gráficas intuitivas para aplicación, como la correcta integración con el sistema tiempo real del PXI, para así tener los datos más fiables posibles en cuanto a las pruebas se refiere."

- Iñaki Zabaleta, Ulma Embedded Solutions

The Challenge:
Diseñar tests automatizados para la validación de equipos controladores remotos.

The Solution:
Utilización de LabVIEW para la monitorización de los datos y la parametrización de pruebas de validación de los equipos. Empleando las facilidades que nos aporta LabVIEW en cuanto a gestión de interfaces gráficas y el manejo de los archivos de entrada/salida, añadiéndole una plena integración con un sistema PXI, se ha llegado a desarrollar un sistema completo, automatizado y versátil de verificación y validación de equipos. Además, la parte principal del control se ha desarrollado en el sistema de tiempo real del PXI, dotándonos de resultados 100% fiables.

Author(s):
Iñaki Zabaleta - Ulma Embedded Solutions
Julen Barrena - Ulma Embedded Solutions

Introducción
ULMA ha desarrollado un controlador remoto dotado de una amplia serie de periféricos que puede satisfacer diferentes tipos de protocolos de comunicación, desde Ethernet hasta CAN, pasando por RS-232 y RS-485. La Tarjeta incorpora un procesador de 32 Bits de FREESCALE (iMX28) que está basado en un núcleo ARM9. Este dispositivo, además de constituir la unidad de proceso de la tarjeta, controla casi la totalidad de los dispositivos periféricos del equipo.


Figura 1: Esquema global tarjeta CPU IMX287


Se trata de un sistema microprocesador con estructura PC y sistema operativo Linux, flexible y programable. Este potente microprocesador permite su utilización en instalaciones telemandadas, soportando un gran número de protocolos de comunicación, tanto de compañía eléctrica como de tipo industrial.
Dispone de 7 canales de comunicación, un puerto frontal RS-232 y otro Ethernet, para configuración, dos puertos RS-232 y dos puertos Ethernet para comunicación con dispositivos externos, y un puerto RS-485 para su uso como red local con otros dispositivos. Además, dispondrá de otros cuatro conectores externos, dos conectores CAN y otros dos USB.

El problema
En fase de validación del producto se detectaron errores de arranques (resetos) aleatorios del sistema, no repetitivos en todos los casos, ante huecos de tensión de un intervalo de duración determinado. Ante esta tesitura ULMA diseñó unas pruebas para la validación del rediseño del control, para la cual se desarrolló la siguiente aplicación.

La aplicación
La principal funcionalidad de la aplicación es comprobar que tras cortes de tensión de intervalos variables provocadas al equipo mediante la conexión al PXI de unas salidas digitales, éste es capaz de rehacerse y seguir con su funcionalidad tras un correcto reinicio del sistema. El correcto funcionamiento se determinará analizando dos entradas digitales del PXI, las cuales están unidas a unos LEDs del equipo que se encienden al arrancar el sistema, uno al iniciar el Kernel y otro al terminar de cargarse la aplicación.
Todos estos datos (si el usuario lo decide) se irán guardando en un fichero CSV ubicado en un disco externo insertado en el PXI, para así poder analizarlos con detenimiento al terminar la bancada de test.

Figura 2: Arquitectura general


La aplicación está compuesta por tres partes diferenciadas, en las que las funcionalidades más destacadas son las de parametrización del test, monitorización en tiempo real del test y descarga de logs de estadísticas de los ciclos de test realizados.


Figura 3: Parametrización del test


En la figura 4 se puede observar que tenemos la posibilidad de parametrizar el test que vamos a realizar, teniendo la posibilidad de modificar tanto los intervalos de tiempos de corte inicial y final, como el número de ciclos que se deben de aplicar en cada intervalo de corte. Además, es posible configurar un tiempo de espera entre cortes de tensión, el cual determinará el correcto arranque del sistema.
En cuanto a la monitorización del test, tenemos la posibilidad de comandar el test (inicio y fin de las pruebas), monitorización del tiempo en ejecución de las pruebas programadas y todos los datos en tiempo real adquiridos por el PXI (tiempos de cortes (real y consigna), tiempo de reseteo y estado de las entradas y salidas). Así mismo, se lleva un recuento de los ciclos realizados, con los resultados de cada uno de ellos.


Figura 4: Monitorización del test


Gestión de almacenamiento de resultados
Los datos generados por los tests, se irán guardando (a petición del usuario) en un disco externo ubicado en el PXI. Estos datos serán relativos al recuento de ciclos correctos y erróneos para cada hueco de tensión, creando una línea por cada intervalo de hueco definido por el usuario.


Utilización del sistema
Se conectarán dos entradas digitales (LEDs indicadores de arranque de kernel y de aplicación) y una salida digital (actuador de cortes de tensión en el equipo) al PXI a través de una tarjeta NI PXIe – 6363. Una vez alimentado el equipo se ejecutará la aplicación en la tarjeta NI PXIe – 8135, la cual ejecutará a su vez la parte de tiempo real, encargada de adquirir los datos del equipo y controlar los cortes de tensión.

Conclusión:
LabVIEW nos ha proporcionado tanto una facilidad necesaria para la creación de interfaces gráficas intuitivas para aplicación, como la correcta integración con el sistema tiempo real del PXI, para así tener los datos más fiables posibles en cuanto a las pruebas se refiere.
Además, la fiabilidad que nos proporciona NI mediante sus tarjetas PXI, nos permite dotar de una gran confianza por parte del cliente final al obtener los resultados de las pruebas realizadas.

Author Information:
Iñaki Zabaleta
Ulma Embedded Solutions
Garagaltza auzoa 51 -P.O. Box 22
OÑATI (Gipuzkoa) 20560
Tel: 943 250 300
izabaleta@ulmaembedded.com

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