Описание системы и программы тестер-имитатор линии МАРЕЛ ООО «КМК»

Адрес документа:	http://shabronov_s2.dyn-dns.ru/doc_sh/kmk_tester_imitator_v5/kmk_tester_imitator_v5.doc ~8мб, 1-50-4
Адрес программы:	http://90.189.213.191:4422/doc_sh/kmk_tester_imitator_v5/kmk_tester_imitator_marel_v1.zip ~20mb
Консольная версия:	http://90.189.213.191:4422/doc_sh/kmk_tester_imitator_v5/kmk_test_rt220_n1.zip~1mb

Вступление:

Приведено описание системы тестирования линии МАРЕЛ и проверка работоспособности кнопок терминалов RT-220.

Все тексты с подчеркиванием - ссылки и выполняют переход по теме документа по нажатию клавишей мышки. Сопровождение по варианту 2. При просмотре с сайта в электронной версии для увеличения фотографий предусмотрено «кликать» на фото. Предварительный анализ линии расположен в документе по адресу http://90.189.213.191:4422/doc_sh/marel_analiz/

Цель системы – ускорить поиск неисправностей линии в процессе эксплуатации.

Содержание:

• Назначение;
• Структурная схема тестирования;
• Схема подключения адаптеров;
• Программа тестирования – первый запуск, настройки и установки портов;
• Тестирование «своих» адаптеров CAN-линии
• Режим осциллографа уровня CAN-линии;
• Режим осциллографа кодов CAN-линии;
• Удаленное включение и выключение компьютера тестовых проверок;
• Схема «опторазвязки» CAN-линии;
• Консольный режим работы;
• Методика определение кода нажатия кнопки и запись полученного кода в ини-файл;
• Методика анализ статистики нажатий линии и рекомендации по предупреждению неисправностей;
• Пример имитационного моделирования нажатия кнопок и их фиксации консольной программой;
• Выводы;

Назначение

Существующая разделочная линия МАРЕЛ ООО =Кудряшевский мясо комбинат= имеет несколько «узких» мест и проблем в эксплуатации, а именно:

• Интерфейс нижнего уровня - CAN-шина не имеет достаточных диагностических средств;
• Программное обеспечение верхнего уровня не имеет достаточных диагностических средств для CAN-шины;

Предлагаемая система, предназначена для решения вопросов диагностики и быстрого поиска неисправностей составных элементов, расположенных на CAN-шине. Ниже на фото внешний вид объекта.

Фото основных элементов линии =Марел=

Что конкретно контролируется тестовым компьютером:

· видео разделки 1 видео_разделки 2 - после разделки нажимается кнопка на RT-220 для приема продукта. Система линии должна принять команду и выполнить действия по дальнейшей обработке.

· Основная цель – взвесить и учесть работу каждого работника. Оплата работника проводиться по весу обработанной продукции.

· При сбоях линии учет продукции проводится по среднему на каждого работника. А это означает уравниловку. Квалификация работника отличается в разы и соответственно оплата отличается в разы, 3..5 . Любой сбой и сброс данных – это гнев, ярость и недоверие к технике и квалификации обслуживающего персонала.

• Предлагаемая система решает вопрос исправности RT-220, она фиксирует наличие нажатия кнопки и передачи кода в систему обработки данных. Кнопка нажата, код выдан - код зафиксирован системой контроля. Значит, сбой вызван другими причинами и не требуется блокировать рабочее место, снимать пульт и проверять его отдельно.

Структурная схема тестирования

• Ниже на схеме представлена структурная схема тестирования.

· Дополнительно установлен микро-компьютер серии ASUS 500x. Посмотреть процесс установки компьютера по ссылке. Микро-компьютер включен в LAN-линию и доступен компьютерe КИПа для удаленной работы.

· Любой другой компьютер локальной сети может работать с тестовым микрокомьютером.

· Для подключения к CAN-линии используются адаптеры - преобразователи USB-RS-CAN серии CH340 Поставщик - ссылка. Внимание! В процессе тестовой эксплуатации выявилась особенность подключения. Рекомендуется использовать оптопару или обязательно заземлять используемый компьютер. Описание установленного варианта приведено ниже.

