开关和路由软件的作用是什么？
对于小规模的开关系统配置或单独一个开关模块，用户一般会使用驱动和所提供的应用程序接口（API）来控制继电器。用简单的关（CLOSE）和开（OPEN）指令以及其他比如模块数量和通道数量等参数来控制所需的继电器。
为了避免短路或其他故障的发生，即使是执行很简单的开关任务，用户也必须要很小心。如果任务涉及很多继电器，那么发生故障的风险就会大大增加。
要解决的问题是什么？
下图是一个4线电阻测量的例子，在这个例子中有一个数字万用表（DMM）和被测设备（DUT）连接到矩阵的X轴上，将一个简单的开关设置变得稍许复杂。
为了获得正确的测量结果，必须正确设置在DMM和DUT之间的4条信号路径，需要将正确的X轴位置上的所有4条Y轴上的节点都闭合。一个信号错误或导致测量出错，甚至会导致相邻的UUT端接短路。如果要延长4线测量，那么就需要第二个矩阵，然后在Y总线的1到4上用两个双刀继电器将矩阵连起来。这样的话，控制问题就会变得更复杂，因为继电器分布在三个不同的模块上而不是一个，并且每个矩阵都需要被正确地编程从而实现正确的测量目的。
显然当开关系统的复杂度增加，对互相连接的多个模块上的信号进行系统路由的难度也随之增大。
使用开关和路由软件有助于对复杂的配置进行管理，但这类软件必须易于使用且要考虑到意外连接会导致的安全问题。使用Switch Path Manager开关路径管理软件可以解决以上问题。
Switch Path Manager 开关路径管理软件
Switch Path Manager虚拟化地呈现了开关结构并且可处理所有存储的工程数据从而可以在项目运行时开关和路由信号。要添加到工程中的器件型号可以从一个具有众多厂商和平台的独立开关模块库中找到。另外，必须要定义物理连接和端点。端点是系统的边界，将测量和激励设备和所有的被测设备的访问点相连接。通过调用点到点（Point-to-Point）或点到多点（Point-to-Multipoint函数）就可以进行路由，并控制所需的继电器来建立在这些端点之间的信号路径。如果路由失败了，路由器会找到一条替代的旁路或端接错误信息，而不会干扰到现有的路径。
接着第一个例子继续讲，扩展系统通过一个4线电阻测量DMM接到R2上（通道2），此时建立了4条路径，因此要调用4个CONNECT函数。相应的，在运行设备驱动时，必须要发出18条CLOSE指令来实现相同的目的。除了要增加指令数，还需要对系统具有很好的理解，比如要很清楚要用到哪些节点。
Switch Path Manager的自动路由（Auto-Routing）
- Connect Endpoints (DMM+, R2a) - to disconnect: Disconnect Endpoints (DMM+, R2a), etc.
- Connect Endpoints (s+, R2b)
- Connect Endpoints (DMM-, R2c)
- Connect Endpoints (s-, R2d)
- Close Crosspoints (module1, y1, x1) - to disconnect: Open Crosspoints (module1, y1, x1), etc.
- Close Crosspoints (module1, y2, x2)
- Close Crosspoints (module1, y3, x5)
- Close Crosspoints (module1, y4, x6)
- Close Crosspoints (module1, y1, x29)
- Close Crosspoints (module1, y2, x31)
- Close Crosspoints (module1, y3, x30)
- Close Crosspoints (module1, y4, x28)
- Close Channel(module2, ch3) - to open: Open Channel (module2, ch3) , etc.
- Close Channel(module2, ch4)
- Close Crosspoints (module3, y1, x4)
- Close Crosspoints (module3, y6, x3)
- Close Crosspoints (module3, y7, x1)
- Close Crosspoints (module3, y8, x2)
- Close Crosspoints (module3, y1, x14)
- Close Crosspoints (module3, y6, x6)
- Close Crosspoints (module3, y7, x8)
- Close Crosspoints (module3, y8, x12)
如果需要频繁地回溯路径，建立采用固定的路径可能要比调用Endpoint-to-Endpoint的连接函数更高效。那些路径可以被分组使得连接和断开连接更简便。每条单独的路径都具备一个Auto-Route或Static-Route的参数，从而可以提前根据电流是处于切换状态还是静止状态来决定某个路径是否要选择一条独立的通道，以及判断如果被一条现有的路径阻断了，哪个通道会失效。
关于R2 4线测量，4条信号路径（R2_DMM-、R2_DMM+、R2_DMMs+、R2_DMMs-）分为一组（GRP_DMM_R2），通过一条Connect Route Group指令进行切换：
- ConnectRouteGroup (GRP_DMM_R2) - to disconnect: DisconnectRouteGroup(GRP_DMM_R2)
- ConnectRelayGroup (RELAYGRP) - to disconnect: DisconnectRelayGroup(RELAYGRP)
短路监测（Short Circuit Detection）
在应用路由软件时的一个很重要的方面是短路监测。如果处理不当，路由可能会在开关系统上造成短路情况。在下图所示的配置中，有两个开关系统通过一个常闭的继电器相连。现在，在A和B之间已经存在一个路径的情况下，如果在C和D之间建立第二条路径，两个系统就会出现短路。Switch Path Manager的短路监测功能可以防止上述情况出现，会返回一条指示错误的信息并且不会对第二条路径进行开关操作。
另一种更清晰地展示了短路监测的例子是如下图所示的使用多刀继电器：两个矩阵通过一个双刀继电器在它们的Y1和Y2上互连。蓝色和绿色的路径已经被切换了。从左边的X1到右边的X3之间通过双刀继电器的其中一个刀建立另一条路径。然而Switch Path Manager会防止双刀继电器闭合，因为一旦闭合，绿色和蓝色之间的路径就会短路。
信号隔离
如果开关系统的信号泄漏没有被隔离，且被路由，那么就会导致不当的连接造成短路。下方的两张示意图展示了以下任务会出现的情况：
建立两条独立的连接Y1-Y4和Y2-Y3。
路由器搜索到最佳的未使用路径然后不管是否连接都对节点进行开关。图1展示了由于当时路由器不知道哪个信号作用在指定节点上而造成错误地连到DMM+和s+上。图2展示了完全不连接到外部在绝对自由的路径上的路线的情况。能做到这样是因为在系统配置中X1，X2，X5和X6（用于DMM）是被定义为 “隔离” 的。
图 1
图 2
总结
跟低级编程相比，使用少量路由和开关代码的软件，比如Switch Path Manager能够非常方便和顺利地执行开关应用。只需要简单正确地安装这款软件就可以最大程度地降低发生短路开关的风险。
但在执行速度上会有少许妥协。跟一个优化过的直接的程序相比，这样的一个系统通常运行速度会慢一些，尤其是用于很小规模的开关配置时，比如只有一块开关模块或少量几块。但这些情况下延迟时间也是非常短的，仅在毫秒级范围内。
