民用飛機全機自動導(dǎo)通測試原理及新方法研究

韓建賓陳峰王豐超丁紅瑜

（1.上海飛機制造有限公司，上海 200436；2.上海交通大學(xué)，上海 200240）

民用飛機全機自動導(dǎo)通測試原理及新方法研究

韓建賓1，2陳峰1王豐超1丁紅瑜1

（1.上海飛機制造有限公司，上海 200436；2.上海交通大學(xué)，上海 200240）

民用飛機全機電纜完整性測試（WIT）主要分為導(dǎo)通測試和絕緣測試。本文主要介紹了自動導(dǎo)通測試的基本原理，討論了如何把工程文件中的導(dǎo)通表整理、編制成符合測試要求的形式，制定一套標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的編程方法，以符合全機電纜完整性測試（WIT）進入自動化之后的新要求。

全機導(dǎo)通 電纜完整性測試（WIT） 測試程序

1 前言

民用飛機全機電纜完整性測試（Wire Integrity Testing，簡稱WIT）為飛機的供電和通訊提供了強有力的保證。在自動導(dǎo)通設(shè)備引入前只能進行人工導(dǎo)通，需四到五組人員用萬用表逐條對導(dǎo)通關(guān)系進行測量。在此過程中，質(zhì)保人員需要全程監(jiān)控，測試完成后，還需要核查大量不易保存的紙質(zhì)測試報告，不僅花費了大量時間，工作的質(zhì)量也難以得到保證［1］。引入WIT自動導(dǎo)通設(shè)備后，全機測試僅需1個小時就能完成，測試報告在測試完成后立刻生成。報告中明確標(biāo)注了每條測試的基本信息、測試參數(shù)以及測試結(jié)果，質(zhì)保人員可通過軟件對其進行比對，測試報告可直接將上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺，可追溯性強［2-5］。這使得WIT在精度、效率、質(zhì)量過程控制等方面都有了極大的提升。目前WIT自動導(dǎo)通測試已有眾多成功的應(yīng)用案例，取得了很好的效果，如美國的貝爾V-22、阿帕奇直升機以及中國南車的動車組等。

圖1 某型飛機的導(dǎo)通表

圖2 合并后的導(dǎo)通表

2 導(dǎo)通、絕緣測試要求與原理

2.1 自動導(dǎo)通測試要求

WIT自動導(dǎo)通測試包括導(dǎo)通測試和絕緣測試。導(dǎo)通測試是對線束加工與設(shè)計文件的符合性的驗證。直流電壓不應(yīng)超過28V，電流的大小不應(yīng)造成電路任何部件的損壞。絕緣測試是驗證導(dǎo)線在加工過程中絕緣層有無損壞。測試使用的電壓在50V-500V之間。故障電流（短路電流）不應(yīng)超過5mA（短路電流）。需要在設(shè)備電壓和電流穩(wěn)定后才能進行測試。

圖3 地址編號

圖4 網(wǎng)絡(luò)排序

圖5 使用函數(shù)搜索地址

圖6 賦地址

圖7 增加測試代碼

2.2 自動導(dǎo)通測試基本原理

測試程序需包含下列三種指令：

（1）Test parameter（測試參數(shù)）用于設(shè)定測試的條件，須包含下列信息：Tag Name（測試參數(shù)代號），Test Device（測試儀表），Stimulus（激勵），Limit（s）（測試合格值），Test Duration（測試時間），如例1所示：

C SMU 0.500A ＜8.000 00.100S 00.050T

例1 測試參數(shù)指令

這是一個導(dǎo)通試驗的測試參數(shù)，參數(shù)之間以空格分隔?！癈”是測試參數(shù)代號；“S M U”是儀表名稱；“0.5 0 0 A”代表激勵電流為0.500A；“＜8.000”代表當(dāng)阻值小于8歐姆時，測試通過；“00.100S”代表最長測試時間為0.1秒；“00.050T”代表最短測試時間0.05秒。

（2）Test instruction（測試指令）用于設(shè)定測試的地址及其方式與參數(shù)，須包含下列信息：Parameter Tag（測試參數(shù)代號），Switching Code（測試方式代號，簡稱測試代號），Test Address（測點地址），如例2所示：