· Устанавливается 2а адаптера. Первый для передачи данных второй для приема. Создается двойной контроль за работой CAN-линии. В процессе тестовых испытаний принято решение отказаться от постоянного включения передающего адаптера. Для диагностики неисправности хватает только приема информации.

· Использование микро-компьютера с аккумулятором, позволило отказаться от источника бесперебойного питания.

· Микро-компьютер доступен по LAN сети и по Wi-FI.

· Wi-FI позволяет, находясь непосредственно на разделочной линии, получать данные на другом компьютере.

· LAN сеть используется для доступа от компьютера КИПа для удаленного мониторинга CAN-линии.

· Информация из интернета на оборудование МАРЕЛ: ссылка_1 ссылка_2 ссылка_3 ссылка_4

Схема подключения адаптеров.

• Ниже на фото свободные колодки, к которым подключены USB-RS-CAN. Выделено цветовым овалом.

• Колодка имеет 5 выводов. 1 и 5 питание, которое в схеме подключения не используется. 2 и 4 выводы – шина CAN-линии. Средний 3 вывод – корпус или заземление.

Программа тестирования – первый запуск, настройки и установки портов.

Программа поставляется в одном файле приложения формата exe. В теле программы «записаны» все необходимые компоненты для работы. Программа не устанавливается и работает в каталоге своего расположения. При первом запуске появляется предварительный режим, как показано на рисунке ниже.

• Требуется нажать клавишу 2 или «кликнуть» на нее мышкой. Сформируется файл инициализации, подготовленный под условия заказчика.

Весь текст действий есть и на окне программы. Если не нажимать и не кликать, то через 1 минуту программа прекратит работу. Подробнее о назначение кнопок меню:

• 1-я кнопка - первичная помощь, с кратким назначением программы и реквизитами поставщика;
• 2-я кнопка - сформирует файл инициализации и сразу же его откроет «штатным» БЛОКНОТОМ Windows или другим редактором, который установлен по умолчанию для расширения файлов =F=. Возможно потребуется установить использование вашего текстового редактора для данного типа.

Файл инициализации правильно отображается блокнотом в кодировке TERMINAL. Ниже на рисунке показана установка шрифта.

Файл инициализации содержит комментарии к опциям. Для других условий эти опции будут другие. Читать внимательно и исправлять осторожно! А если что-то напутали, всегда можно восстановить исходный файл.

• 3-я кнопка выполняет восстановление всех файлов из тела программы. Повторная компиляция проводится через командный файл start_new_versi.cmd в под каталоге test_monsys_exe. Сформируется повторно файл с именем kmk_tester_imitator_marel_v1.exe Таким образом, для расширения и модификации программы все подготовлено. Имеется: текст программы, компилятор текста программы, описание алгоритма программы, схемы и документация. Все «уложено» в один поставляемый файл. И этот же файл - исполняемый для задачи пользователя.

Внимание! Необходимо помнить, что очень просто изменить код и программу. Для удостоверения достоверности неизменности программы предусмотрена контрольная сумма файла и дата создания файла. Эти данные подтверждают неизменность программы.

• Кнопка «е» - откроет файл документации kmk_tester_imitator_v5.doc. На компьютере должен быть редактор WORD Windows.
• 4-я кнопка - перейти на сайт. Используется браузер, установленный по умолчанию. Откроется сайт c программой опроса и описанием данной системы;
• 5-я кнопка - открывает диспетчер устройств данного компьютера. Это может потребоваться для уточнения используемых устройств СОМ-портов и т.д. Диспетчер устройств можно открыть и через панель управления, но так быстрее.
• 6-я кнопка - для подключения или отключения консоли для данной программы. Консоль - это такое черное окно, которое отображается наравне с основным окном. На консоль могут сообщаться ошибки программы и разные ответы системы. Она требуется при установке других параметров конфигурации, при отладке программы. А в обычной работе программы, если все нормально, она не требуется. Если Вы при первом запуске вместе с окном запуска получили и консоль, то нажмите эту кнопку - программа изменит свой код и будет работать без консоли при повторном старте. Аналогично, и если нет консоли. Она появиться после нажатия кнопки 6.
• Внимание! Программа поставляется с консольным режимом. Если выполнять программу без консоли, то не получиться использовать тесты консольного режима.

