某雷達(dá)測(cè)試廠房自動(dòng)化改造探討

　　摘 要 本文意在總結(jié)某雷達(dá)測(cè)試廠房自動(dòng)化改造項(xiàng)目實(shí)施過程中的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。此雷達(dá)測(cè)試廠房可供兩種不同型號(hào)雷達(dá)測(cè)試使用，產(chǎn)線劃分為中場(chǎng)測(cè)試、近場(chǎng)測(cè)試、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試、環(huán)試天線測(cè)試和環(huán)試整機(jī)測(cè)試五個(gè)工序，每個(gè)工序包含4～20個(gè)子步驟。

　　關(guān)鍵詞 雷達(dá)測(cè)試廠房;測(cè)試系統(tǒng);信號(hào)轉(zhuǎn)接中樞;自動(dòng)化

　　《中國空間科學(xué)技術(shù)》由中國空間技術(shù)研究院主辦，全面、系統(tǒng)地反映中國航天器工程技術(shù)的學(xué)術(shù)技術(shù)性期刊，它是在原中央軍委副主席聶榮臻元帥的親切關(guān)懷下，于1981年6月創(chuàng)刊的。聶榮臻元帥還為期刊親筆題名,并致賀忱“祝中國空間科學(xué)技術(shù)事業(yè)繁榮昌盛，祝同志們?nèi)〉孟踩说某删?rdquo;。

　　1 該雷達(dá)測(cè)試廠房改造之前的工作流程

　　在自動(dòng)化改造實(shí)施之前，該雷達(dá)測(cè)試廠房的每道工序開始前需手工輸入待測(cè)TR組件編碼、批次號(hào)以及燒寫補(bǔ)償碼、展寬碼和能量管理碼等必要數(shù)據(jù);測(cè)試過程中需手動(dòng)接插射頻線、電纜線以及某些數(shù)據(jù)線以及人工調(diào)整衰減量，測(cè)試軟件能彈出人工操作提示框，如等待接線、等待輸入數(shù)據(jù)等;個(gè)別測(cè)量數(shù)據(jù)不能自動(dòng)化采集、而需要人工輸入;使用MATLAB源代碼做事后分析，得出組件性能、篩選不合格組件和測(cè)試結(jié)果報(bào)表。

　　2 改造步驟

　　為此，本次項(xiàng)目實(shí)施提出集中測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行如下改造步驟：

　　(1)加入定制化的信號(hào)轉(zhuǎn)接中樞，內(nèi)部通常包含射頻開關(guān)、放大器和衰減器，實(shí)現(xiàn)射頻通道、功放和衰減器的程序控制。其連接關(guān)系如下圖1所示。

　　(2)加入電源控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量儀表、電動(dòng)工具、電源柜和環(huán)境控制箱的上下電控制，電源控制器內(nèi)部包含可程控的繼電器。

　　(3)對(duì)現(xiàn)有條件下未做到自動(dòng)化采集的電壓、溫度、流量、液壓等參量，加入所需傳感器以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集，這些傳感器接口通常是RS232、USB和以太網(wǎng)。

　　(4)加入待測(cè)組件的光學(xué)識(shí)別裝置

　　在每個(gè)產(chǎn)品測(cè)試之前首先進(jìn)行組件編碼、型號(hào)信息的光學(xué)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)錄入，從而避免人工輸入情況下的漏碼、誤碼問題。目前可用的光學(xué)識(shí)別裝置包括二維碼識(shí)別裝置、條形碼識(shí)別裝置以及文字識(shí)別裝置(OCR)，根據(jù)改造難易程度最終選擇了文字識(shí)別裝置，如此原有的產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)無須任何改變。

　　(5)開發(fā)自動(dòng)化的燒寫程序，針對(duì)每件待測(cè)產(chǎn)品根據(jù)其具體類別、型號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)燒寫文件的自動(dòng)提取、自動(dòng)校驗(yàn)和自動(dòng)燒寫。

　　可對(duì)燒寫文件格式進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換、對(duì)存檔文件格式轉(zhuǎn)換;實(shí)現(xiàn)對(duì)子陣、組件地址的異常處理，可對(duì)異常地址提供聯(lián)動(dòng)操作步驟，修復(fù)后將結(jié)果反寫到地址文件中并自動(dòng)更改子陣、組件內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　(6)改造MATLAB GUI代碼為dll模塊，可在不需要MATLAB軟件的情況下達(dá)到一鍵數(shù)據(jù)分析、處理和輸出，在處理完成后自動(dòng)呈現(xiàn)組件性能數(shù)據(jù)、繪制圖形和列出不合格項(xiàng)列表，所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以備回看。

