LAN eXtensions for Instrumentation ( LXI ) - это стандарт, разработанный LXI Consortium, консорциумом, который поддерживает спецификацию LXI и продвигает стандарт LXI. Стандарт LXI определяет протоколы связи для систем КИПиА и сбора данных, использующих Ethernet . [1]Ethernet - это повсеместный стандарт связи, обеспечивающий универсальный интерфейс, стандарт LXI описывает, как использовать стандарты Ethernet для приложений тестирования и измерения таким образом, чтобы упростить взаимодействие между приборами. Консорциум LXI обеспечивает совместную работу LXI-совместимого оборудования, разработанного различными поставщиками, без проблем со связью или настройкой. Консорциум LXI гарантирует, что стандарт LXI дополняет другие системы управления испытаниями и измерениями , такие как системы GPIB и PXI .
Обзор
Предложенный в 2005 году компаниями Keysight [2] (ранее называвшимися Agilent Technologies) и VTI Instruments (ранее называвшимися VXI Technology, а теперь являющимися частью Ametek) [3] стандарт LXI адаптирует стандарты Ethernet и World Wide Web и применяет их для тестирования и измерения. Приложения. [4] Стандарт определяет, как существующие стандарты должны использоваться в измерительных приложениях, чтобы обеспечить единообразие и совместимость оборудования поставщиков. Стандарт LXI не определяет механический формат, позволяя решениям LXI принимать любую физическую форму, которая считается подходящей для продуктов на предполагаемом рынке. Продукты LXI могут быть модульными, монтироваться в стойку, настольную или иметь любую другую физическую форму.
LXI поддерживает синтетические инструменты и одноранговые сети , предоставляя инженерам-испытателям ряд уникальных возможностей.
Продукты LXI могут не иметь передней панели или дисплея, или они могут включать встроенные клавиатуры и дисплеи. Разрешается подключение к DUT на передней или задней панели в соответствии с рыночным спросом, большинство устройств обеспечивают подключение на передней панели, что позволяет подключать Ethernet и питание к задней панели.
Использование Ethernet позволяет простую конструкцию систем , требующих распределенных систем КИП и управления и мониторинга систем на большие расстояния, с подходящими VPN соединения можно подключить системы вместе на межконтинентальных расстояниях без использования специализированного оборудования.
Включение дополнительной расширенной функции, основанной на протоколе точного времени IEEE 1588, позволяет приборам обмениваться данными на временной основе, инициируя события в определенное время или интервалы и отмечая события времени, чтобы указать, когда эти события произошли в системе. [5]
Совместимость и IVI
Устройства LXI могут сосуществовать с устройствами Ethernet , которые сами не совместимы с LXI. Они также могут присутствовать в тестовых системах, которые включают продукты, основанные на стандартах GPIB, VXI и PXI.
Стандарт требует, чтобы каждый инструмент LXI имел драйвер взаимозаменяемого виртуального инструмента (IVI). IVI Foundation определяет стандартный драйвер интерфейса прикладного программирования (API) для программируемых приборов. Форматы драйверов IVI могут быть IVI-COM для работы со средами разработки на основе COM и IVI-C для работы с традиционными языками программирования или IVI.NET для использования в .NET Framework .
Большинство инструментов LXI можно запрограммировать другими методами, кроме IVI, поэтому работа с драйвером IVI не является обязательной. Разработчики могут использовать другие технологии драйверов или работать напрямую с командами SCPI .
Стандартизация
Стандарт LXI состоит из трех основных элементов:
- Стандартизированный интерфейс LAN, который обеспечивает основу для веб-интерфейса и программного управления. Интерфейс LAN может включать в себя беспроводное соединение, а также интерфейсы с физическим подключением. Интерфейс поддерживает одноранговые операции, а также операции ведущий / ведомый. Устройства могут дополнительно поддерживать IPv6.
- Дополнительное средство запуска на основе протокола точного времени IEEE 1588, которое позволяет модулям определять время, что позволяет модулям ставить отметки времени для действий и инициировать запускаемые события через интерфейс LAN.
- Дополнительная физическая проводная система запуска, основанная на электрическом интерфейсе многоточечной низковольтной дифференциальной сигнализации (M-LVDS), который плотно синхронизирует работу нескольких инструментов LXI.
Спецификация организована в виде набора документов, которые описывают:
- Спецификация ядра устройства LXI, содержащая требования к интерфейсу LAN, которым должны соответствовать все устройства LXI.
- Набор дополнительных расширенных функций, которым могут соответствовать устройства LXI. Если устройство заявляет о соответствии, оно должно быть протестировано в соответствии с режимом соответствия консорциума LXI. По состоянию на март 2016 года указано 7 расширенных функций.
- HiSLIP
- IPv6
- Проводная триггерная шина LXI
- Сообщения о событиях LXI
- Синхронизация часов LXI (на основе IEEE1588)
- Данные с отметкой времени LXI
- Журнал событий LXI
Консорциум LXI
Консорциум LXI - американская некоммерческая организация 501 (c), состоящая из испытательных и измерительных компаний. Основная цель Консорциума - создавать, поддерживать, развивать и продвигать принятие стандарта LXI. Консорциум LXI открыт для всех компаний, занимающихся тестированием и измерением, и приветствуется участие профессионалов отрасли, системных интеграторов и представителей правительства.