Рабочий вид окна правильно работающей программы в тест режиме, представлен ниже. Цветом выделено дата создания, контрольная сумма и размер файла. Эти данные и подтверждают неизменность программы.

• Выбирая режим клавишами, переходим в другие разделы программы.
• Предусмотрено выбор включение режима по командной строке. Например, для перехода в режим «осциллографа» по кодам, необходимо в командной строке записать

kmk_tester_imitator_marel_v1.exe 4 , где цифра означает выбранный режим после старта программы.

Наиболее важное, для Вашего Компьютера и Ваших портов.

Для работы CAN – линии требуется установить скорость 250000бит/с без проверки на контрольную сумму и 2-а стоповых интервала, на используемый порт преобразователя USB-CAN. А так же, узнать номер этого порта.

Вероятнее всего, на Вашем компьютере будут другие порты, чем те, что указаны в файле *.ini . Ниже пример установки для порта 69 и 70

UST_COM_PORTA_IN1= com69 8 N 2 250000.

UST_COM_PORTA_IN2= com70 8 N 2 250000

Чтобы узнать подключенные порты, при первом запуске по клавише 5 вызовите диспетчер устройств. Посмотрите, что у Вас используется. Ниже на рисунке выделено два порта 22 и 26.

Запишите те, которые подключены к CAN-линии. Допускается «выдергивать» usb-can конвертор и при этом в диспетчере устройств «исчезнет» «выдернутый» порт. А после «втыкания», он вновь появится.

Тест «своих» адаптеров

Ниже на рисунке представлено отображение, при прохождении сигнала от 1-го порта ко 2-му

• Программа проверяет, есть ли обмен на шине CAN. Если, нет, то передает тестовую последовательность в 16 байт. Ниже на схеме показано, как проходит тестовый код.

Обмен на CAN-линии можно наблюдать на экране, как показано ниже на рисунке.

Тест «своих» адаптеров показывает:

• Исправность и правильность подключения 2-х адаптеров usb-can;
• Наличие или отсутствие сигналов на CAN-линии;
• Это первичный тест, и рекомендуется его выполнять перед началом других тестов;

Режим осциллографа уровня CAN-линии.

По клавише «3» выполняется режим «осциллографа» уровня. Ниже на рисунке отображение сигналов. Слева рисунок - идут сигналы, справа рисунок – линия «молчит».

• Режим позволяет оценить скважность передаваемых кодов по CAN-линии

.Режим осциллографа кодов CAN-линии.

По клавише «4» выполняется режим «осциллографа» кодов на CAN-линии. Ниже на рисунке, показаны коды, присутствующие и принятые в входной буфер 1-го порта.

• Режим предназначен, для индивидуальной проверки одного рабочего места.
• В рабочей линии установлено 24 рабочих места, и получить информацию о передаче и приеме затруднительно. Коды в данном режиме представляют собой «кашу» и «мешанину».

Удаленное включение и выключение компьютера тестовых проверок

Включение:

• Используемый компьютер находится в защищенном шкафу и включается по технологии Wake On Lan Подходить и нажимать кнопку =вкл= не требуется.
• Для данной технологии требуется «зайти» в Биос компьютера и установить «enable» - использование управления по LAN. Ниже на фото выделено цветовым овалом, где требуются установки.

• Далее, требуется в свойствах сетевой карты установить использование = Wake On Lan=, т.е. удаленное включение по сети. Ниже показано, как зайти в свойства сетевой карты.

• Возможны варианты от =магических= пакетов, или от любого обращения к сетевому ip-адресу установленному на включаемом компьютере. Ниже показано, где устанавливать.

