Testovací moduly pro automatizovaná testování řídicích jednotek plynových kotlů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a realizací testovacích modulů určených pro měření a generování PWM signálu a komunikaci pomocí OpenTherm, k automatizovanému testování řídicích jednotek plynových kotlů ve firmě Resideo. Tato práce navazuje, na již vytvořené zařízení obsahující sadu měřicích a testovacích modulů určených pro jednoduché automatizované testování vyvíjených a vyrobených zařízení. Důvodem návrhu a vyrobení dalších modulů je rozšíření stávající testovací sady, automatizace dalšího testovacího procesu a rozšíření existujícího modulu, který již nesplňuje současné požadavky testovacích inženýrů firmy Resideo. Existující a nově vyvinuté testovací moduly jsou založeny na mikrokontrolérech ARM s jádrem Cortex-M, které s nadřazeným systémem komunikují pomocí protokolu MODBUS přes komunikační rozhraní RS-485. Celá testovací soustava je ke sběrnici připojena paralelně a chová se jako RESPONDER (dříve označováno SLAVE). Nadřazený systém (nejčastěji počítač) se chová jako CONTROLLER (dříve označován jako MASTER). Napájení modulů je jednotné (24 V stejnosměrných) a je implementováno na existujícím komunikačním a napájecím modulu. Pro oba vyvinuté moduly bylo navrženo schéma zapojení a případně odsimulovány části problematických obvodů. Poté bylo vyvinuto mikroprogramové vybavení a ověřena funkčnost modulů. Veškeré požadavky zadání od firmy Resideo byly splněny a moduly lze v budoucnu snadno rozšířit o další funkce nebo pozměnit již vyvinuté funkce implementované v modulu.

This thesis deals with the design and implementation of test modules for measurement and PWM signal generation and communication using OpenTherm, for automated testing of gas boiler control units at Resideo company.This work builds on an already developer facility containing a set of measurement and test modules designed for simple automated testing of developed and manufactured equipment. The reason for the designing and manufacturing the additional modules is to extend the existing test set, automate the additional testing process and the extend the existing module, that no longer meets the current requirements of Resideo´s test engineers. The existing and newly developed test modules are based on ARM microcontrollers with a Cortex-M core, which communicate with the higher/level system using the MODBUS protocol via the RS-485 communication interface. The entire test system is connected to the bus in parallel and behaves as a RESPONDER (formerly known as SLAVE). The parent system (usually a computer) behaves as a CONTROLLER (formerly called MASTER). The power supply of the modules is unified (24 VDC) and is implemented on the existing communication and power supply module. For both developed modules, a circuit diagram was designed and possibly parts of the problematic circuits were simulated. Then the firmware was developed and the functionality of the modules was verified. All the requirements of the Resideo assignment were met and the modules can easily be extended in the future with additional functions. It will be also possible to modify the already developed functions impemented in the modules.