Первое собрание Консорциума состоялось 17–18 ноября 2004 г. Членство разделено на четыре уровня: стратегический ( Keysight Technologies , Pickering Interfaces и Rohde & Schwarz ), участие, консультативный и информационный.
Члены консорциума встречаются несколько раз в год на PlugFests, проводимых по всему миру, где обсуждения стандарта LXI обсуждаются на личных встречах в рабочих группах. Общественность приглашается на учебные курсы, предназначенные для пользователей и производителей, заинтересованных в присоединении к Консорциуму LXI. Встречи также предоставляют поставщикам возможность сертифицировать новые продукты как LXI-совместимые, поскольку на встрече присутствует независимый испытательный орган.
Стандартные усилия Консорциума по разработке выполняются волонтерами, работающими через ряд комитетов и технических рабочих групп (РГ). Прогресс работы управляется с помощью документов технического задания (SoW), в которых изложены причины и цели для новых рабочих элементов. После завершения работы члены консорциума голосуют за новые стандарты.
История спецификации
В сентябре 2005 года Консорциум LXI выпустил версию 1.0 стандарта LXI. [6] Всего через год вышла версия 1.1 с небольшими исправлениями и уточнениями. В октябре 2007 года Консорциум принял версию 1.2; его основное внимание было уделено механизмам открытия. Механизм обнаружения позволяет тестовой системе распознавать и регистрировать новый прибор, подключенный к системе, чтобы пользователь и другие приборы могли работать с ним. В частности, LXI 1.2 включает улучшения для поддержки обнаружения устройств LXI с помощью mDNS. Версия 1.3 включает версию IEEE 1588 2008 г. для синхронизации времени между приборами,
Все версии стандарта LXI обеспечивают обратную совместимость, и могут быть созданы системы, содержащие любую из версий стандарта.
Последняя версия стандарта (и более старые версии) доступна на странице Спецификации Консорциума на его веб-сайте. По состоянию на ноябрь 2016 года стандарт находится в версии 1.5.
Версия 1.5 стандарта сделала методы обнаружения на основе VXI-11 необязательными (как расширенную функцию), удалила ненужные рекомендации и реорганизовала расширенные функции в отдельные документы.
Тестирование на соответствие
Консорциум LXI является уникальным среди стандартов тестирования и измерений, поскольку требует, чтобы устройства LXI проверялись на соответствие стандарту. Требования соответствия гарантируют, что на момент тестирования устройства полностью соответствуют стандарту, что дает пользователям уверенность в том, что не будет проблем с совместимостью между продуктами поставщиков.
Для поддержки этого режима соответствия доступен LXI Test Suite. После присоединения поставщика к Консорциуму LXI он может получить доступ к программному обеспечению Conformance Test Suite, которое он может использовать в качестве предварительного тестирования перед отправкой продукта Консорциуму для тестирования на соответствие. Как только продукт будет готов к отправке, поставщик может выбрать, протестировать его на PlugFest или в утвержденной лаборатории. Маршрут технического обоснования позволяет поставщикам подтверждать соответствие производных продуктов путем представления результатов тестирования Консорциуму, чтобы показать, что устройство было протестировано с помощью LXI Test Suite. Консорциум дает рекомендации относительно того, когда можно использовать маршрут Технического обоснования и когда требуется новый формальный тест.
Соответствующие инструменты
Количество LXI-совместимых инструментов резко выросло, начиная с небольшого количества продуктов всего от двух поставщиков в декабре 2005 года. Такое расширение доступности инструментов стимулировало переход на LXI со старых инструментальных платформ. По состоянию на январь 2017 года Консорциум сертифицировал более 3600 приборов на соответствие Стандарту.
Рекомендации
- ^ Херрес, Дэвид. «Основы LXI или Lan Extensions для инструментовки и SCPI» . www.testandmeasurementtips.com . Испытания и измерения . Проверено 16 апреля 2019 .
- ^ «Электронное проектирование, автоматизация испытаний и измерительное оборудование» . Keysight Technologies .
- ^ Teppati, V .; Ферреро, А .; Сайед М. (2013). Современные методы радиочастотных и микроволновых измерений . Современные методы радиочастотных и микроволновых измерений. Издательство Кембриджского университета. п. 164. ISBN 978-1-107-03641-3. Проверено 16 апреля 2019 .
- ^ Маларик Р. (2011). Контрольно-измерительные приборы в электротехнике . Браун Уокер Пресс. п. 176. ISBN. 978-1-61233-500-1. Проверено 16 апреля 2019 .
- ^ Франклин, Пол (17 ноября 2008 г.). «Приступите к разработке своего LXI-совместимого прибора» . Электронный дизайн . Электронный дизайн . Проверено 16 апреля 2019 .
- ^ «Что такое LXI? - National Instruments» . www.ni.com . Национальные инструменты . Проверено 16 апреля 2019 .