使用NI TestStand、NI LabVIEW與PXI測試車(chē)輛的ECU

　　“NI TestStand提供了一種現成可用的解決方案，通過(guò)一些關(guān)鍵功能幫助我們減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間，而LabVIEW中內置了控制測試系統硬件必要的功能。”-Dillon Glissmann, DISTek Integration Inc.

　　挑戰:

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)靈活的自動(dòng)化測試裝置，能夠獨立或聯(lián)合地測試車(chē)輛系統的電子控制單元(ECU)，還可以讓用戶(hù)創(chuàng )建和維護測試序列。

　　解決方案:

　　使用NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，自定義NI TestStand軟件，控制基于PXI的模塊化測試系統。

　　一個(gè)農業(yè)、建筑和林業(yè)設備的全球供應商，一直致力于提高其整體效率和效益。為了達到這個(gè)目標，需要有一個(gè)測試系統來(lái)幫助工程師對新產(chǎn)品和現有產(chǎn)品進(jìn)行驗證和認證測試。該測試系統需要能夠滿(mǎn)足一系列的測試要求，并且具有能適應硬件變化和未來(lái)新產(chǎn)品的靈活性。DISTek Integration Inc.負責設計、開(kāi)發(fā)原型和部署一個(gè)可以滿(mǎn)足這些要求的先進(jìn)測試系統。

　　系統組件

　　我們選擇National Instruments的TestStand軟件和PXI硬件來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)解決方案，集成眾多的技術(shù)，有效地與ECU交互。在一個(gè)完整的系統中，ECU遵循SAE J1939協(xié)議，通過(guò)CAN總線(xiàn)進(jìn)行通信。該測試系統使用NI PXI-8461 CAN DeviceNet模塊和定制的LabVIEW應用程序來(lái)模擬這個(gè)總線(xiàn)通信。此LabVIEW應用作為一個(gè)J1939 CAN引擎的角色，接收和模擬來(lái)自其它ECU的信息。

　　對于多種ECU I/O，通過(guò)多個(gè)NI PXI-6259數據采集卡、NI PXI-6527模塊、NI PXI-7833R FPGA模塊、NI cRIO-9474和NI cRIO-9477模塊共同來(lái)實(shí)現的。數據采集硬件測量系統的各種控制輸出;NI FPGA硬件用于實(shí)時(shí)生成基于頻率的信號，如霍爾傳感器產(chǎn)生的信號。系統中還包括一個(gè)NI PXI-2569通用繼電器開(kāi)關(guān)模塊來(lái)實(shí)現矩陣開(kāi)關(guān)的操作。

　　除了滿(mǎn)足測試單元的I/O要求外，NI TestStand也結合數據采集設備、GPIB和軟件控制的故障總線(xiàn)來(lái)維持和控制系統、ECU和I/O通道的供電。通過(guò)調整整個(gè)系統的功耗，模擬車(chē)載電池所提供的電壓變化。在ECU層開(kāi)關(guān)電源，意味著(zhù)可以模擬整個(gè)系統的同步開(kāi)啟，而在I/O通道層開(kāi)關(guān)電源，可以模擬通道上的故障。

　　適應性廣的解決方案

　　該測試系統具有可擴展性并且適應性強，當新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，硬件可在原基礎上進(jìn)行重新配置和開(kāi)發(fā)。測試系統為每一個(gè)ECU測試架劃分一個(gè)功能機箱。每一個(gè)機箱包含了大量的備用接線(xiàn)端、用于系統重配置的I/O以及開(kāi)放式外部連接插頭。利用FPGA系統的強大功能，可以分別控制每個(gè)輸出通道，而且可以重新配置通道來(lái)完成更復雜的目的，如模擬編碼器信號、脈沖寬度調制(PWM)信號或其它可能與ECU交互的數字設備。如果測試單元改變通道名稱(chēng)，當操作人員更新Excel電子表格中的文件時(shí)，通道名，縮放比例和接線(xiàn)端都可以很容易地進(jìn)行修改。然后使用一個(gè)用戶(hù)終端機上的LabVIEW應用程序進(jìn)行數據分析。

　　LabVIEW用戶(hù)友好環(huán)境

　　在LabVIEW中創(chuàng )建自定義步驟類(lèi)型并添加到NI TestStand測試序列編輯器中，使得系統測試的編寫(xiě)更加容易。這些高層次的步驟類(lèi)型允許操作人員與測試系統進(jìn)行非常簡(jiǎn)單的、友好的交互，繞開(kāi)一些復雜操作。這減少了瀏覽窗口所花的時(shí)間，從而更快地創(chuàng )建測試。

　　使用在LabVIEW中開(kāi)發(fā)的一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面，用戶(hù)可以組織一系列的測試，保存列表供以后使用，并執行列表中的測試，同時(shí)監測系統和生成報告。使用用戶(hù)自定義的顯示控件，模擬輸入信號和CAN通信的監測可以在測試執行期間的任何時(shí)候完成。報告根據通過(guò)/失敗的狀態(tài)進(jìn)行歸檔和組織供以后參考。

　　使用NI平臺的好處

　　作為一個(gè)能夠測試整個(gè)ECU的獨立系統，該系統可以用于現場(chǎng)測試。使用自動(dòng)化測試系統進(jìn)行重復測試比使用手動(dòng)測試系統更可靠，而且它更安全，因為它可在現場(chǎng)有效地進(jìn)行安全連鎖的測試，這對于操作人員手動(dòng)測試來(lái)說(shuō)是很困難且危險的。