Ускорение работы автоматизированного испытательного оборудования с помощью исходящего сигнала запуска

Измерительная задача

Проектирование и эксплуатация автоматизированного испытательного оборудования для технологической линии обычно связаны с определенными трудностями. Требуется обеспечить управление приборами от различных производителей и их техническое обслуживание. Сокращение времени испытаний зачастую является вторым, но тем не менее необходимым шагом.

Для определения готовности испытательного прибора зачастую необходимо считывать сообщения о состоянии или просто ожидать реакции прибора. В этом плане осциллографы ведут себя так же. Осциллограф запускает сбор данных, захватывает осциллограмму, выполняет измерение и прочие функции. Однако в некоторых случаях важно выяснить, в какой момент осциллограф готов к сбору данных, так как это позволяет ускорить испытания.

Решение компании Rohde & Schwarz

Далее описываются три способа определения готовности осциллографа к сбору данных. Осциллографы способны улучшать процедуру испытаний за счет специального сигнала «в ожидании запуска».

1. Ожидание
Наиболее простой, но наименее элегантный метод заключается в том, чтобы добавить в сценарий команду ожидания. Такая сугубо асинхронная процедура (в контексте автоматизированного испытательного оборудования имеется в виду синхронизация между испытательными приборами и управляющим программным обеспечением) состоит из следующих шагов: включение функции запуска осциллографа, ожидание в течение определенного времени, запуск прочего испытательного оборудования, повторное ожидание в то время, пока осциллограф выполняет сбор данных и измерения, и последующий запрос данных (см. рисунок 1 слева). Очевидно, что слишком короткое время ожидания может привести к недостоверным результатам. В этом случае могут потребоваться повторные измерения или непредвиденные затраты на настройку значений выдержки времени и прочих параметров в управляющем программном обеспечении. Данный метод легко реализуется и подходит для быстрого применения в ходе проектирования.

2. Опрос
Данный метод более сложен в реализации, однако в общем случае гарантирует надежную работу. В зависимости от производителя, байт состояния (STB) может содержать важные данные о состоянии осциллографа. Для работы с байтом состояния, как правило, необходимо прочитать руководство пользователя и разобраться в зачастую сложных правилах (см. рисунок 1 по центру).
Важные аспекты:

• Запуск прибора (RUNSingle, *OPC?)
• Опрос байта STB на наличие сигнала «ожидание запуска»
• Запуск прочего испытательного оборудования
• Сбор данных завершен? (т. е. опрос байта STB на наличие бита OPC)

На изучение и реализацию метода опроса нужно затратить определенные усилия. Однако при отсутствии аппаратного сигнала метод опроса байта STB может быть единственным приемлемым решением (во многопоточной архитектуре также возможна синхронизация посредством VISA WaitOnEvent). Более подробная информация о синхронизации измерений содержится на сайте Rohde & Schwarz.

3. Синхронизация посредством исходящего сигнала запуска
В измененной версии описываемого выше второго метода стандартная SCPI-команда “RUNSingle; *OPC?” используется в самом начале процедуры. Первая команда запускает прибор, а вторая команда возвращает «true» после завершения сбора данных.

В этом случае невозможен опрос байта состояния на наличие сигнала «в ожидании запуска» в целях синхронизации с прочими приборами, поскольку выполнение программы приостановлено до момента возврата «true». Слишком длительное время ожидания ответа может привести к ошибке таймаута в программной архитектуре виртуальных приборов (VISA). В течение этого времени также невозможен запуск прочего испытательного оборудовании в управляющем программном обеспечении. Для устранения указанных ограничений можно использовать специальный (физический) исходящий сигнал запуска.

В осциллографах серии MXO можно настраивать бит состояния «в ожидании запуска», который ранее был доступен только в байте STB, и передавать этот бит на порт исходящего сигнала запуска (см. рисунок 2).

Этот порт исходящего сигнала запуска затем подключается к прочим приборам с целью управления их запуском (см. рисунок 3).

Программная логика изображена на рисунке 1 справа. Стандартная команда “RUNSingle; *OPC?” запускает осциллограф, состояние готовности сигнализируется на аппаратном уровне. После завершения сбора данных команда *OPC? возвращает «true», и выполнение сценария возобновляется.

Заключение

Существуют различные методы синхронизации прочего автоматизированного испытательного оборудования с сигналом готовности от осциллографа. Для устранения трудностей, связанных с байтом состояния и регистром состояния событий (ESR), можно применять синхронизацию приборов посредством физического сигнала «в ожидании запуска». Это существенно упрощает программирование и выполнение всей процедуры. Осциллографы серии MXO идеально подходят для решения данной задачи.