表1 ACT文件

X607

C5303

例2 測試指令

例2中，“X”用于設(shè)定輸出地址，“607”為輸出地址；“C”表示進行兩點測試，且設(shè)定了輸入地址，“5303”為輸入地址。

（3）Directives （進階控制指令） 這個指令可用于對測試程序進行選擇性控制，例如一般用于絕緣測試的“D T B”指令。在沒有“DTB”指令前，每測一次后都要等待最長時間才能進行下一次測試；而引入“DTB”指令后，則會視測試過程中的具體情況來決定等待時間的長短。具體操作流程為：首先激活“DTB”指令，測試機隨即升壓，在等待最短測試時間后進行測量并判斷，若測試通過（PASS）則降壓并進行下一步測試；若測試未通過（FAIL）則保持測試電壓持續(xù)測量至最長測試時間，并根據(jù)最后一次測量數(shù)據(jù)判定測試結(jié)果是否通過，隨后放電再進行下一個測試。引入“DTB”指令后不必每次都等很長時間，從而提高了測試的智能化程度和測試效率。

除了測試程序，ACT文件（相應(yīng)地址表，全稱為Address Correspondence Table）也是必不可少的。ACT文件是用來設(shè)定測試點地址與線束連接器插針地址對應(yīng)關(guān)系的文件，規(guī)定了線束中各連接器的每一插針與測試點的連接方法。每一線束應(yīng)有其唯一的ACT，且必須使用“DIT-MCO”所提供的“ACE”（DOS）或“TestEdit”（Windows）程序編輯此文件。ACT文件需以“.UT”為其擴展名，因此也稱為“UT文件”。表1是某型飛機的自動導(dǎo)通試驗中ACT文件的一部分，清楚地給出了線束連接器插針的地址。

3 自動導(dǎo)通測試程序編制方法

3.1 程序編制基本過程

在某型飛機自動導(dǎo)通試驗中，根據(jù)飛機狀態(tài)和實際情況，制定了相應(yīng)的編程方案。在編程過程中合理運用辦公軟件的數(shù)據(jù)處理功能，首先將工裝電纜中的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成機上設(shè)備中每個針和孔的地址，然后整理設(shè)計給出的導(dǎo)通表，統(tǒng)一格式后進行尋址，相應(yīng)的地址加上測試代碼形成測試指令用于測試。

3.2 導(dǎo)通測試程序編制方法

（1）確定試驗對象，編制導(dǎo)通關(guān)系。此時需先核查WIT開始之前機上的狀態(tài)，由設(shè)計匯總后給出最優(yōu)的導(dǎo)通表，導(dǎo)通表在保證完整的同時也要兼顧測試的效率和可操作性。圖1顯示的是一個典型的導(dǎo)通表，各列所代表的含義可參見例1。

圖1中的導(dǎo)通關(guān)系可分為“點到點”和“點到地”兩種，其中第8、9條導(dǎo)通關(guān)系（GND）屬于“點到地”，其他屬于“點到點”。

（2）整理導(dǎo)通表，根據(jù)圖1中導(dǎo)通表的特點進行整理，合并從端、到端的連接器和孔號，以“-”相連。在“從端”和“到端”兩列中插入函數(shù)“CONCATENATE”，以合并文本的方式，將連接器和針孔號合在一起，并在中間以“-”相隔。合并完成后表格如圖2所示。

（3）賦地址。為了便于批量賦予地址，并直接用于編程，需要對導(dǎo)通關(guān)系的格式做調(diào)整。步驟如下：

在從端、到端前加上一個序號，從“NET001”開始，如圖3所示。

以“NET”開頭寓意每條導(dǎo)通關(guān)系代表了電路流通網(wǎng)絡(luò)中的一個分支。完成編號后，將“編號（從）”、“從端”、“編號（到）”、“到端”，這四列復(fù)制出來，放在另一張工作表中，復(fù)制時直接將“編號（到）”、“到端”復(fù)制到“編號（從）”、“從端”下方，然后按第一列進行排序，次序為升序，如圖4所示。

