Curtis Instruments (柯蒂斯仪器)是科勒公司旗下的一家设备制造商,专门生产高科技电机速度控制器和车辆控制系统,广泛用于货运卡车和设备中。例如,该公司的AC F2A电机控制器采用双高性能ARM Cortex微处理器,并针对1至2吨III类人力搬运电动托盘车作为牵引控制器进行优化。该控制器也适用于液压泵控制。
作为公司严格的质量把控流程的一部分,所有电机控制器(F2A只是公司产品组合中的33种不同电机控制器之一)都需要经过彻底的功能验证检查。为了进行这些检查,Curtis(柯蒂斯)拥有数个相同的自动化测试系统(ATS)。
ATS于1998年引入,并包括:
- 电池柜
- 带有两到三个电机的电机支架,电机的电压和功率等级不同(用作负载)
- 测试支架,具有多个装置接口,用于校准和测试不同的电机控制器。
该系统是通用的,它可以用于测试Curtis(柯蒂斯)产品组合中的每个电机控制器(即所有系列和所有型号)。这种通用性得益于以下几点:
- 使用产品专用的测试夹具。这使得ATS硬件保持通用性。例如,使用了符合工业标准架构(ISA)的模拟和数字输入/输出(ADIO)设备,以及Curtis(柯蒂斯)开发的几个定制卡片(见下文)。
- 系统基于PC(使用支持ISA卡片的Windows XP操作系统)。各种不同的工作电压和其他测试参数可以在软件中选择。这种能力是实现高度自动化的核心,许多测试只需要很少或不需要人为交互。
- SepEx、串联和永磁产品可以通过配置与其相应电机类型相结合的三个不同电机支架之一来进行测试。
大部分ATS的功能是通过Curtis(柯蒂斯)设计的定制板卡实现的。这些板卡包括差分卡(具有四个电路,测量电压、电流、占空比和速度)、多功能卡(用于特定测量和控制台控制信号)、继电器板卡(用于监测被测试设备的信号,并驱动电池柜和电机支架的控制信号)。还有节流阀板卡用于驱动电机支架和被测设备的电机,以及用于与被测设备和电机支架通讯的通信板卡。
为了优化可维护性并消除停机时间,Curtis(柯蒂斯)非常小心地确保尽可能多的ATS组件可以进行桌面维修或更换。
Curtis Instruments (柯蒂斯仪器)的高级测试工程组组长Richard Allred评论道:“更换大多数子装配件不需要对ATS进行重新校准,如果其中一个单元发生故障,我们可以迅速修复,因为我们随时备有备件 - 尽管这变得越来越具有挑战性。”
第二代自动测试系统 (ATS)
如前文所述,最初的自动化测试系统于1998年投入使用并为Curtis(柯蒂斯)提供了良好的服务。然而因部分组件面临停产导致继续使用该系统会面临风险,这些问题包括:
- 不再支持Windows XP系统。
- Curtis(柯蒂斯)定制的板卡中使用的许多组件(特别是IC)现在已经停产。
- 用于控制台夹具接口的电源连接器也已停产。
Allred继续说道:“关于ATS第2版的讨论早在2014年就开始了。我们喜欢经过大量钻研得出的原始的ATS 功能,但我们需要保护自己免受因与日俱增的组件停产问题所带来的影响。ATS 2.0 做到了。这也是一个尝试缩短测试时间的机会。ATS 1.0 执行一个测试周期平均需要 5 分钟。我们希望ATS 2.0的测试周期至少减少一分钟时间。”
Curtis(柯蒂斯) 认识到,解决组件停产问题的解决方案是摒弃定制板卡,使用商用现货 (COTS) 产品,进而停止管理这些OEMS组件。
同时决定不再使用电机支架和实际电机,取而代之的是使用模拟负载。这样做的好处包括:
- 更容易在产品开发过程中注入故障,来验证电机控制器是否正确响应。
- 可以模拟被监控的负载,即验证从电机控制器视角所见负载的正确性
COTS 的核心是选择模块化板卡和机箱的规格,Curtis(柯蒂斯)决定采用PXI版本。