Nền tảng nào là lý tưởng cho Chuyển mạch hệ thống kiểm tra tự động?

2023.12.07

Ứng dụng

Nền tảng nào là lý tưởng cho Chuyển mạch hệ thống kiểm tra tự động?

Khi chuyển sang sử dụng hệ thống kiểm tra tự động, có rất nhiều sự lựa chọn. Nhà cung cấp, thông số kỹ thuật, loại cáp, phần mềm định tuyến chuyển mạch, v.v. Một lựa chọn thường bị bỏ qua là nền tảng mà việc chuyển mạch phải xây dựng. Kỹ sư kiểm tra có thể lựa chọn chuyển mạch dựa trên thiết bị đo. Vì vậy, nếu thiết bị đo là PXI chẳng hạn, thì lựa chọn hiển nhiên để chuyển mạch là PXI, phải không? Vâng, không nhất thiết. Xét cho cùng, PXI là một lựa chọn tuyệt vời để chuyển mạch với tất cả các lựa chọn trên thị trường. Nhưng tùy thuộc vào ứng dụng, bạn nên xem xét các nền tảng khác để giúp việc phát triển của bạn dễ dàng hơn. Bài viết này sẽ xem xét PXI và LXI, và nêu bật lý do nên chọn một trong hai nền tảng hoặc có thể cả hai.

Đã có suy đoán rằng PXI và LXI là các tiêu chuẩn cạnh tranh, một quan điểm mà Pickering không chia sẻ. Các định dạng đủ khác nhau để có những trường hợp rõ ràng, trong đó một định dạng tốt hơn cho một giải pháp cụ thể hơn một giải pháp khác và điều này đặc biệt đúng khi xem xét nền tảng chuyển mạch. Bảng sau đây minh họa các ví dụ về những khác biệt này, mức độ liên quan của bất kỳ yếu tố nào trong bảng này phần nào phụ thuộc vào sản phẩm mà người dùng/nhà cung cấp muốn tạo ra.

	PXI	LXI
Nguồn điện	Trung tâm	AC/DC cho mỗi hộp
Lập trình	Dựa trên đăng ký Driver/AP IVI	Dựa trên thông điệp (chủ yếu có bộ điều khiển tích hợp riêng) Trình điều khiển/API IVI
Bộ điều khiển	Dựa trên PC	Agnostic
Hệ điều hành	Windows (chủ yếu)	Agnostic
Hot Swap hoặc các mô-đun bổ sung	Không được hỗ trợ; Ngoài ra yêu cầu khởi động lại hệ thống	Được hỗ trợ
Giao tiếp Web	Không được hỗ trợ	Được hỗ trợ
Kích thước	3U hoặc 6U Độ sâu xác định Diện tích PCB nhỏ	Không bị ràng buộc, do nhà cung cấp xác định (yêu cầu một nửa và toàn bộ chiều rộng của giá đỡ, chiều cao và độ sâu khác nhau)
Nhiều nhà cung cấp	Ở cấp độ mô-đun	Chỉ ở cấp độ máy chính/hộp
Giao tiếp Bus	Bộ điều khiển PC tập trung vào PCI và/hoặc PCIe	Ethernet
Bộ kích hoạt	Kết nối bảng nối đa năng phần cứng hoặc phần mềm thông qua bộ điều khiển	Kích hoạt có dây cáp bên ngoài Định thời sự kiện dựa trên IEEE1588 Kích hoạt Peer-to-peer Kích hoạt độc quyền

Hơn bao giờ hết, một tiêu chuẩn không phù hợp với tất cả - LXI mang lại sự tự do thiết kế lớn nhất, trong khi đó, PXI cung cấp phương tiện để tích hợp các mô-đun nhỏ vào máy chính tiêu chuẩn mở. Không có gì đáng ngạc nhiên, điều đó có nghĩa là cả hai tiêu chuẩn đều có vị trí của mình và cả hai tiêu chuẩn đều có thể yêu cầu các trường hợp mà theo đó chúng có thể hoạt động tốt hơn tiêu chuẩn kia để chuyển mạch.