按照此方法排序，從端在上，到端在下，在同一列中出現(xiàn)（如“NET003”中，“P1-3411-5”是“從端”，“P1-3411-17”是“到端”）。

使用函數(shù)“VLOOKUP”，搜尋出從、到端相對應(yīng)的地址，函數(shù)使用方法如圖5所示。

選中“C2”格，選中函數(shù)“VLOOKUP”。函數(shù)參數(shù)窗口的第一行“Lookup_value”中選中“B2”格，代表需要搜索的值是“P1-3411-1”；第二行“Table_array”中選中工作表“UT”中的A、B兩列，這是“UT文件”，代表需要在這個數(shù)據(jù)表中搜索數(shù)據(jù)，A列為“設(shè)備號-針孔號”，B列為相對應(yīng)的地址；“Col_index_num”中輸入2，代表滿足條件的單元格在“Table_array”中的列序號，找到“P1-3411-1”后，輸出的結(jié)果是該行的第2列，即地址信息；“Range_lookup”輸入“0”代表大致搜索。結(jié)果如圖6所示。

（4）添加測試代號，對于導(dǎo)通程序，在從端前面加上“X”，到端前面加上“C”。測試程序如圖7所示。

在“TESTEDIT”軟件中新建程序文件（后綴名：.ro），加上測試參數(shù)，將圖7中程序一列復(fù)制到程序文件中，完成導(dǎo)通測試程序。

（5）在后續(xù)架次中，如果工程文件發(fā)生更改，導(dǎo)通關(guān)系有變化。先根據(jù)編號找出導(dǎo)通關(guān)系，對相應(yīng)的從、到端直接更改，然后使用“VLOOKUP”函數(shù)重新尋址即可。無需重復(fù)操作，可節(jié)約測試時間。

3.3 絕緣測試程序編制方法

絕緣試驗中使用的程序，測試指令的編制方法與導(dǎo)通試驗基本相同。注意以下幾點：

（1）根據(jù)規(guī)定，經(jīng)過繼電器線圈、二極管等電子模塊的線路無需進行絕緣測試。

（2）導(dǎo)通關(guān)系都由兩端組成，選取其中一端即可（一般選取地址較低的一端）。

絕緣試驗的測試指令如例3所示。

X1023

FC344

FC2012

FC5630

例3

例3用于“點對地”的絕緣測試。

“X”后面跟的地址表示輸入地址，地址1023是一個“地”的地址點?！癋C”中的“F”是測試參數(shù)代號，“C”是測試方式代號，后面跟的是輸入地址，且“C”表示該測試是兩點測試。

絕緣試驗的測試參數(shù)如例4所示。

F SMU 500V ＞30.000M 00.300S 00.100T

例4

激勵電壓500V，當(dāng)阻值大于30M歐姆時，測試通過。

4 結(jié)語

自動導(dǎo)通設(shè)備的引入能提高全機電纜測試的完整性，準(zhǔn)確性，從而保障飛機運行的安全、穩(wěn)定。本文分析了自動導(dǎo)通測試的原理，對導(dǎo)通表進行整理和編程，在編程過程中大量使用了辦公軟件的數(shù)據(jù)處理能力和文檔編輯能力，大大節(jié)約了技術(shù)人員前期準(zhǔn)備的時間，提高了工作效率。

［1］蘇建軍，鄭永豐，于功敬，等.便攜式電纜測試儀的設(shè)計［J］.計算機測量與控制，2006，14 （11）：1585-1588.

［2］李蘋慧，林輝.航空整機電纜自動測試系統(tǒng)的設(shè)計［J］.計算機測量與控制，2010，18 （4）：789-791.

［3］蔡軍，張嬋.基于工控機的航空電纜通用測試系統(tǒng)［J］.工業(yè)控制計算機，2007，20（5）：46-47.

［4］韓沛岑，楊慶華.電纜完整性測試中測試矩陣的生成［J］.制造業(yè)自動化，2013，35（11）：31-33.

［5］陳園，趙轉(zhuǎn)萍，基于CAN總線的航空電纜測試系統(tǒng)分布機研究［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（6）：25-27.

The civil aircraft wire integrity testing （WIT）mainly includes conduction testing and insulation testing. Here we introduced the theory of automatic conduction testing. The method of making connection table into standard form so as to meet the requirement of automatic WIT is also discussed.

whole plane conduction wire integrity testing（WIT） Test procedure

韓建賓，男，1980年生，工程師，上海飛機制造有限公司飛機總裝車間副主任，上海交通大學(xué)工程碩士研究生。