利用GOOP編程技術(shù)的大規模系統集成與自動(dòng)歐洲戰斗機的前熔斷絲測試

Author(s):
John Duncalf - 主要單元團隊負責人－ BAE Systems (英國)
James Peter - 技術(shù)總監－ TBG Solutions (英國)

Industry:
Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
Data Acquisition, Distributed I/O, Industrial Communications, Software

The Challenge:
通過(guò)提供一種有效的軟件架構，替換現有的測試軟件，從而能夠提供更好的技術(shù)支持與測試可靠性。完成這項工作不應導致較長(cháng)時(shí)間的停產(chǎn)，而應確保方便進(jìn)行持續改進(jìn)。

The Solution:
利用GOOP（圖形化面向對象編程）軟件架構以提供模塊化且可拓展的系統組件，可以提供一種漸次改變的方式。這是通過(guò)將現有代碼分解為一個(gè)個(gè)離散的模塊，并從一個(gè)完全重新設計的用戶(hù)界面（UI）動(dòng)態(tài)調用這些模塊來(lái)實(shí)現的。

硬件

該系統的硬件由兩個(gè)測試頭“灣”和一個(gè)工作間組成。每個(gè)測試灣擁有約1400個(gè)輸入/ 輸出（I/O）通道，而工作間具有約600個(gè)I/O 通道。這些I/O 通道都通過(guò)三個(gè)獨立的由NI FieldPoint模塊構成的RS485網(wǎng)絡(luò )連接，并通過(guò)OPC服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)，一個(gè)OPC 服務(wù)器對應一個(gè)RS485網(wǎng)絡(luò )。除I/O 通道外，測試灣周?chē)€有各種其他儀器，主要是RS232設備（DMM與PALL 污染監測設備）和兩個(gè)NI PCI DAQ 板卡。

最初的系統軟件包含約370 Mb代碼，這是一項耗時(shí)約35年的開(kāi)發(fā)成果。整個(gè)代碼通過(guò)單個(gè)頂層VI（虛擬儀器）進(jìn)行調用，可能需要長(cháng)達5分鐘的時(shí)間才能加載至PC 存儲器。這使得系統難于調試，而且幾乎無(wú)法維護。穩定該系統的最顯著(zhù)的優(yōu)勢在于將代碼分解成測試與工具模塊。

這些模塊一經(jīng)識別，便通過(guò)一些內部封裝有測試數據的GOOP- 類(lèi)VI 對其進(jìn)行改造。一旦完成該項工作，系統便支持根據需要動(dòng)態(tài)加載這些模塊至系統存儲器或自系統存儲器卸載。因而，UI便可與系統代碼的其余部分相分離。

系統架構展現了OOP 類(lèi)中的數據封裝

這樣顯著(zhù)地降低了系統中的存儲器占用――約2 Mb（供UI 使用）加上1~5 Mb（取決于同時(shí)使用哪一個(gè)。其他方面的系統改進(jìn)包括將系統的某些時(shí)間關(guān)鍵的處理工作（如E-stop 處理子例程）分發(fā)至網(wǎng)絡(luò )的其他部分，以避開(kāi)OPC 服務(wù)器中的延遲。這是通過(guò)Compact FieldPoint 與LabVIEW 實(shí)時(shí)模塊實(shí)現的。
展望

系統在獲得所期望的性能與靈活性的同時(shí)，也支持我們規劃設備的更替?，F在可以升級部分設備而不影響其他部分。例如，現在的RS232- 驅動(dòng)的DMM將由通過(guò)LAN控制的NI PXI 替代。這可以通過(guò)在某個(gè)測試灣中使用GOO 來(lái)完成，而不必使用主要設備宕機。
總結

長(cháng)期開(kāi)發(fā)這一設備的想法早就被放棄。這使得后來(lái)幾個(gè)月的開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理更為輕松。

就靈活性、可維護性、代碼性能、裝配可靠性和成本節省而言，向GOOP 編程模式的轉換所獲得的回報遠遠超出預期。

在生產(chǎn)流水線(xiàn)環(huán)境下，新的架構使得動(dòng)態(tài)修改系統得以實(shí)現，以獲得對開(kāi)發(fā)中的中間產(chǎn)品的支持。

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John Duncalf
主要單元團隊負責人－ BAE Systems (英國)