Ing. Rodolfo Rentería Rivera, Testing House de México S. de R.L. de C.V.
Probar funcionalidad compleja y dirigida por el usuario en modelos de controladores de riego.
Usar el software NI LabVIEW y NI PXI, hardware de movimiento y visión para diseñar y construir equipo de pruebas automatizadas (ATE) funcional que sea lo suficientemente complejo como para emular el comportamiento humano para obtener resultados de pruebas precisos.
Para los sistemas ATE, los fabricantes deben probar la funcionalidad de sus productos de la manera más rápida y eficiente posible. Tanto en las pruebas de un solo componente como en las de productos completos, es fundamental probar el rendimiento bajo condiciones lo más cercanas posible al "uso normal".
Además, las pruebas funcionales de ATE implican el complejo desafío de emular el comportamiento humano, incluyendo perillas y botones de operación y pantallas de lectura. Queríamos integrar la tecnología comercial (COTS) en nuestro sistema ATE para resolver estos desafíos.
Necesitábamos construir un ATE para un controlador de sistema de riego que pudiera realizar tareas como presionar botones de la unidad, girar interruptores y "leer" los mensajes que se muestran en una pantalla LCD. También necesitaba medir los parámetros eléctricos aplicados a las válvulas de agua que componen el sistema de riego.
Usando hardware NI PXI y software de diseño gráfico de sistemas LabVIEW, diseñamos un sistema ATE para interactuar con la unidad bajo prueba (UUT) a través del firmware en su microcontrolador. El ATE tiene un cabezal de prueba equipado con las siguientes partes funcionales:
Al operar simultáneamente cuatro botones en el panel frontal mientras se energiza la UUT, el ATE activa el firmware. El módulo de E/S digital industrial NI PXI-6515 controla los cilindros neumáticos y lee los sensores de posición. Una vez que la UUT está en modo de prueba, el ATE realiza una serie de activaciones en todos los elementos de la pantalla en el panel frontal de la UUT y el sistema de visión valida estas activaciones leyendo los mensajes que se muestran en la pantalla LCD.
El sistema de visión consta de una cámara monocromática IEEE 1394 y bibliotecas de software de reconocimiento óptico de caracteres (OCR). Los relés realizan multiplexación de las salidas y un transductor inductivo las mide. Para medir el ancho de los pulsos de una manera rápida y confiable, seleccionamos un módulo de adquisición de datos NI PXI-6255 para leer la salida del medidor de corriente inductiva.
LabVIEW fue la elección obvia para el software de nuestro sistema por su interfaz gráfica fácil de usar, así como por su estrecha integración con el hardware del sistema. El programa LabVIEW presenta tres niveles de seguridad para manejar varias funciones críticas como las siguientes:
La aplicación de LabVIEW almacena toda la información de las medidas en tiempo real en archivos de texto con fines de trazabilidad. También genera archivos en rutas diferentes y configurables para reportar las unidades que fallaron.
Aprovechando el poder de la plataforma NI PXI y la fácil programación gráfica en LabVIEW, construimos un ATE complejo y altamente confiable de manera rápida y eficiente para controladores de sistemas de riego. Además, nos impresionó el hecho de que un chasis PXI compacto puede incluir y administrar una variedad de instrumentos. Un módulo de E/S digital y un módulo de control para el motor pasos administran todo el control mecánico, y el sistema de visión OCR requiere solo una cámara de bajo costo. Finalmente, al combinar un módulo de adquisición de datos de alta velocidad con las potentes funciones de análisis de señales y generación de reportes en LabVIEW, desarrollamos una excelente solución para un desafío de ingeniería complejo.