基于TestStand的分機故障隔離的開發應用

毛秀麗，馬銀玲，陳美君

（中國電子科技集團公司51所，上海 201802）

0 引 言

傳統上，對于大型裝備里面的每個分機進行維修保障，并把故障隔離排查到分機具體的某一個板卡上，這需要對整個分機的原理、性能、指標特性等有專業上的深入了解和熟悉，同時，還需要長期積累經驗，才有可能對分機出現的故障進行準確的定位，完成維修和保障工作。這都使分機維護和檢修的難度增大。針對這一問題，利用TestStand提供的強大功能和接口，為每個分機開發出一個測試序列程序。根據指標判斷，逐級形成故障隔離的步驟測試，運行后產生分機各項指標的測試結果報告和故障隔離結果顯示，給裝備維護保障人員提供了一種簡單快速的方法［1－3］。

1 TestStand功能簡介

TestStand是美國國家儀器公司開發的軟件平臺，是可立即執行的測試執行管理軟件，用于組織、控制和執行自動化原型設計，驗證和制造測試系統，它的功能完全由用戶定義。為滿足特定需求，可對其定制操作界面、生成自定義報告或修改序列執行要求等。借助NI TestStand，可將精力集中于特殊的測試要求，NI TestStand則管理普通的序列，執行和匯報任務。

NI TestStand架構的中心組件是一個執行引擎，它提供一個開放應用程序接口（API），以方便與其他應用的通信，序列編輯器和操作者界面利用API訪問NI TestStand引擎。此外，共有3種用于定義開發環境、運行環境和執行環境的重要文件類型，分別是3種不同的用戶操作界面。分機故障隔離程序主要是在NI TestStand開發環境中通過編程完成，主要供給開發人員使用，當序列程序開發完成后，在執行環境中提供給分機維護保障人員使用［4－5］。

2 分機故障隔離的開發流程

下面以1個偵察信號分機為例來闡述開發過程。

分機故障隔離序列程序開發之前，必須知道分機的性能指標，而且對其指標的測試過程和故障隔離步驟有一個詳細的了解。對于偵察信號分機而言，其性能指標的測試為脈沖參數的測量（包括頻率測量、周期測量2個參數值）。從分機信號輸入口接入信號源，偵察信號分機根據輸入信號的值可以讀取信號的參數值，在程序中把偵察信號測得的信號參數值和原始輸入信號的參數值作比較，當頻率值誤差在±5 MHz之內、周期測量誤差在±0.1μs之內時，說明偵察信號分機的性能指標為合格，反之則為不合格。當脈沖參數測量有誤時，進入故障隔離程序序列，可以隔離到分機中是哪個板塊有故障，從而完成分機的故障隔離。圖1為偵察信號分機的故障隔離流程圖。

圖1 偵察信號分機故障隔離流程圖

3 分機故障隔離程序序列的編寫

分機故障隔離程序序列的編寫是在TestStand的開發環境中完成的。打開NI TestStand應用開發程序，依據分機的測試需求，在Sequence中可以建立2個單獨的測試序列：一個是脈沖參數測量序列程序；另一個是故障隔離序列程序，如圖2所示。

每個測試序列都由三部分組成：

（1）setup（）主要對信號進行初始化；

（2）Main（）用來對信號的值進行設置（主要用于儀器的控制），依據分機測試流程在信號層上完成對分機的性能測試；

（3）Cleanup（）主要用來關閉分機的測試，并釋放計算機的內存資源。

4 分機故障隔離程序的執行結果

脈沖參數測量序列程序的編寫主要是為故障隔離序列程序服務的。在脈沖參數測量功能完全正確時，表明分機工作正常；當測量參數有誤時，進入故障隔離序列程序。

在圖2開發主框架的最右邊，點擊sequence下的脈沖參數測量程序的右鍵，運行“Run脈沖參數測量程序”，生成的報告如表1所示。

圖2 TestStand開發主框架

通過報告結果可以看到測試結論為不合格，表明分機有故障，這時運行故障隔離序列程序，結果如圖3所示。從圖中可以很直觀地看到分機故障所在的板卡。

5 分機故障隔離程序的執行環境

當一個分機的性能測試序列程序和故障隔離序列程序開發完成后，交由維護保障人員使用時，他們是在TestStand提供的執行環境中來完成操作，只需點擊圖4所示幾個按鈕就可以完成分機的測試和 故障隔離。

表1 脈沖參數測量程序報告

圖3 故障隔離提示

步驟一，主要是輸入分機的代碼編號，這在程序開發中是事先設置好的；

步驟二，完成被測分機、測試儀器、一些硬件驅動平臺、安裝TestStand應用平臺的計算機之間的連接，有詳細的連接示意圖為指導；

步驟三，選擇要測試的項目；

步驟四，點擊就開始運行。

從上面的整個過程可以看出，維修保障的過程簡單而且條理化，特別是維修中用到的各種復雜儀器也不用自己手動控制，無需熟練使用，整個過程甚至不需要具備很多的專業知識即可以完成［6］。

圖4 維護保障人員使用界面

6 結束語

充分利用TestStand的自動測試功能和對測試序列的管理，對分機進行測試和檢修，大大提高了工作效率和簡化了工作過程，給裝備的后期維護保障提供了方便有利的手段。同時，在裝備分機的研發、生產過程中，我們也可以利用它們來完成對分機的各項性能指標進行檢測。可以說，在裝備的整個生命周期內，此應用都能起到事半功倍的效果。

［1］蘆俊，曹俊，朱衛良，等.基于TestStand的DDS特性參數自動測試管理［J］.半導體技術，2009（10）：957－959.

［2］梅萌，尹林燕.基于TestStand的音頻芯片自動測量系統［J］.機電產品開發與創新，2011，24（5）：105－106.

［3］陳長齡.自動測試系統出現了新一代成員［J］.信息與電子工程，2008（6）：1.

［4］劉春玲，雷海紅.基于場景的信息系統黑盒測試方法［J］.信息與電子工程，2012（4）：509－512.

［5］劉福成，尚朝軒.電子設備維修性驗證系統軟件設計與實現［J］.信息與電子工程，2011（4）：523－526.

［6］劉振吉.測試設備的面向用戶報表方案設計［J］.信息與電子工程，2010（6）：752－755.