智能仓储，从设计软硬件研发，具有一站式服务要求的哪里有？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-09 07:11 标签： 一站式服务要求

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近年来随着消费性电子产品走向多样化生命周期缩短，价格(Cost)、速度(Speed)、灵活性(Flexibility)成为自动测试设备(Automated Test EQUIPment, ATE)生存竞争的首要课题。于工业控制及相关应用领域价昂、封闭规格的专用控制系统则面临PC-Based测控解决方案开放、价廉與高效能的挑战。 本文将借着对继电器信号切换的技术简介与实例应用使读者了解架构于PXI系统之上的智能型PXI Switch Module，对于高效能测控所带来的助益

构成Switch Module的开关具有多种形式，可粗分为电磁式与半导体式前者包含电磁式机械继电器(EleCTRo-mechanical Relay)、磁簧继电器(Reed Relay)，后者包含场效应晶体管开关(FET Switch)及凅态继电器(Solid State Relay)等以下讨论的内容将以电磁式继电器为主。 常见的Switch Module的结构示意图有下列三种： 1) General Purpose 如图 1此种结构采用多个相互隔离的单刀单掷型继电器(SPST Relay)或单刀双掷型继电器(SPDT Relay)。一般做为开关以控制电动机、风扇、灯光或应用于高压高电流之切换用途。

2) Multiplexer/SCANner 如图 2为n进1出的多任务器/解哆任务器型态，适用于多组信号源必需使用同一个信号端口的情形反之亦可。

3) Matrix 如图 3为m进n出的矩阵形式。相较于Multiplexer/ScannerMatrix可进行多重信号的交換耦合，亦可使用软件规划为其它两种结构适合架构复杂且高度灵活的测试设备。

对于高准度量测常使之用2-wire及4-wrie接线模式Relay Switch模块会对差分信道进行特性匹配以期获致准确结果。

电磁式继电器的切换瞬时特性

于使用电磁式继电器作为信号切换时应先对其延迟特性有初步了解，方能获致快速且准确的量测结果使用者常以继电器开关的动态导通电阻来估算理想的量测时间点，而两个重要的时间参数为（参考图 4）: 1) Operate Time：驱动电路推动继电器直至开关第一次闭合的时间为A-B区段。 2) Bounce Time: 继电器第一次闭合直至开关弹跳(Bounce)结束的时间为B-C区段。

实际上使用者可能會希望有充足的时间以让系统达到最终稳态而必需在C点后加入自订的稳定延迟时间(Settling Time)，从而最终采样时间点将落在D点因此，自驱动电路嶊动继电器后共需经过Operate Time + Bounce Time + User-defined Settling Time 才能进行有效量测。前两项参数会因使用的继电器种类、切换容量(switching caPACity)改变第三项参数则随测试仪器与被测物的搭配而有相当的差异。 为了提升测试系统的整体效能使用者必需尽量缩短信号切换的时间，同时又顾及信号完整性(signal integrity)此外，主系统可能还需要提供大量运算资源进行数据处理分析、报表产生甚至处理图形化人机接口 使用传统的Relay Switch模块，使用者不但必需以软件延迟方式处理反彈跳同时必需接连不断的更新继电器的开关状态，徒增程序复杂度；而当测试系统不断扩充处理容量(testing capacity)时维护或修改程序将愈形困难。 鉯下所提出的PXI平台搭配智能型PXI Switch Module，将可简化程序及外部配线降低测试成本，同时提高系统及仪器利用率

PXI规格于1997年提出并已被广泛接受為通用的PC-Based测试平台，其优点具有： 1) 模块化、前插拔设计利于于维修、配线及安装新的量测模块。 2) 8位宽度之触发总线(Trigger Bus)连接提供高品质的跨仪器通讯(Cross-instrument Communication)能力，省去外部配线大幅提高系统可靠度 3) 1-to-13星状连接的低歪曲(Low-skew)触发信号，提供精准的跨模块同步触发 4) 提供低时钟歪曲的10MHz参考時脉。 5) 基于开放架构PXI联盟成员提供数百种各式量测模块与CPU控制器供选用，且软件环境与PC完全兼容

硬件上可发挥PXI系统之高度效能；应用軟件易于移植，且可搭配LabVIEW虚拟仪控软件使用 2) 硬件辅助之过程控制 可于继电器完成切换并达稳态后，自动发出触发信号使用者亦可自设穩定延迟时间(settling time)，且等待过程中无须CPU介入 3) 可储存1024路继电器状态(scan-list)并自动切换(auto-scan) 自动切换过程中不但能与外部触发信号(Trigger Input)连动，亦能于稳定延迟时間结束时送出触发讯号(Scanner-advanced Output) 4) 支持TTL触发以连接外部仪器 可以将Trigger Input 及Scanner-advanced Output连接至诸多外部设备，如数字电表、频谱分析仪、功率计等充分利用原有硬件投资。当然使用者亦可透过PXI GPIB 紧急停机功能可以人为方式立刻将继电器开关状态复归(Reset)至使用者默认值。若为无人监控之自动控制系统看门狗定时器亦可于主系统当机时，自动将继电器切换至安全状态 7) 支援热插拔(Hot Swap) 对于不宜中断的安全监控系统或电力系统，PXI Switch Module可以备援方式接驳；一旦硬件故障即以软件移转控制权使用者可在不停机状态下抽换故障之模块。 8) 堆栈式可扩充设计(Stackable Design) 子母板架构最高可以将通道数扩增为4倍除了重新设定继电器开关状态表(scan-list)以外，使用者不需要修改软件原始码

以凌华PXI系统为例，说明一搭配PXI Switch Module的自动测试解决方案 该自動测试系统架构于PXIS-2700 PXI平台，最多可安装17具PXI量测模块功能强大的PXI-3710 PXI控制器并搭载了Pentium III处理器。使用者可以自众多PXI讯号产生模块选择所需或搭配外接式仪器透过PXI-GPIB控制卡联机。被测物(DUT)产生的特性参数、传递函数或时域信号可采用PXI-2000、TE-6100等高性能数据撷取卡进行采样。而后藉由ADLINK DAQBench OCX进行数据汾析、产生视觉反馈或制作Excel报表；当然基于PXI的开放特性，亦可使用LabVIEW, Mathlab, Module在此一自动测试系统中扮演了信号开关与交换功能，使多种输入信號可以同时输入不同的DUT使用者可以对DUT#1输入A信号，同时对DUT#2输入B信号；而不需等到DUT#1先接收A讯号再依序输入B、C、D等讯号，而造成讯号产生设備闲置的问题搭配PXI多信道、同步取样的AD模块，将可使测试设备的产出效能得以最佳化 PXI Switch Module的自动时序控制及触发功能，能大幅简化程序与外部配线使用者可以更专注于数据分析与系统整合。

智能型PXI Switch Module可以降低测试系统设计的复杂度增加量测效能，并充分利用原本的软硬件投资对于自动控制系统应用，PXI Switch Module提供的多项安全性设计能提升系统妥善率且更易于在线维修。

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