某雷达测试厂房自动化改造探讨

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摘 要 本文意在总结某雷达测试厂房自动化改造项目实施过程中的实施经验。此雷达测试厂房可供两种不同型号雷达测试使用，产线划分为中场测试、近场测试、远场测试、环试天线测试和环试整机测试五个工序，每个工序包含4～20个子步骤。

关键词 雷达测试厂房;测试系统;信号转接中枢;自动化

1 该雷达测试厂房改造之前的工作流程

在自动化改造实施之前，该雷达测试厂房的每道工序开始前需手工输入待测TR组件编码、批次号以及烧写补偿码、展宽码和能量管理码等必要数据;测试过程中需手动接插射频线、电缆线以及某些数据线以及人工调整衰减量，测试软件能弹出人工操作提示框，如等待接线、等待输入数据等;个别测量数据不能自动化采集、而需要人工输入;使用MATLAB源代码做事后分析，得出组件性能、筛选不合格组件和测试结果报表。

2 改造步骤

为此，本次项目实施提出集中测试系统，对原有系统进行如下改造步骤：

（1）加入定制化的信号转接中枢，内部通常包含射频开关、放大器和衰减器，实现射频通道、功放和衰减器的程序控制。其连接关系如下图1所示。

（2）加入电源控制器，实现对测量仪表、电动工具、电源柜和环境控制箱的上下电控制，电源控制器内部包含可程控的继电器。

（3）对现有条件下未做到自动化采集的电压、温度、流量、液压等参量，加入所需传感器以实现自动化采集，这些传感器接口通常是RS232、USB和以太网。

（4）加入待测组件的光学识别装置

在每个产品测试之前首先进行组件编码、型号信息的光学自动识别、自动录入，从而避免人工输入情况下的漏码、误码问题。目前可用的光学识别装置包括二维码识别装置、条形码识别装置以及文字识别装置（OCR），根据改造难易程度最终选择了文字识别装置，如此原有的产品工艺设计无须任何改变。

（5）开发自动化的烧写程序，针对每件待测产品根据其具体类别、型号实现对烧写文件的自动提取、自动校验和自动烧写。

可对烧写文件格式进行自动转换、对存档文件格式转换;实现对子阵、组件地址的异常处理，可对异常地址提供联动操作步骤，修复后将结果反写到地址文件中并自动更改子阵、组件内的相关数据。

（6）改造MATLAB GUI代码为dll模块，可在不需要MATLAB软件的情况下达到一键数据分析、处理和输出，在处理完成后自动呈现组件性能数据、绘制图形和列出不合格项列表，所有数据进行存储以备回看。

其中，改造过程分为三步进行：①剥离Matlab代码中的数据处理部分和界面处理部分，将数据处理部分封装为MATLAB函数，界面处理部分在充分理解后转换为C# WinForm界面;②将封装好的MATLAB函数用Matlab Compiler工具生成C# dll文件;③将C# WinForm界面调用转换出的C# dll文件中的接口函数。

（7）对所有测试工位集中管理。可从总控制台向各测试工位发起远程控制命令、远程桌面以及查阅测试日志。总控制台与各测试工位之间可用的数据通信方式包括TCP、UDP、API、WebService、Http，经最终筛选选择了比较简单、灵活的UDP：在测试工位建立UDP Server，在总控制台记录各测试工位UDP Server的IP、端口等位置参数;测试过程开始时，总控制台向测试工位发起UDP连接，然后进行数据通信;每隔一段时间，总控制台向测试工位发起状态查询指令。

所有测试工位上的测试软件不再弹出需要确认的信息提示，仅当发生运行不良并可能损坏仪器、机箱和被测产品时，做出重要告警、测试程序暂停、指示灯亮起和报警器发声。

测试程序可根据测试计划提供的时间点，自动将雷达开机、启动测试过程和在测试完成后关机，所有测试步骤记入测试日志。

所有测试原始数据和中间数据保留在测试工位计算机，而结论性数据、测试计划信息和工单信息则加密存储在外部MES系统（制造执行系统），在集中测试系统与MES系统之间的数据访问采用MQ通信中间件技术。MQ通信中间件的数据通信分为点对点和點对面两种，还支持数据持久存储和断点续传，这就实现了数据按密级筛选、分类存储和存储的可靠性。

3 结束语

这些措施完成后，得到如下技术效果：

（1）只操作总控制台，即可向各测试工位发起产品测试，实现测试流程集中管理;

（2）自动录入待测产品的编码和型号信息，实现自动烧写、自动测试，将测试数据、环境数据自动采集，运行不良可自动告警、测试暂停;数据后处理、组件筛选和报表生成自动进行;

（3）测试原始数据、中间数据与结论性数据分开存储，用MQ通信中间件保证了数据密级和存储可靠性;

（4）减少接线、数据汇总、后处理等人工操作，减少测试程序等待，一人同时操纵多台测试工位，从而大幅提高测试生产线的生产效率，为生产线后续扩能提供技术支撑。

参考文献

[1] 何玮珂，邓思华，崔毅，等.某厂房柱的雷达无损检测鉴定及加固设计[J].北京建筑工程学院学报，2006，（3）：16-19.