　　其中，改造過程分為三步進(jìn)行：①剝離Matlab代碼中的數(shù)據(jù)處理部分和界面處理部分，將數(shù)據(jù)處理部分封裝為MATLAB函數(shù)，界面處理部分在充分理解后轉(zhuǎn)換為C# WinForm界面;②將封裝好的MATLAB函數(shù)用Matlab Compiler工具生成C# dll文件;③將C# WinForm界面調(diào)用轉(zhuǎn)換出的C# dll文件中的接口函數(shù)。

　　(7)對(duì)所有測(cè)試工位集中管理?？蓮目偪刂婆_(tái)向各測(cè)試工位發(fā)起遠(yuǎn)程控制命令、遠(yuǎn)程桌面以及查閱測(cè)試日志?？偪刂婆_(tái)與各測(cè)試工位之間可用的數(shù)據(jù)通信方式包括TCP、UDP、API、WebService、Http，經(jīng)最終篩選選擇了比較簡單、靈活的UDP：在測(cè)試工位建立UDP Server，在總控制臺(tái)記錄各測(cè)試工位UDP Server的IP、端口等位置參數(shù);測(cè)試過程開始時(shí)，總控制臺(tái)向測(cè)試工位發(fā)起UDP連接，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;每隔一段時(shí)間，總控制臺(tái)向測(cè)試工位發(fā)起狀態(tài)查詢指令。

　　所有測(cè)試工位上的測(cè)試軟件不再彈出需要確認(rèn)的信息提示，僅當(dāng)發(fā)生運(yùn)行不良并可能損壞儀器、機(jī)箱和被測(cè)產(chǎn)品時(shí)，做出重要告警、測(cè)試程序暫停、指示燈亮起和報(bào)警器發(fā)聲。

　　測(cè)試程序可根據(jù)測(cè)試計(jì)劃提供的時(shí)間點(diǎn)，自動(dòng)將雷達(dá)開機(jī)、啟動(dòng)測(cè)試過程和在測(cè)試完成后關(guān)機(jī)，所有測(cè)試步驟記入測(cè)試日志。

　　所有測(cè)試原始數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)保留在測(cè)試工位計(jì)算機(jī)，而結(jié)論性數(shù)據(jù)、測(cè)試計(jì)劃信息和工單信息則加密存儲(chǔ)在外部MES系統(tǒng)(制造執(zhí)行系統(tǒng))，在集中測(cè)試系統(tǒng)與MES系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)訪問采用MQ通信中間件技術(shù)。MQ通信中間件的數(shù)據(jù)通信分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)面兩種，還支持?jǐn)?shù)據(jù)持久存儲(chǔ)和斷點(diǎn)續(xù)傳，這就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)按密級(jí)篩選、分類存儲(chǔ)和存儲(chǔ)的可靠性。

　　3 結(jié)束語

　　這些措施完成后，得到如下技術(shù)效果：

　　(1)只操作總控制臺(tái)，即可向各測(cè)試工位發(fā)起產(chǎn)品測(cè)試，實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程集中管理;

　　(2)自動(dòng)錄入待測(cè)產(chǎn)品的編碼和型號(hào)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燒寫、自動(dòng)測(cè)試，將測(cè)試數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，運(yùn)行不良可自動(dòng)告警、測(cè)試暫停;數(shù)據(jù)后處理、組件篩選和報(bào)表生成自動(dòng)進(jìn)行;

　　(3)測(cè)試原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)與結(jié)論性數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)，用MQ通信中間件保證了數(shù)據(jù)密級(jí)和存儲(chǔ)可靠性;

　　(4)減少接線、數(shù)據(jù)匯總、后處理等人工操作，減少測(cè)試程序等待，一人同時(shí)操縱多臺(tái)測(cè)試工位，從而大幅提高測(cè)試生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)線后續(xù)擴(kuò)能提供技術(shù)支撐。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 何瑋珂，鄧思華，崔毅，等.某廠房柱的雷達(dá)無損檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì)[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，(3)：16-19.