• Если установить от =MagicPacet=, то требуется для включения компьютера использовать предусмотренную команду по клавише 3 в окне помощи. Ниже выделено цветовым овалом.

• В опциях ини файла указывается MAC адрес. Команда по клавише =3= отправляет на указанный адрес =МagicPacket= и таким образом включает компьютер. Всего предусмотрено включение до 16 компьютеров.
• Если установить =ALL= , в свойствах сетевой карты, то включение произойдет при первом же обращение к IP адресу компьютера. Например, если компьютер на адресе 169.254.170.1, как показано ниже.

Выключение:

• Выключение компьютера выполняется обычным способом, через кнопку =ПУСК= =Выключить=

• Необходимо для случая =ALL= отметить ситуацию случайного включения тестового компьютера, если используется сканирование по сети всех ip-адресов. Так же, возможно сканирование IP-адресов различными =вирусными= и =антивирусными= программами.

Схема «опторазвязки» CAN-линии

Контрольная эксплуатация линии выявила ситуацию повреждения дополнительного тестового, внешнего адаптера CAN-линии при его подключении. Если при включении штекера разъема, происходит касание одного из шин интерфейса, а не общего провода разъема, то разница потенциалов повреждает адаптер. Аварийное замыкание возникает, если подключать разъем с небольшим перекосом. Что бывает достаточно часто. На рисунке показан такой случай.

• Адаптер подключен к компьютеру с питанием от внешнего источника 220в. Разница наведенного потенциала достигает 50..70вольт, что достаточно для повреждения.
• Предупредить такое повреждение можно путем предварительного заземления компьютера или использования «опторазвязки».
• Схема «опторазвязки» для адаптера usb-rs485 представлена ниже на рисунке.

Назначение элементов схемы:

· Сопротивления R1..3 ограничительные. Образуют делитель напряжения. Напряжение на R2 поступает на операционный усилитель. Входное сопротивление операционного усилителя на порядок больше. Таким образом, общее нагрузочное сопротивление на CAN-шину более 2ком, что не нагружает и не влияет на ее работоспособность.

· Если напряжение на входе положительное D+=U+ и D-=U-, то на выходе вывода 6, отрицательное напряжение. Операционный усилитель включен с инвертированием полярности входного напряжения. Оптическая развязка на 6N135 выключена. Фаза сигнала поменялась на 180 градусов. Повторный поворот фазы выполняет оптопорт.

· Если на R2 отрицательное напряжение D+=U- и D-=U+, то на выходе вывода 6, положительное напряжение и 6N135 включена.

· Выход 6N135 подключается к приему информации D+. Инвертирующий каскад на транзисторе кт315 преобразует сигнал и передает его на D-. Резисторы R6, R7 определяют режим работы транзистора, а светодиод ал103б – индикатор передачи данных и контроля питающего напряжения.

• Схема выполняет только прием информации от CAN-линии.

Консольный режим работы.

Контрольная эксплуатация выявила следующие особенности работы компьютера:

• Подготовленная программа в оконном режиме использует достаточно большие ресурсы компьютера. Компьютер с частотой ЦП 500мгц нагревается.
• Графический многооконный режим отображения и скрытый поток сбора данных создает ситуацию приоритетов потоков. Если установить приоритет сбора данных, то графика получается как бы «скачками». Если установить приоритет графики, то получается пропуск данных. При одинаковом большом приоритете, работа с «мышкой» и клавиатурой «тормозиться».
• Для устранения конфликтов потоков и приоритетов графики, принято решение представить заказчику программу в однопоточном консольном режиме. Это дает максимальную скорость приема данных и отсутствие приоритетов потоков. Он всего один. Минус такого решения – отображение данных в «алфавитно-графическом» виде. Данные отображаются только в режиме текста, но максимально быстро.

Консольная программа kmk_test_rt220_n1.exe поставляется в одном файле, формата exe. В теле консольной программы «записаны» только настроечные данные ини файла. Компоненты для восстановления консольной программы находятся в теле основной программы kmk_tester_imitator_marel_v1.exe . Консольная программа «делается» из основной программы.

