PXI a LXI testovací systémy
Co vlastně je PXI a LXI? PXI (PCI eXtension for Instrumentation) je standard určený pro systémy automatického testování (dále i T&M - Test & Measurement). Byl představen v roce 1997, definuje mechanické a elektrické vlastnosti a softwarové rozhraní pro přístroje využívané v průmyslovém testování.
Jedná se o rozšíření PCI sběrnice podporující 32-bitové i 64-bitové konektory a rychlost 33 MHz a 66 MHz, čímž dosahuje teoretické propustnosti až 528 Mb/s, mnohem vyšší než umožňuje technologie GPIB nebo starší VXI. Samotný standard je spravován PXI Systems Alliance (PXISA) sdružující 54 členů z řad výrobců, zaručující kompatibilitu jednotlivých PXI systémů. K dnešnímu dni je na trhu k dispozici více než 1150 PXI zařízení od různých výrobců pokrývající veškeré potřeby T&M systémů.
Základem jakéhokoliv PXI zařízení je šasi dostupná v několika variantách s různým počtem slotů (obrázek 5). I přesto, že standard PXI specifikuje použití 64-bitových konektrorů a rychlosti 66 MHz, většina modulů je navržena pro rychlost 33 MHz a pouze 32-bitový konektor. Další nezbytnou součástí je pak v prvním PXI slotu umístěná PXI karta zaručující spojení s PC, či případně přímo vestavný tzv. embedded počítač. Konfigurace jednotlivých modůlů v ostatních PXI slotech je pak již čistě na potřebách aplikace. Z hlediska softwaru jsou podporovány operační systémy Windows 95, 98, NT, 2000 a XP. Někteří výrobci pak také podporují například Linux či Mac OS.
LXI (LAN eXtension for Instrumentation) je nový standard určený pro zařízení připojitelné přes LAN rozhraní. Standard je vyvíjen a spravován neziskovou asociací LXI (založenou v září roku 2004 firmou Agilent Technologies a VXI Technology). První verze standardu byla uvolněna o rok později (září 2005). Nyní má LXI asociace pět strategických členů (v abecedním pořadí):Agilent Technologies, Keithly Instruments Inc., Pickering Interfaces, Rohde&Schwarz a VTI Instruments Corporation. Kromě strategických členů má LXI asociace více jak 40 standardních členů (jako ADLINK Technology, BAE Systems apod.) a širokou uživatelskou komunitu jako například Nokia a Boeing.
Proč LXI?
LXI standard je iniciativa, která se snaží nahradit dosud velmi často používanou sběrnici GPIB (IEEE-488), v oblasti T&M, ethernetem (IEEE 802.3). Důvodem náhrady GPIB je vyšší rychlost ethernetu (minimálně dnes běžně používaná rychlost je 100 Mb/s, dostupná je rychlost 1 Gb/s a připravuje se ethernet 10 Gb/s), de facto neomezený počet uzlů připojitelných na ethernet, efektivní cenová politika (ethernet je dostupný standardně dnes v každém počítači třídy PC), dostupnost komponent ethernetu, vysoká znalost ethernetu (konstruktéři, vývojáři) a bohaté možnosti správy a komunikace pomocí široké škály protokolů (TCP/IP, DHCP, ICMP, SNMP, ...).
Obr.3 LXI šasi osazená PXI moduly
LXI nemá za úkol nahradit v oblasti T&M dosavadní technologie jako VXI nebo novější PXI. Úkolem LXI je zaměřit se na podporu takových zařízení, které jsou určené pro malé nebo středně velké systémy T&M. LXI technologie tak může být aplikovatelná na inteligentní senzory, multimetry, osciloskopy či sofistikovanější zařízení. Dokonce zařízení mohou podporovat nejenom technologii LXI a stále spadají do této oblasti (mluvíme pak o hybridních systémech).
Obr. 4 PXI karta
Pod pojmem LXI technologie nemůžeme chápat jakoukoliv technologii, jenž je založená na ethernetu. Asociace LXI definuje jisté podmínky, při jejichž splnění lze zařízení považovat jako LXI kompatibilní a může nést logo LXI. Logo LXI na zařízení říká, že toto je ve shodě s LXI standardem a že mimo jiné musí:
- splňovat mechanické a elektrické specifikace,
- výrobce či distributor být členem LXI asociace nebo případně platit řádně poplatky LXI asociaci,
- LXI zařízení spadat do jedné ze tří LXI kategorií (třída A, B a C),
- podporovat přístup přes LAN a implementovat webové rozhraní,
- musí podporovat VXI-11 Discovery standard,
- být pro použití dostupná přes ovladač typu IVI),
- musí implementovat DNS-SD a mDNS technologie.
Příklad aplikace v automobilovém průmyslu
Velkou výhodou LXI zařízení od Pickering Interfaces je možnost využití většiny jejich PXI modulů v LXI šasi (obrázek 3). Například 64-kanálový PXI modul Fault Insertion navržený speciálně pro simulaci chybových situací při testování kritických senzorů a ovladačů v automobilových systémech. Díky němu je možno si ověřit jak pracují řídící jednotky v dobrém i špatném prostředí. Modul je schopen simulovat několik chybových stavů na testovaném zařízení (viz. obrázek 1):
- přerušený obvod (open circuit)
- zkrat (short circuit) mezi dvěma vodiči
- zkrat na „externí" vodič, například na napájení, zem, atd.
V nabídce lze nalézt tyto speciální moduly v alternativních konfiguracích, jako například pro spínání vysokých proudů 20 A, 30 A, v BRICTM modulu a jiných.
Obr. 5 PXI šasi osazená kartami a BRIC TM modulem
Dalším příkladem může být Automotive Switch Simulator, který je navržen pro simulaci spínačů v automobilech, kde lze předpokládat například znečištěné kontakty. Umožňuje tak patřičně otestovat jak systém pracuje v nepříznivých podmínkách, které panují v motorech a jiných extrémně působících prostředích a zajistit, aby se za všech okolností choval správně. Tento PXI modul umožňuje simulaci stavu kdy má spínač vysoký odpor například z důvodu oleje na kontaktech (51 kΩ), či stavu kdy jsou kontakty spínače znečištěné a mají zvýšený odpor oproti normálu (47 Ω).
Oba tyto PXI moduly a mnoho jiných lze zapojit do PXI i LXI šasi a tak konečné rozhodnutí je pouze na uživateli. Kromě standardních šasi, kde je na uživateli které moduly použije, je k dispozici také již plně nakonfigurované zařízení s pevně danými vlastnostmi. Například ve standardním 1 U vysokém šasi je k dispozici matice s rozměry až 512 x 8, která je velice výhodná pro testování mnoho výrobků s jednou sadou instrumentů pro měření a sběr dat.
I přesto, že LXI je standard velice mladý, již dnes lze na trhu najít širokou škálu (více než 500) zařízení v mnoha různých specifikacích. Bezesporu má tedy LXI nakročeno k tomu, aby se stalo vlivnou a úspěšnou technologií v oblasti T&M.
-red-
Aktuálne vydanie
Partnerské periodiká
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax