Felügyelt mérőrendszerek

A National Instruments (NI) társalapítója és négy évtizeden át elnök-vezérigazgatója, Dr James Truchard (népszerű nevén Dr. T) visszavonulásakor áttekintette annak a korszaknak a szakmai trendjeit, amelyek alatt az NI három ambiciózus egyetemi oktató „garázscégéből” a mérésautomatizálás egyik globális „trendformáló” vállalkozásává nőtt. E cikkben ajánlotta figyelmünkbe a cég saját kiadványában megjelent öt írást, amelyek a témakör egy-egy érdekes aspektusát elemezték. Ezeket korábban már közöltük – annak az egynek a kivételével, amelyet itt tárunk az olvasó elé.

Amint a mérőrendszerek teljesítőképessége, bonyolultsága továbbra is Moore előrejelzései szerint alakul, egyre nyilvánvalóbbá válik, hogy hatékony, összetett felügyeleti háttérre van szükség. A mérőrendszerek működőképességéért felelős tesztelési vezetők fejlett felügyeleti funkciókkal rendelkező berendezéseket igényelnek. Egyszerűen fogalmazva, a felügyelet egy informatikai rendszer azonosítására és ellenőrzésére, irányítására alkalmas képességeken keresztül valósítható meg. Az informatikai (IT) iparban felhalmozott megoldások gazdag választékából kölcsönzött felügyeleti funkciókkal elősegíthető, hogy egy rendszer magasabb szinten feleljen meg elsődleges rendeltetésének – jelen esetben ez a méréstechnikát jelenti. Mindez a rendszerelemek naprakész és megfelelő műszaki állapotának, valamint az elvárt működési jellemzőknek a biztosítása révén valósítható meg.
Amint az informatikai rendszergazdák felügyeleti funkciókra támaszkodva tartják fenn hatékonyan egy vállalat szerver-kliens jellegű számítástechnikai mechanizmusait, a tesztmérnökök és a kezelőszemélyzet is felügyeleti képességekre építve fejlesztheti ki vagy telepítheti a mérőrendszereket, illetve támogathatja azok üzemeltetését.

A felügyelt mérőrendszerek elemei és üzemmódjai

A felügyelt mérőrendszerek infrastrukturális elemekből, perifériákból, valamint ezeket kezelő, különféle elektronikus egységekből és szoftverekből épülnek fel. Az utóbbiak közé tartoznak többek között a felügyeleti konzolok és az API-k. Például a felügyeleti konzol szoftver – mint az NI „Measurement & Automation Explorer (MAX)” nevű programja is – futhat közvetlenül a mérőrendszeren, de hálózaton keresztül, különálló számítógépen, távolról is használható.
A konzol – a rendszert üzemeltető tesztmérnök, illetve kezelő nevében – mindkét esetben konfigurálást, kalibrálást, továbbá platformellenőrzési vagy egyéb műveleteket kezdeményez.
A felügyelt rendszer teljesíti, végrehajtja ezeket a kezdeményezéseket. Az előre kidolgozott funkciók mellett a felhasználók saját elképzeléseik szerinti képességeket is beállíthatnak, vagy API-k segítségével közvetlenül be is építhetnek felügyeleti folyamatokat a mérési alkalmazásaikba. Ezekkel a szabványos eszközökkel a felügyeleti funkciók kétféleképpen működhetnek: ún. belső vagy külső erőforrásokkal.
Belső erőforrásokra épülő felügyelet esetén a rendszert az elsődleges IT-háttér, többek között a rendszervezérlő saját központi egysége, hálózati illesztője és operációs rendszere segítségével kezelik. A tesztelő alkalmazás mellett a rendszervezérlő felügyeleti műveletekhez – a konzol-alkalmazások, illetve a háttér-infrastruktúra kezeléséhez – szükséges programokat is futtat. Mindezek következtében belső erőforrásokra épülő felügyelet esetén igen sokféle funkció valósítható meg, miközben az érintett rendszer „teljes gőzzel” üzemel. A rendszervezérlő kikapcsolása, táplálásának megszakadása vagy bármilyen meghibásodás következtében fellépő helytelen működése esetén külső erőforrásokra épülő felügyeletre van szükség.
Külső erőforrásokra épülő felügyeletet különösen hibásan működő rendszer diagnosztizálása esetén szokás alkalmazni. Noha napjainkban erre ritkán adódik példa, a legtöbb mérőműszer rendelkezik ilyen jellegű képességgel, külön számítási erőforrásokat – többek között egy másodlagos felügyeleti processzort, hálózati illesztőt és operációs rendszert – rendelve ehhez a feladathoz. Ezek segítségével a rendszervezérlőtől függetlenül lehet ellátni a mérőrendszer felügyeletét. Ha például a rendszervezérlő a merevlemez meghibásodása miatt képtelen rendeltetésszerűen elindulni, külső erőforrásokra épülő felügyelettel távolról is működésbe hozható a rendszer, sőt, a merevlemezen diagnosztikai műveletek is végezhetők – távoli elemzés útján lehetővé téve ezzel a hiba okának feltárását. A külső erőforrásokra épülő felügyelet további előnye, hogy nem terheli a rendszervezérlőt, azaz ez utóbbi teljes számítási teljesítménye a célalkalmazáshoz rendelhető. Ennek különösen a központi egység vagy az adatbusz átmeneti leterheltségére érzékeny alkalmazások – például valósidejű vagy nagy adatforgalmat keltő mérések – esetében nagy a jelentősége.