Консольная программа не устанавливается и работает в каталоге своего расположения. При первом запуске появляется предварительный режим, как показано на рисунке ниже.

• Все подготовительные действия с назначением портов, шрифтами отображения ини-файла полностью повторяют основную программу.
• Режим отображения консольной программы и распределение зон отображения показан ниже.

• Режим управления выбирается клавишами, или «кликом» мышки на клавишу. Клавиша «1» вызывает краткую помощь. Повторное нажатие клавиши «1» вернет программу в рабочий режим. Автоматически программа вернется в рабочий режим через 60 секунд.

• Файл инициализации одинаков и для работы с полной версией и с консольной. Он содержит подробные комментарии о назначении опций.
• Для ввода оперативных изменений названий, подвести курсор мышки на первое знакоместо и =кликнуть= левую клавишу. Далее ввести 5 новых символов. Выполняться изменения названия в работающей программе. Внимание! Новые названия RT-220 в ini файле не сохраняются. Их требуется ввести отдельно, в *.ini файл в опцию KOD_RT220= Оперативное изменение названий введено для наглядной фиксации нажатий кнопок в пуско-наладочных режимах. Время на ввод новых названий ограничено в 8 секунд.

Методика определение кода нажатия кнопки и запись полученного кода в ини-файл.

• Назначение программы – отображать в реальном времени нажатие одной из 5-ти кнопок, на одном из 24-х терминалов линии Марел.
• Терминал RT-220 имеет свой уникальный регистрационный код, по которому программа верхнего уровня его определяет. Это 2-а байта
• Вторые 2-а байта – определяют нажатую кнопку. Итого получается 4-е байта. Это и есть уникальный код, который привязан к терминалу и кнопке на нем.
• При нажатии кнопки, терминал передает 4-е байта. Программа постоянно «слушает» линию и анализирует принимаемые блоки. Если в блоке появляются 4-е байта «равные» нажатию, программа отображает это на экране.
• Байты нажатия записываются в опции KOD_RT220= последовательно, как и передаются.
• Опция содержит и другие значения: признак включения, место отображения, имя отображения, код идентификации, комментарии.

• Последовательность получения кодов:
1. Выполнить программу и после ее нормального включения нажать клавишу =S= - режим записи кодов в архивный файл. Файл имеет уникальное имя по времени создания и располагается в рабочем месте программы в создаваемом каталоге kod_cans_rt220. Записываемые коды отображаются в нижней части окна. Показано на рисунке ниже:

2. На терминале RT-220 нажимать выбранную кнопку и получать коды приема в 4-е байта. Это идентификационные коды. Остановить программу, открыть созданный файл архива и записать 4-е кода в опцию.
3. Повторно запустить программу и нажимать ту же, выбранную кнопку. Если код записан правильно, при каждом нажатии передаются 4-е байта, и в области отображения количества нажатий будет увеличиваться число нажатий последовательно на +1.
4. Повторить данную операцию для всех кнопок линии. Примерно на одну кнопку требуется 2-4 минуты. На RT-220 имеется 5 кнопок, и времени надо больше – 10..20минут. А т.к. станций 24 то умножаем на 24 получаем от 240 до 480 минут. Т.е. целый день придется нажимать кнопки. Ускорить работу можно, если использовать помощника.
5. Полученные коды - позволяют идентифицировать работу терминалов без участия «верхней программы». Коды передаются в любом случае, если терминал включен в CAN-линию.
6. Для уменьшения «влияния программы верхнего уровня» терминалы рекомендуется предварительно выключить из работы в общей системе, но оставить их в дежурном режиме.
7. Кроме того, можно вообще отключить контроллер CAN-линии от локальной сети. В этом случае периодического опроса программы верхнего уровня не будет и достаточно просто получить 4-е байта кодов нажатия.

После записи кодов в ини файл, обязательно записать сам ини файл в тело исполняемой программы, т.е. сформировать новый exe файл, который содержит новый ини-файл. Режим повторной компиляции приведен выше, в описании на полную версию программы.

Методика анализ статистики нажатий линии и рекомендации по предупреждению неисправностей.

