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电缆组件配相测试一体化系统技术方案-运筹软件

1.1 主要功能需求

(1) 被测件:同轴电缆组件;

(2) 支持测试参数:驻波比、插入损耗和相位;

(3) 支持程控仪表:矢量网络分析仪(用户提供);剥线机;

(4) 基本信息输入功能:辅助操作用户快速输入产品名称、产品型号、批次号、产品编号、合格判据、测试时间等基本信息;

(5) 测试数据采集功能:辅助用户快速进行所选测试参数的数据采集、数据转换、自动记录。能够依据合格判据对测试数据进行自动判断并给出相关提示。合格判据保存在配置文件中,用户可以创建和选择合格判据;

(6) 程控剥线机自动剥线功能:主控计算机通过程控总线将剥线工艺参数传送给剥线机,并控制其夹持与退出以及开启与停止等操作,实现同轴电缆远程自动剥线;

(7) 数据综合管理功能:辅助用户进行测试信息查询、详细信息浏览、查询结果输出、测试信息删除与信息人工归档,支持处理结果的报表输出。

1.2 主要测试参数及技术指标

(1) 测试参数:驻波比、插入损耗和相位;

(2) 测试技术指标:

该部分指标由用户矢量网络分析仪指标配置决定;

(3) 剥线技术指标:

最大加工线路直径:15mm

切割深度单位:0.01mm

最大剥皮长度:85mm

剥皮长度0.1mm

最大剥皮层数:9

(4) 系统结构形式:桌面工位式,占用面积2m2

1.3 业务流程 

本项目为测试人员提供如下典型的操作流程指引:

(1) 打开矢量网络分析仪、剥线机及计算机并等待其进入功能就绪状态;

(2) 对矢量网络分析仪进行校准;

(3) 进入测试系统软件,通过测试向导选择电缆型号;

(4) 执行测试,录入被测电缆的编号等信息;

(5) 将电缆装配好连接器的一端连接到矢量网络分析仪,另一端固定到剥线机中;

(6) 观测矢量网络分析仪上的各指标曲线,待曲线稳定后,通过系统软件读取各指标测试值;

(7) 将相位指标与基准相位进行对比,如超出阈值,则将相位超差换算成修剪长度,并控制剥线机按照给定的工艺参数进行修线;修剪长度值支持人工设定补偿值,以将测试人员的经验融入其中;

(8) 修线后再次进行测试,如相位指标不够,则可继续程控调修,如此反复操作,直至相位参数值达标;

(9) 该电缆测试完成,如果继续此型号的电缆测试,则重复步骤(5)~8);

(10) 退出测试平台软件后依次关机断电。

以上测试完成后,测试数据将统一存储到数据库中,可以通过测试平台软件的数据管理功能进行查询、浏览及打印报表等功能。测试步骤流程图如下图1和下图2所示。


1 测试业务综合流程图           2执行具体测试流程图

1.4 系统硬件方案

系统采用桌面工位式部署,各硬件组合简单,能够在不改变测试工位现有格局的情况下灵活部署。系统硬件以主流货架产品为主,主要由矢量网络分析仪、同轴剥线机和主控计算机三部分组成。其中,矢量网络分析仪拟采用中电科思仪科技股份有限公司的3672系列矢量网络分析仪。3672系列可以进行驻波比、插入损耗、相位、群延时、Smith圆图、极坐标等网络参数测试,满足用户的电缆指标测试需求。3672系列支持GPIB、LAN等多种程控方式,GPIB连接稳定,数据传输速度快,但传输距离短,价格昂贵,适合工业级短距离系统集成;LAN总线即网线,可以远程传输数据,价格低廉,但稳定性和数据传输速度稍慢。在本项目中,我们仅从矢量网络分析仪上读取驻波比、对数幅度和传输相位三个浮点型数值,数据量小,而且经实践检验,3671系列仪器LAN总线数据传输稳定性满足程控需求。因此在本系统中,拟采用LAN总线对矢量网络分析仪进行程控。

同轴线缆剥线机拟选用深圳海胜自动化设备有限公司的HS-9018标准产品,该型剥线机具有MES远控功能,可以接收来自主控计算机的控制指令,包括剥皮长度、剥皮深度、剥皮层数等工艺参数,也包括线缆夹持状态、开启及停止状态控制,以满足边测试边剪裁的自动化需求。HS-9018采用COM总线,COM总线是工业现场最通用的总线之一,成熟度高,可满足本系统的信息交互需求。

本系统会配置两个脚踏开关,一个控制配相测试软件执行数据采集,如果相位超差,将自动计算剥线参数发送给剥线机,另一个控制剥线机执行剥线。整个过程操作人员双手仅需拿持电缆组件即可,无需其他操作。

 

1.5 系统软件方案

拟分成测试功能模块和剥线功能模块两个部分,两个模块耦合度低,共同组成配相测试软件主体功能。


5 软件结构设计图

1)测试功能模块

测试功能模块可从矢量网络分析仪上读取测试数据(驻波比、插入损耗、相位),并将数据存储到数据库中。当一个批次的测试完毕后,可从数据库中检索出该批次的所有测试数据,并进行数据分析以及生成报表。

测试功能模块主要功能列表:

数据采集,从矢量网络分析仪上读取测试数据;

超界报警,可为每个测试参数设置阈值,采集到的数据如超出阈值则给出报警提示;

数据存储,将采集的测试数据和被测电缆的型号、编号等信息一并存储到数据库中;

数据检索,可通过电缆的型号、编号、批次等关键信息,从数据库检索出某支或某批电缆的测试数据;

报表生成,根据用户的特定需求,将电缆的测试数据生成excel报表;

工艺参数传输,将电缆的剥线工艺参数传输给剥线功能模块。

2)剥线功能模块

剥线功能模块接收到剥线的工艺参数后(也支持在剥线软件窗口中直接录入剥线工艺参数),控制剥线机按照该工艺参数进行电缆剥线。

剥线功能模块主要功能列表:

接收工艺参数,可以接收来自测试功能模块的剥线工艺参数,然后自动写入剥线机剥线参数;

剥线机程控,可以控制剥线机按照特定的工艺参数进行剥线作业。

 

在软件编程环境方面采用Visual Studio 2015,该编程环境包含先进的编辑和调试工具、丰富的函数库和图形化控件在仪器程控与图形界面方面有很强的优势。数据库方面,将采用Access数据库,可随office软件一并安装,该数据库适合单工位使用,满足测试数据存储及检索需求。本一体化系统软件将安装运行于windows 7windows 10操作系统,由于系统软件具有报表输出和报表加载等功能,需要在操作系统上安装Office 2010以上版本的办公软件,以支撑报表相关功能。

更多的软件详情请致电400-090-2005  解读顾问:赵庆锦

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