郁峰

摘要：现如今，我国是互联网发展的新时期，经济在迅猛发展，社会在不断进步，主要构建了一种以Labview为软件开发平台，以CAN模块为硬件基础的自动测试系统，实现称重仪表通信协议的自动测试。论文简要介绍了称重仪表的基本特点，详细介绍了系统总体方案设计及软件的实现过程。试验结果表明：该系统简单可靠，易于扩展和维护，有一定的灵活性和覆盖面，在3min内完成426条通信协议的测试，极大地提高了测试效率，有一定的实用性和推广价值。

关键词：称重仪表;CAN;Labview

引言

电子仪表在我们生活中无处不在，例如智能电表、水表、热能表已经逐步替代了传统的机械表，智能表一般具有低功耗、可远程抄收等功能。在我们平日看到的设计美观大方的仪表外壳内部，电路模块无疑才是电子仪表的核心。可靠、高效的电子模块检测技术是确保产品的质量的关键。在产品设计初期，往往要对硬件设计接收电磁环境运行测试、静电干扰测试、产品强度测试、性能测试、极端环境测试等一系类专业测试，这些测试可以有效检测出硬件电路的设计缺陷，有助于提高产品质量。生产过程中对产品的出厂测试可以分为在线测试和功能测试等方法。本文结合仪表产品测试实际情况，设计具体自动化测试方案。

1电子秤称重仪表的原理及其结构

电子秤称重仪表原理是重物加载到秤体上后，由称重传感器将重量信号转变为成比例的电信号输出，然后称重仪表将传感器输出的模拟信号经放大、滤波、A/D转换、数字处理后在显示屏上显示。电子秤称重仪表可以分为四个部分。一是称重传感器部分，主要功能是将加到称台上的重量信号转变为成比例的电信号输出;二是显示仪表部分，主要功能将传感器输出的模拟信号经放大、滤波、A/D转换、数字处理后在显示屏上显示;三是秤体部分，主要功能是承重，机械结构上还可分为秤台、位移限位、卸荷锣栓;电气上有接线盒、信号电缆等;四是外部设备部分，是指连接在显示仪表的信号输出端口，接收仪表输出信号的设备;常见的外部设备有打印机、大屏幕显示器、计算机管理系统;另外还有模拟量输出、光纤输出、固态继电器输出等。电子秤电子称重仪表根据信号源的种类可分为两大类，即模拟称重仪表与数字称重仪表。模拟称重仪表是接收的是模拟信号，秤体使用的是模拟传感器，是将加到秤台上的重量通过弹性体的变形引起电阻应变计的阻值变化转变为成比例的电信号输出;数字称重仪表是现代电子技术、微处理技术、数字补偿技术与传统的应变式称重传感器相结合的仪表，可以根据提供和数字传感器对应的通讯接口和协议，通过计算机计算出重量并进行显示、存储、打印、传输。

2稱重仪表自动测试系统的设计与实现

2.1主程序

Labview开发平台除具有常规的条件结构、顺序结构、循环、事件结构外，还根据应用场合的不同提供了状态机、消息队列、生产者/消费者、主/从等设计模式，根据程序特点直接调用模板进行编程，可以省去对程序整体框架的考虑，从而节约很多时间。由于测试开始前操作者需要对SWD和ZLGCAN进行配置，选择测试项目，测试时又是全自动测试，因此，系统主程序基本框架为生产者/消费者结构，自动测试部分为消息队列结构，自动逐项执行所选择的测试项目，执行完毕又返回到生产者/消费者结构，以便与用户交互处理后续的数据保存、报告保存等操作。

2.2软件设计与实现

该软件开发环境为Delphi7，应用可以运行在WindowsXP/7/8系统环境下，软件可同时开启三个串口，以适应复杂的功能测试。仪表出厂整体测试可实现多命令一键按钮全自动测试，具体指令包括读地址、读加载地址、读程序版本、整体开阀、整体关阀等。下面介绍系统中出厂测试几个重要的功能测试。（1）无线模块测试。计算机串口连接“串口-无线”转换设备，发送“读信号强度”命令，根据信号强度回复命令，检查无线模块是否存在故障，回复正常且信号强度在正常范围区间则进行下一步测试。输入框地址由软件程序控制自动增1，人工测试时，只需要在当天测试输入该批次最小地址，按地址从小到大进行测试，无需多次输入。（2）程序版本与条码测试。仪表盒体贴有条形码，该步骤采用扫码枪自动扫描填写参考地址，将条码地址写入仪表，并再使用“读地址”命令比较读取地址与写入地址是否相同，以防实际地址与条码地址不符。地址核查后，再发送“读版本信息”命令，与参考版本核对，以防程序下载错误。“条码”复选框的选中与否可以选择是否采用扫码枪扫描的方式进行测试，采用扫码枪测试可以不按按钮，测试结束自动清空写入地址框，按下扫码枪自动下一轮测试。参考地址也可以采用可选自增的方式，对于批次连号的仪表简化测试流程。该功能所用到的命令有多个，但是软件系统根据步骤可以完成一键自动化测试，或无按键（仅使用扫码枪）自动测试。（3）开关阀电压测试。发送开阀命令，延时后再发送Mod-bus读数据命令，读取电子电压表数据值，与标准电压做比较，若大于标准电压则模块正常;用同样的方式再读取关阀电压，为0V为正常。以上不同的命令在出现错误，例如版本错误，都将暂停整体测试，在界面中提示需要重新测试。智能电压表的使用缩短整体测试时间十余秒，且其采样率高，减少了人工测试失误。

2.3原理法

就是根据电子称重仪表的工作原理，从原理上进行分析来查找故障原因的方法。例如，有一仪表读数不稳定，但并不是无规则的乱跳，因此可排除数字逻辑电路的问题，查传感器输出电压，发现此电压偏高，由此推断激励电压偏高，测Q7C脚得19V，根据原理图分析Q7与A29并联输出，而Q7是恒流方式工作的，所以电压不稳定主要是负责稳压的A29（LT102E）有问题，换A29故障消失;又如，有一仪表，按PRINT键后不能打印，用试探法换一键盘，按PRINT键后能打印，说明问题出在键盘上，根据原理图，用万用表测量键盘引出电缆7脚与9脚之间的电阻，未按时为开路，按下时为32k而正常情况应为38Ω，说明此键接触不良。

结语

1）效率高：426条协议可以在3min内完成测试，采用手工测试，即使熟练的测试工程师也需要3～4d的时间。2）简单可靠：通过几步简单的操作即可完成测试，通信协议异常模拟测试的结果表明，通过测试报告的详细测试数据，软件可以准确定位各类协议缺陷。3）覆盖面广：软件充分考虑到了参数设置的最大值、最小值、合法值和非法值等各种情况，还可以通过修改节点号测试不同节点的情况，避免了手工测试考虑不全的情况，扩大了测试的覆盖面。4）易于扩展和维性：测试内容可以通过EXCEL表格进行定制，当通信协议发生变更时，只需要对EXCEL表格进行维护即可，具有良好的可扩展性和维护性。5）软件具有很好的灵活性：根据需要选择测试项目。具有详细的帮助系统，新手也可以根据相关说明正确完成测试。

参考文献：

【1】三一智能控制设备有限公司.三一称重显示控制器产品手册[K].长沙：长沙市经济技术开发区三一工业城，2009.

【2】苗立交，杨新华，王巍，基于Labview的动态链接库的设计与调用[J].工业仪表与自动化装置，2010（4）：71-73.

【3】熊华，刘凤新，潘小莉.Windows动态链接库原理分析及其应用[J].北京化工大学学报，2004，31（4）：99-102.