• Через период времени, заданный в опции TIME_FILE_DAN_SKAN= , программа формирует скан экрана. Консольная программа формирует скан формата txt. Открывается скан экрана любым текстовым файлом и необходимо учитывать кодировку. Но сканы формата txt без цвета. Указатель времени обозначен значком ^
• Файлы удобно просматривать через Total Commander в режиме =q= т.е. когда в одной половинке файлы архивов, а в другой их содержание и отображение. Показано ниже на рисунке.

• Файлы формируются в каталогах, заданных в опции KTLG_SKAN_VID= и KTLG_SKAN_VID_REZERV= Таким образом, задаются 2-а каталога для сохранения скан экранов. Один основной, для контроля. Второй резервный, на другом компьютере.
• В режиме скан экрана выделяются области рабочего времени и ночное время. Станции ночью не работают. Появление данных о нажатии в ночное время, означает ложные срабатывания, которые могут быть вызваны мытьем в ночное время оборудования. Воду с различными дезинфицирующими растворами льют на станции, убирают жир и остатки продукции. И в этом случае возникает вероятность выхода из строя кнопок терминалов RT-220.
• Режим консольной программы отображает данные нажатий за сутки. Каждый новый час, стирает данные предыдущих суток. Персоналу постоянно отображаются данные за текущие сутки. Появление постоянного нажатия от какой-либо станции, означает неисправность кнопки данной станции. Время появления определяется по скану. Устранение неисправности выполняется путем замены станции, на резерв.

Пример имитационного моделирования нажатия кнопок и их фиксации консольной программой;

• Программа в консольном режиме может работать в режиме имитации нажатия кнопок, без всяких линий, и на любом компьютере.
• Скачайте консольную версию программы. Сделайте папку, например на рабочем столе. Распакуйте архив в созданную папку. И запустите программу. При первом запуске нажмите 2 – создайте файл инициализации.
• Повторно выполните консольную версию с файлом инициализации и после запуска программы нажмите на клавиатуре клавишу «x» - имитационный режим.
• Появиться окно запроса пароля. Пароль указан в файле *.ini и по умолчанию это три цифры 123.

• Введите их на клавиатуре. Окно запроса пароля закроется. Повторно нажмите кнопку «x» - включиться имитационный режим. Ниже на рисунке показан вид и выделены основные элементы.

• Имитируемое нажатие кнопок случайно. При превышении 99 значений нажатий в сумме, отображаются сотни в формате «сN», где N- количество сотен. При превышении 999 значений нажатий в сумме, отображаются тысячи в формате «tN», где N- количество тысяч.

• Характеристики имитационной выдачи устанавливаются в *.ini файле, в опции SET_DAN_RND=

• В имитационном режиме, данные о совпадении нажатий передаются в соответствующие каталоги и отчеты сканов. Для наглядного отображения возможного нажатия измените опции имитационной выдачи. Например, поставьте все 5. Скорость и формирование нажатий вырастет достаточно большой, что бы увидеть картинку заполнения. Режим имитации позволяет проверить работу по локальной сети и убедиться в формировании отчетов на других компьютерах.

Выводы

• Программы предназначены для тестирования терминальных станций RT-220 линии Marel
• Программы не устанавливаются, не прописываются в системные библиотеки;
• Программы работают под операционными системами WINDOWS 95/98/NT/2000/XP/Vista/Win7 и использует только функции api- ядра системы – файл kernel32.dll
• Программы написана на языке Форт версия spf4.exe – автор А. Черезов http://www.forth.org.ru
• Тексты программ доступны по опции kmk_tester_imitator_marel_v1.exe 3 <enter> Библиотека всех файлов находиться в каталоге kmk_tester_imitator_marel_v1. Все изменения и дополнения доступны для любого желающего. Описание программы тестирования выходит за рамки данной работы. В тексте программы достаточно много комментариев.

Подготовил Шабронов Андрей Анатольевич тс    +7-913-905-8839   shabronov@ngs.ru

5-12-2015 Успехов и здоровья!