Kích thước không phải vấn đề

Có sự phân biệt rõ ràng dựa trên kích thước. Ví dụ: nếu cần một ma trận RF có cấu trúc lớn, LXI thường sẽ là lựa chọn tốt hơn vì LXI có các thông số kỹ thuật cơ học hạn chế hoặc không có. Hệ thống chuyển mạch LXI có thể lớn hoặc nhỏ gọn nếu cần thiết và có cấu hình cố định hoặc thậm chí là dạng mô-đun. Do các thông số kỹ thuật cơ học cố định của PXI nên sẽ có những hạn chế. PXI có thể được sử dụng để triển khai hầu như tất cả các hệ thống lớn này. Tuy nhiên, kích thước và số lượng khung, số lượng kết nối cáp và sự phức tạp của phần mềm khi thực hiện chức năng chuyển mạch lớn trên nhiều mô-đun làm tăng chi phí hệ thống, giảm hiệu suất và tăng thêm độ phức tạp cho thời gian lập trình và thiết kế hệ thống. Trong PXI, một số vấn đề này có thể được giải quyết một phần bằng cách sử dụng các mô-đun chuyển mạch mở rộng trên nhiều khe, một ví dụ là hệ thống con chuyển mạch mật độ cao “BRIC” của Pickering Interfaces được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2002. Các sản phẩm này tích hợp chức năng chuyển mạch trên 2, 4, 8 hoặc nhiều khe PXI chỉ sử dụng một kết nối điều khiển với bảng nối đa năng của máy chính và sau đó sử dụng các bus analog tích hợp bên trong của chúng để cung cấp kết nối giữa các cụm chuyển mạch phụ trong vỏ BRIC. Điều này giúp giảm chi phí đi cáp và giao tiếp, đơn giản hóa việc lập trình và làm cho giải pháp chuyển mạch PXI trở nên cạnh tranh hơn nhiều, mặc dù nền tảng LXI vẫn có lợi thế cho các hệ thống chuyển mạch mở rộng. Rờ-le cách ly bên trong giữa các cụm phụ BRIC cho phép ma trận hoạt động tốt hơn trong nhiều tình huống.

Mô-đun PXI chuyển mạch của Pickering Interfaces không cần phải giới hạn trong máy chính PXI dành cho người dùng có nhu cầu chuyển mạch đa dạng. Thiết kế PXI có thể là câu trả lời hoàn hảo, nhưng các kỹ sư kiểm tra không nhất thiết muốn trải rộng các bus PCI của máy tính ra máy chính bên ngoài bổ sung cho các ứng dụng yêu cầu nhiều thiết bị và mô-đun chuyển mạch. Họ cũng có thể cần khoảng cách xa hơn giữa bộ điều khiển và bộ chuyển mạch hoặc có thể chỉ muốn hệ thống có cảm giác giống web hơn để truy cập từ xa hoặc có khả năng thực hiện các thay đổi mà không cần tắt nguồn toàn bộ hệ thống. Đối với các ứng dụng này, Pickering Interfaces có một loạt máy chính LXI chấp nhận các mô-đun chuyển mạch PXI của Pickering Interfaces. Các máy chính này có phạm vi từ khung 2 khe ½, khung 1U đến khung 4U đầy đủ 18 khe, cung cấp một nền tảng thực sự linh hoạt, có thể tăng hoặc giảm quy mô trong tương lai theo yêu cầu của ứng dụng, và cho phép các kiến trúc sư hệ thống có khả năng kết hợp chính xác việc chuyển mạch họ cần trong một thiết kế hệ thống. Điều quan trọng cần lưu ý là máy chính LXI của Pickering Interfaces này chỉ chấp nhận các mô-đun PXI của Pickering Interfaces vì bộ giao tiếp LXI là một thiết kế dựa trên Pickering Linux cho một giải pháp tiết kiệm chi phí. Bộ giao tiếp tương tự mang đến cho người dùng lợi ích của tất cả các tính năng của kết nối Ethernet, bao gồm quản lý và điều khiển dựa trên web đối với các mô-đun chuyển mạch PXI, với chi phí rất hợp lý.

Điện áp cao hoặc nhiễu điện

Nếu ứng dụng của bạn đang chuyển mạch điện áp rất cao trong PXI - lên tới 9.000 V tại thời điểm phát - bạn có thể cân nhắc sử dụng nền tảng LXI vì hai lý do. Đầu tiên, có khả năng nhiễu điện trong máy chính PXI ảnh hưởng đến các phép đo của bạn. Thứ hai, kiến trúc kết hợp máy biến áp của Ethernet có thể bảo vệ thiết bị đo lường nếu có sự cố xảy ra với tín hiệu được chuyển mạch.

Kết luận

Như đã lưu ý ở đây, các ứng dụng khác nhau có thể yêu cầu các giải pháp khác nhau, đặc biệt là trong việc chuyển mạch. Nếu yêu cầu thử nghiệm của bạn là dành cho số lượng kênh nhỏ, có yêu cầu dòng điện từ thấp đến trung bình thì PXI có thể là lựa chọn tốt nhất. Nhưng nếu số lượng I/O lớn hoặc tần số và/hoặc điện áp tăng cao đến mức nguy hiểm, hãy xem xét LXI.