A felügyelt mérőrendszerek tendenciái

Amint a modulrendszerű műszerplatformok folyamatosan kiváltják a hagyományos berendezéseket, egyre fokozódik az igény az eszközállományok kezelésével kapcsolatos képességekre. Mivel a moduláris mérőrendszerekben egy teljes rendszer több kisebb alegységre (vezérlőre, keretre, modulokra) tagolódik, a kezelendő eszközök száma természetszerűleg megnő. Azon információk birtokában, hogy az egyes eszközcsoportok milyen módon vannak használatban, a tesztmérnökök a rendelkezésre álló berendezések kihasználtságának maximalizálásán keresztül csökkenteni képesek a költségeket. Például, egy visszaellenőrzéseket végző laboratóriumban elengedhetetlenül fontos minden egyes eszköz helyének és üzemállapotának az ismerete, lehetővé téve, hogy a használaton kívüli egységeket más összeállításokba beépítsék. Ugyanez a tömeggyártásban használt tesztelő rendszerekre is igaz, csupán lényegesen nagyobb léptékben.
A mérőműszerek egyre összetettebb felépítése következtében is átfogó felügyeleti háttérre van szükség, különösen a platformok ellenőrzésére és vezérlésére.
A korszerű moduláris műszereket, különösen az RF-berendezéseket példátlan mértékű rugalmasság és gyors működés jellemzi, ami a hátterüket képező platformok táplálási és hűtési képességeinek köszönhető. A mérőrendszerek tervezése során ellenőrzési és vezérlési funkciókkal rendelkező egységeket választva maximalizálható az elrendezések hosszúidejű megbízhatósága, működőképessége és pontossága. Például egy kereten belül a modulok hűtési körülményeinek folyamatos figyelésével optimalizálható a ventilátorok fordulatszáma, minimálisra csökkentve a zajterhelést. Ez különösen kis zajszintet igénylő helyeken, például visszaellenőrző laboratóriumokban lehet fontos.
A mérési pontosság optimalizálása esetén a kalibrációs hőmérsékletéhez a lehető legközelebb kell egy egységet üzemeltetni. Egy műszer hőfokának figyelésével a hűtőventilátor fordulatszáma pontosan szabályozható oly módon, hogy a hőmérséklet a kalibrálási érték közelébe álljon be, következetes és megismételhető méréseket biztosítva.

A felügyelt mérőrendszerek előnyei

A tesztmérnökök számos előnyt kovácsolhatnak a fejlett felügyeleti funkciókból, az esetleges problémák hatékony diagnosztizálásával és megoldásával mérsékelve egy mérőrendszer integrálási kockázatait. Fokozottan igaz ez a nagy és összetett, vagy távoli pontokra kihelyezett rendszerekre. A felügyelt mérőrendszerek további előnye, hogy az üzembe állítási idejük lerövidíthető azáltal, hogy mind a legelső, mind az azt követő telepítések gyorsan és megismételhető módon vezényelhetők le. Végül pedig kiemelendő, hogy a felügyeleti funkciók révén csökkenthető az üzemben tartás költsége is, ami részben a hibák megelőző jellegű ellenőrző figyelésének és diagnosztizálásának, részben pedig a nem tervezett kiesések tervezett leállásokká való átszervezésének köszönhető. Amint a felügyeleti képességek hozzájárultak az informatikai és távközlési szektor átalakulásához, a következő években egyre hangsúlyosabb szerephez jutnak majd a mérőrendszerek terén is.

National Instruments Hungary Kft.
1117 Budapest
Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.)
Tel.: +36 1 481 1400
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
http://hungary.ni.com
Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704
Technikai kérdések: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

Még több National Instruments