I/O-testauksen kehitys

Opinnäytetyön tarkoitus oli kehittää Valmet DNA -päivitysprojektissa tapahtuvaa I/O-testausta suunnittelemalla uusi I/O-testauslaitteisto. Uudella testauslaitteistolla täytyi voida testata suurin osa päivitysprojekteissa käytetyistä I/O-korttityypeistä. Lisäksi testauslaitteiston tuli olla yhteensopiva mahdollisimman usealla eri tavalla toteutetun järjestelmän kanssa. Testauslaitteiston täytyy olla myöhemmin laajennettavissa, jotta laitteistolla olisi pitkä elinkaari. Testauksen nopeuttamiseksi suunniteltiin ja valmistettiin uusi testauslaitteisto. Suunniteltu laitteisto koostui useasta korttimaisesta I/O-testauslaitteesta sekä kahdesta erilaisesta testausadapterista, joilla testauslaitteet saadaan yhdistettyä eri tavoilla toteutettuihin järjestelmiin. Testauslaitteiston kotelot suunniteltiin Fusio 360 -ja piirilevyt Eagle-suunnitteluohjelmalla. Testauslaitteiston suunnittelussa otettiin huomioon se, että suunniteltuja koteloita ja piirilevyjä voidaan hyödyntää uusien testauslaitetyyppien valmistamiseen. Testauslaitteiston prototyyppien kotelot valmistettiin 3D-tulostamalla. Piirilevyt tilattiin piirilevyvalmistajalta ja niiden komponentit juotettiin käsin. Testauslaitteistoa tullaan jatkokehittämään, jotta niillä voitaisiin testata useampia I/O-korttityyppejä. Jatkokehityksen jälkeen testauslaitteita ja -adaptereita tullaan valmistamaan suurempi määrä, jotta niillä voisi tulevaisuudessa suorittaa kaikkien päivitysprojektien I/O-testaus. Kun testauslaitteiston prototyyppejä testattiin oikeassa toimitusprojektissa, todettiin laitteistossa kaksi suunnitteluvikaa. Testauslaitteen ja testausadapterin välinen kiinnitys oli epävakaa. Liitoksen epävakaus aiheutti sen, että testauslaitteiden liittimiin tulee suuri kuorma. Tämä ongelma täytyy ratkaista ennen suuremman laitemäärän valmistamista. Testauslaitteissa havaittiin myös lämpenemisongelma, joka johtui laitteiston LED-valojen etuvastuksien mitoituksesta. Ongelma saatiin ratkaistua mitoittamalla vastukset uudelleen, mutta siltä olisi voitu välttyä kokonaan, jos testilaitteille olisi tehty lämpösuunnitteluThe purpose of this thesis was to improve I/O testing of Valmet DNA upgrade projects by designing a new I/O-testing equipment. The new test equipment should be able to test most of the I/O-card types used in the life cycle upgrade projects. In addition, the test equipment must be compatible with as many types of I/O-systems as possible. The test equipment must be expandable for new card types so it has a long lifecycle. The new test equipment was designed and manufactured to speed up the testing. The designed equipment consisted of several card-like I/O-testers, as well as two different types of test adapters. The enclosures of the test equipment were designed with the Fusio 360 3D modelling software and the circuit boards were designed with the Eagle pcb design software. In the designing phase of the test equipment, it was considered that the designed housings and circuit boards will be utilized for the production of new types of test equipment. Prototype enclosures for the test equipment were fabricated by 3D printing. The circuit boards were ordered from the circuit board manufacturer. The test equipment will be further developed to test more I/O-card types. After further development a larger number of test equipment and adapters will be manufactured to allow I/O-testing of all upgrade projects in the future. When the prototypes of the test equipment were tested in actual delivery project, two design faults were found in the equipment. The attachment between the tester and the test adapter was unstable. The instability of the connection caused a heavy load to be applied to the connector of the test device. A heating problem was also observed in the test equipment due to the sizing of the current limiting resistors of the LEDs. The problem was later solved, but it could have been avoided altogether if thermal design had been done