安全仪表系统(SIS)作为在工业生产中为人员和环境提供保护的重要一环,在石油、石化、电力、仓储等行业应用越来越广泛,目前绝大部分的安全仪表系统被国外公司垄断,为摆脱这种垄断状态,我国一些公司正在积极开展三冗余(TMR)架构安全仪表系统的自主研制。SIS电路板自动化功能测试系统是保障系统功能、性能和可靠性的一项重要措施,对提升系统生产效率、质量和竞争力有着重要的意义。本文根据被测试电路板的物理特性和测试需求,设计了总体测试流程和详细的测试步骤,结合国内外自动化功能测试系统的研究现状,提出了系统的总体设计方案,以此为基础并结合国家、行业的规范标准,对后续软硬件设计提出了一系列设计要求,包括结构、测试软件功能、软件编程、使用条件、安全、电磁兼容性、可靠性、测试指标、可维修和可维护性的要求。同时对被测试电路板的可测试性方面也提出了具体的设计要求。在此基础上,开发了信号路由板和信号适配板,完成了测试仪器设备选型和集成、系统与被测电路板间通讯协议、软件系统的设计与具体实现,最终使用被测试电路板进行了调试和测试。自动化功能测试系统的硬件由工控机、过程校准仪、函数发生器、Hart调制解调器、可编程电源、电子负载仪、数字量输入输出卡、模拟量输入输出卡、串口服务器、工业相机、信号路由和适配板卡、自检板卡组成,测试仪器设备选用通用、市场保有量大和易采购的产品。自动化功能测试系统的软件采用LabVIEW开发平台,使用VISA技术、SQL数据库和多线程技术,软件开发遵循通用化、模块化的设计思想,实现了所有测试项的自动测试,同时具有自检功能、测试数据存储和测试报告的自动生成功能。电子制造服务(EMS)代工厂正式使用自动化功能测试系统完成了所有安全仪表系统中电路板的功能测试,使用结果表明SIS电路板自动化功能测试系统在功能上能够按照预定的测试流程和步骤进行测试并能够准确按照合格判据的要求识别出电路板的故障;性能上SIS电路板自动化功能测试系统也能够长期稳定的工作。另外,SIS电路板自动化功能测试系统不仅可以实现生产过程中的功能测试,还可用于产品维修过程中的故障定位。