プログラミングコース07 ー生産ライン向け検査装置ー
プログラム課題
背景
あなたは検査装置の担当者です。一緒にプロジェクトに参加している先輩エンジニアから、以下に示す「検査システム」の検査シーケンスを製作するよう頼まれました。検査シーケンス作成の前段階で用意できているものは、システム構成、要求機能のリストの2つです。
システム構成
要求機能
- 電源の出力電圧をデジタルマルチメータで計測して出力電圧値の合否判定を行う
- パルス発生器の出力波形をオシロスコープで収録して周波数(Hz)と振幅(Vp-p)の合否判定を行う(sin 波、1kHz、3Vp-p)
- 検査結果をcsvファイル形式で保存する。
TestStandとLabVIEWを使用したソフトウェア構成図
プログラミング解説
プログラムの階層構造
用語
製作の流れ
STEP1：サンプルVIで電源の動作を確認する
サンプルVIのブロックダイアグラム(参考例)
サンプルVIを開き、適切なVISAリソースを選択して動作を確認する。
STEP2：電源ドライバVIを作成する
フロントパネル
ブロックダイアグラム
列挙体タイプ定義
サンプルVIを改造して、より高速に動作するドライバVIを製作する。サンプルVIの処理を以下のケースに分割し、タイプ定義に指定した列挙体でケースを選択できるようにしておく。
- initialize：初期化
- output：出力開始
- stop：出力停止
- close：終了
STEP3：サンプルVIでDMMの動作を確認する
サンプルVIのブロックダイアグラム(参考例)
サンプルVIを開き、適切なVISAリソースを選択して動作を確認する。
STEP4：DMM制御ドライバVIを作成する
フロントパネル
ブロックダイアグラム
列挙体タイプ定義
サンプルVIを改造して、より高速に動作するドライバVIを製作する。サンプルVIの処理を以下のケースに分割し、タイプ定義に指定した列挙体でケースを選択できるようにしておく。
- Initialize：初期化
- measurement：収録
- close：終了
STEP5：検査結果表示VIの説明
フロントパネル
①検査シーケンス実行後、検査結果を画面表示し、CSVファイルに保存するVIを作成しましたのでご利用ください
②ダイアグラムは複雑なため説明を省略いたします。改造する場合は処理内容をよく理解したうえで実施してください。
STEP6：シーケンスファイルの作成①
(電源制御ドライバVIの初期化)
Teststandシーケンスエディタ
シーケンスファイルのSetupの部分でドライバVIの初期化を実行するようにE3631A Driver viを配置する。
STEP7：シーケンスファイルの作成②
(電源制御ドライバVIのoutput：電圧出力)
Teststandシーケンスエディタ
シーケンスファイルのMianの部分でドライバVIをoutputでコールし、1Vを出力するようにパラメータを変更する。次に3Vと5Vを出力するようにステップを追加する。
STEP8：シーケンスファイルの作成③
(電源制御ドライバVIのstepとclose)
Teststandシーケンスエディタ
シーケンスファイルのCleanupの部分でドライバVIをstopでコールし、電源出力を停止する。次にcloseを実行するようにステップを追加する。(Actionの文字列は編集可能)
STEP9：シーケンスファイルの作成④
(DMMドライバVIのintializeとclose)
Teststandシーケンスエディタ
電源制御ドライバVIと同様にSetupの部分に初期化、Cleanupの部分にcloseを追加する。
STEP10：シーケンスファイルの作成⑤
(DMMドライバVIのintializeとclose)
Teststandシーケンスエディタ
電圧出力のあとに電圧計測を実施してOK/NGの判定を行うためにNumericLimitTestのステップを追加する。
STEP11：シーケンスファイルの作成⑥
(DMMドライバVIのmeasure：計測の追加)
Teststandシーケンスエディタ
NumericLimitTestのステップで34401A Driver viをmeasurementでコールして計測を実行する。3Vの検査ステップ、5Vの検査ステップも同様に追加する。
STEP12：シーケンスファイルの作成⑦
(DMMドライバVI：パラメータ変更)
Teststandシーケンスエディタ
NumericLimitTestにおける計測結果パラメータの出力先を指定する。(Teststandとの連携)
STEP13：シーケンスファイルの作成⑧
(DMMドライバVI：検査規格値の設定)
Teststandシーケンスエディタ
NumericLimitTestにおける検査規格値と単位の設定を行う。
STEP14：シーケンスファイルの作成⑨
(検査結果表示VIの追加)
Teststandシーケンスエディタ
Cleanupの部分に検査結果表示VI(GetResultsFromTestStand)を追加する。
STEP15：シーケンスファイルの実行
Teststandシーケンスエディタ
作成したシーケンスファイルを実行して結果を表示させてみましょう。
STEP16：サンプルVIでパルス発生器の動作を確認する
サンプルVIのブロックダイアグラム(参考例)
サンプルVIを開き、適切なVISAリソースを選択して動作を確認する。
STEP17：パルス発生器ドライバVIを作成する
フロントパネル
ブロックダイアグラム
列挙体タイプ定義
サンプルVIを改造して、より後続に動作するドライバVIを製作する。サンプルVIの処理を以下のケースに分割し、タイプ定義に指定した列挙体でケースを選択できるようにしておく。
- Initialize：初期化
- output start：出力
- close：終了
STEP18：サンプルVIでオシロスコープの動作確認をする
サンプルVIのブロックダイアグラム(参考例)
サンプルVIを開き、適切なVISAリソースを選択して動作を確認する。
STEP19：オシロスコープドライバVIを作成する
フロントパネル
ブロックダイアグラム
列挙体タイプ定義
サンプルVIを改造して、より高速に動作するドライバVIを製作する。サンプルVIの処理を以下のケースに分割し、タイプ定義に指定した列挙体でケースを選択できるようにしておく。
- Initialize：初期化
- setting：設定
- Input：波形
- close：終了
STEP20：シーケンスファイルに周波数と振幅検査を追加する
Teststandシーケンスエディタ
パルス発生器とオシロスコープのドライバVIをSetup、Main、Cleanupにそれぞれ追加する。パルス発生器で1kHz、3Vp-pのsin波を出力し、オシロスコープでVerticalRage 1V/div、Timebase 0.001にsettingしたのち、inputで波形計測を実行する。
STEP21：シーケンスファイルの実行
Teststandシーケンスエディタ
各STEPのRun Options
(結果をファイル保存したくない場合)
Teststandシーケンスエディタ
各STEPのShow VI Front Panel
(VIの画面を表示させる設定)
Teststandシーケンスエディタ
ポイントのまとめ
- ドライバVIは、Initialize→OutputまたはMeasure→Closeにケースを分割すれば、NIおよび他社の計測器も同様に作成することができる
- TestStandシーケンスファイルの作り方
- Setupに初期化処理、Cleanupに終了処理を配置しておく
- Actionで検査するための前処理を実行する
- NumericLimittestで数値判定する検査VIを実行する
- Pass/Failtestでブール判定する検査VIを実行する
- 検査結果に残さないステップは、RunOptionsでResultRecordingOptionをDisableにする
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