Pulzní generátor pro testování a vývoj modulů pro průmyslovou automatizaci

Abstract

Tato práce pojednává o návrhu a vývoji programovatelného pulzního generátoru, který lze využít pro automatizaci integračních testů během vývoje vstupně-výstupních modulů pro PLC. Práce pojednává nejprve o návrhu řešení z hlediska architektury zařízení, kde bylo využito jednodeskového počítače Raspberry Pi, jakožto rozhraní mezi generátorem a uživatelem. Samotné generování výstupních pulzů obstarává Nucleo32. Obě tyto komponenty jsou propojeny pomocí desky plošných spojů, která také zesiluje výstupní pulzy na potřebná napětí a obstarává napájení Raspberry a desky Nucleo. Následně se v práci probírá řešení z pohledu softwaru, ale také použité komunikační protokoly. Navržené zařízení bylo realizováno a v praxi použito ve firmě Siemens, pro kterou byla práce zpracovávána. Generátor obsahuje 2 digitální a 2 analogové výstupy. Obsahuje také grafické rozhraní a možnost konfigurace složitějších průběhů pomocí souborů XML. Z hlediska automatizace tento generátor nahradil zastaralejší zařízení v několika testech, zároveň však rozšířil možnosti testování a nahradil několik původně manuálních testů.

This thesis outlines the architecture and development of the programmable pulse generator, which can be used for the automation of integration testing during the development of input-output PLC modules. First of all, the thesis inform about the device architecture, where a single-board computer Raspberry Pi was used as a interface between the user and the generator. Generation of the pulses is performed on the microcontroller development board Nucleo32. Both of these components were connected with the printed circuit board, which at the same time amplifies output signals from Nucleo32 and provides power with the designed voltage regulation circuit. Thesis then discusses the implementation from the software point of view, as well as the used communication protocols that were used. The device was created and practically used at the company Siemens, for which this work was done. The generator has 2 digital and 2 analog outputs. It also includes a graphical user interface and the possibility to configure more complex waveforms with the usage of a XML file. This generator replaced obsolete device in a few tests, while expanding the test capabilities and replaced several of the manual tests.