基于PLC的电子装备自动测试系统设计
刘建梅 章强
摘 要：现代武器装备正逐步向精密化、自动化、电子化方向发展。电子系统一旦失效，将对武器装备的使用和战斗力的发挥产生严重影响。因此，有必要推广使用一套通用的自动测试系统，实现对电子设备的高效、自动检测，从而始终满足电子设备的需求。
关键词：PLC;电子装备;自动测试;系统设计
1 基于PLC的电子装备自动测试系统硬件设计
1.1气源处理装置设计
在基于PLC的电子设备自动测试系统中，PLC作为最基本的设备，是气源处理装置的主要组成部分。在某些特殊情况下，电子设备会产生冷凝液和杂质，严重影响测试过程的准确性。该气源处理装置可以去除电子设备中影响误差的物质，调节电子设备自动测试系统的恒定工作压力。过滤器的水位对气源装置的稳定性起着重要的作用。当水位超过标记的安全位置时，工人需要排放装置中的气体。为了保证设备的正常运行，定期对设备进行检查是非常重要的。
1.2物料检测传感器的设计
通过材料检测传感器装置，可以检测电子设备中的多种材料，并对电子设备中的组成材料进行识别和判断。以金属耐磨块为基础，很好地解决了电子设备自动测试系统中的材料混淆问题。基于PLC对物料检测传感器的反馈，进行物料检测操作。通过GPIB电缆传输电源后，形成高频振荡电路，产生交变电磁场。当金属材料吸收高频振动涡流时，会削弱自动测试产生的电信号，并掌握功率放大的时间，输出测试电子设备的电信号。根据这一原理，设计了材料检测传感器。
1.3电子设备中PLC装置的选择
在配备硬件设备的基础上，根据电子设备自动测试过程的控制要求，PLC设备需要采用特定的操作模式。在整个系统设计中，各种硬件在电信号的传输上都有共同点，因此本系统设计选用西门子PLC设备，主机型号为fx3n-65mr，完成PLC设备的选型。
2 基于PLC的电子装备自动测试系统软件设计
2.1构建电子装备自动测试系统数据库
在数据库平台中，以ODBC连接的方式，建立自动测试过程中的数据库表，实际构建时选择系统中是SignalTest数据库，选择ODBC中的用户DSN创建，将SignalTest数据表显示出来。其次定义Access2012系统中相应的类，将SignalTest数据表指针建立出来，选取其中的CDATASET类，使SignalTest数据表中的每个数据与其相呼应，创立一个具体对象m_dataset，在数据的关联下，那么其在类中可表示为（CDATASET*）m_pest。
根据指针的位置指向，由于（CDATASET*）m_pest始终指向SignalTest数据表中的某一个数据信号，为使电信号特征参数值与SignalTest数据表存在一定联系，可以用指针控制数据库中的数据改变情况，从而完成对电子装备自动测试系统数据库的构建。
2.2基于PLC的电子设备自动测试系统设计
I/O软件可以处理计算机与西门子PLC之间的信号通信问题，使两者之间的命令和数据能够正常传输。在系统编程时，I/O软件中的函数库可以用visa库来命名。Visa库定义了测试过程中的相关规范，并能将PLC与计算机上的I/O软件连接起来，使PLC能得到计算机的有效控制，更好地实现电子设备的自动测试。测试主要调用PLC端口的功能，利用计算机上的I/O软件处理visa库的功能。
PLC设备由I/O软件控制，电子设备由励磁源模块激励自动测试，各模块协调解决问题，达到设计要求。基于PLC，实现了电子设备自动测试系统的设计。
3 实验研究
3.1实验准备
为了研究基于PLC的电子设备自动测试系统的设计与传统方法的区别，以电子设备的测试时间为评价指标。以基于PLC的电子设备自动测试系统为实验组，以传统方法为实验控制组。选择两台配置相同的计算机作为实验设备。将130台电子设备的基本信息输入两台计算机设备，以相同数量的电子设备为实验对象。通过设置参数，将虚拟设备中的电子设备设置为长宽高2.5m的立方体，重量设置为10kg。在测试过程中，在两台计算机上随机测试一定数量的电子设备，采用两种方法完成电子设备的自动测试，从而研究两种方法对电子设备的测试时间。
3.2实验结果
为了验证基于PLC的电子装备自动测试系统在测试时间上的优势，在计算机上对电子装备随机测试，所得的测试结果如下表1与表2所示。
由上表1和表2可知，在电子装备总数相同的情况下，编号4所抽取的测试数最多，为125个，此时基于PLC的电子装备自动测试系统所用的时间为12s，传统方法所用的时间为18s，传统方法比基于PLC的设计方法多用了3s;编号2所抽取的测试数最少，为120个，此时基于PLC的电子装备自动测试系统所用的时间为8s，传统方法所用的时间为16s，传统方法比基于PLC的设计方法多用了8s。综上所述，传统方法在测试电子装备时所花费的时间更多。
结论
通用自动测试系统在识别和预测电子设备故障、提供故障诊断和维修信息等方面发挥着重要作用。通过对通用自动测试系统软硬件体系结构和关键技术的研究与开发，为下一步自动测试系统功能的丰富和效率的提高提供技术支持，有效提升我国通用自动测试技术的综合实力。
参考文献：
[1]夏磊，郭荣斌，宋斌，等.电子装备综合自动测试系统发展现状与展望[J].航空工程進展，2018（s1）.
[2]梁嘉倩，孟升卫，鲁文帅，等.面向复杂混合信号的CPCI专用测试系统及其自动校准方法[J].中国电子科学研究院学报，2017，12（2）：187–192.
作者简介：
刘建梅（1990—），女，河北唐山人，硕士，工程师，主要研究方向：航空航天地面保障装备电子设备维修与研发。
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