ATS系统上位机设计说明书.doc

上位机设计说明书ATS系统设计上位机设计说明书序号内容日期备注1功能设计2012.2.27功能需求、架构目 录1系统概述31.1背景31.2范围说明32功能需求分析32.1需求概述32.1.1系统目标32.1.2系统对数据的处理要求42.2关键业务流程42.3系统功能性需求52.3.1系统参数设置52.3.2手工录入和扫描输入条形码62.3.3设备测试62.3.4数据查询62.3.5数据统计72.3.6用户权限设置72.4系统非功能性需求72.4.1可靠性需求72.4.2安全性需求72.4.3扩展性需求82.4.4易用性需求82.4.5性能需求83系统总体设计93.1设计思路分析93.2功能设计93.3拓扑结构设计104系统详细设计104.1主要模块设计104.2数据库设计114.2.1设备测试模块设计114.2.2数据表设计125系统测试13131 系统概述1.1 背景ATS系统分为上位机和下位机两个子系统。下位机的具体功能实现对用户而言属于“黑盒”，是不可见的。用户所有的软件功能操作全部通过上位机来实现。1.2 范围说明本设计说明书主要是定义上位机软件系统的具体功能（包含功能性和非功能性）、网络架构、数据库架构的设计。2 功能需求分析2.1 需求概述2.1.1 系统目标通过系统的需求调研和分析，充分考虑到用户在开展业务中可能遇到的问题，为有效的提高工作效率，本系统重点实现以下目标：1. EUT参数定义。通过上位机EUT参数灵活的定义，减少上位机和下位机的耦合；同时实现系统良好的可扩展性。2. 提高测试效率，降低人力成本。通过上位机的选择，ATS系统下位机自动实现EUT的输入电压、输出负载的切换。且系统同时支持一次性完成同型号EUT8台测试工作。3. 实现EUT条形码扫描输入；为降低数据录入工作量和手工录入可能出错的概率，系统支持条形码扫描输入。4. 数据存储、检索和统计分析。所有测试数据全部存储在数据库中；可统计某时间段内检测设备的合格率；实现系统灵活查询和数据导出到Excel中的功能。2.1.2 系统对数据的处理要求ATS系统上位机实现有以下数据要求：1、实时性对数据进行动态、实时处理，实现数据录入、查询等各种功能，实时动态的掌握测试数据及各种统计数据，以便领导层的决策。2、真实性、准确性、完整性所有统计信息的结构都是从基础数据自动生成得来的，保证了信息的真实性、准确性和完整性。同时，根据数据分析还可以对数据进行追溯，及时发现工作中的问题。3、查询统计快速性每月产量较大约50万台，若按照每台100条测试数据，每月约5000万条数据，一年就有6亿条数据，对数据库的设计以及查询统计的时间特性就有较高的要求。4、测试效率轻载测试完成时间24.1秒，中载、中载测试时间与轻载一致，完成一次测试所需最大时间为：24.13=72.3秒；2.2 关键业务流程ATS系统的核心流程就是对EUT设备的测试，测试的流程图如下图所示：图表 12.3 系统功能性需求2.3.1 系统参数设置EUT设备型号定义各型号在不同负载下允许输出电压的合格范围的定义，及允许的误差。2.3.2 手工录入和扫描输入条形码条形码输入顺序为：从左到右输入。若不按顺序输入则数据与条形码错位；扫描枪自动识别扫描条形码2.3.3 设备测试首先通过下拉列表框的方式，选择测试的EUT设备的型号其次选择（复选框的方式）测试的9种模式的哪几种（默认是全部），分别是：高压重载、高压中载、高压轻载；中压重载、中压中载、中压轻载；低压重载、低压中载、低压轻载。然后通过扫描枪或手工输入条形码，系统自动判断条形码的条数，允许1-8；否则系统给予提示。用户点击测试后，将输入电压、负载模式、条形码和条形码的条数（意即本次测试，共测试了几个EUT设备）传递给下位机。注：条形码和测试的8路设备是一一对应的。最后，下位机返回参数值给上位机，返回的信息有第几路测试设备、输出电压。上位机根据输出电压及已经定义的该系列的输出电压合格范围和误差范围，判断返回值是否正常。若正常，则界面绿色指示灯亮；否则红色指示灯亮，若红灯亮，同时分析是哪几种测试模式不合格，给予提示。测试完成后，给下位机发送完成信号；若存在测试不合格的产品，同时给予信号，下位机通过蜂鸣器进行报警。注：由于系统最大支持8台设备同时测试，因此每台测试设备都有一个对应的指示灯，以便直观的区分哪些被测设备是合格的，哪些被测设备是不合格的。系统自动将测试的数据存储到数据库中，具体信息包括：测试者、测试时间、被测设备型号、被测设备条形码（BAR Code码）【主键，索引，唯一不重复】、输入电压、输入负载、输出电压、是否合格（正常）、测试结果、备注。2.3.4 数据查询查询条件：条形码指定查询、合格产品查询、不合格产品查询、指定测试时段查询允许将查询处的数据导出到Excel中。2.3.5 数据统计统计指定时间段内测试EUT的合格率。（了解需求，合格率如何定义）同一设备可能在不同的时间段内反复测试，这对合格率的统计将有着影响；我了解的一次性测试合格率是指所有设备第一次测试时是否合格的一种反映；或者系统自动计算每月产品测试合格率并可以将每月的合格率的数据导出到Excel中，便于在Excel 中生成柱状图、折线图等2.3.6 用户权限设置需要和用户沟通，权限控制到几级；从功能来看，2级即可。管理员权限：全部功能。普通用户：不包括被测设备型号的定义、被测设备合格范围定义，用户设置和权限分配。包括设备测试、查询统计。2.4 系统非功能性需求2.4.1 可靠性需求 扫描枪识别条形码的数据准确可靠；上位机和下位机数据通讯准确可靠；系统资源要利用合理，不存在数据堵塞现象；尤其统计查询时。系统长时间提供稳定的运行服务，保障业务数据的准确性与完整性。2.4.2 安全性需求 必须保证系统中的整体安全和数据安全，做好安全性防范，防止系统遭受黑客的攻击导致数据丢失，保证系统中的测试数据不被非法篡改，确保非法用户不能随意闯入本系统，合法用户不能访问非法资源，确保数据不能丢失。需要做好业务数据的定期备份，一旦出现故障能够迅速得到恢复，任何对数据的更改都是完整和符合要求的，并有日志进行记录。同时要求应用软件对业务处理的准确性，一旦发生错误要及时恢复，应用软件要防止消耗过多的系统资源而导致系统瘫痪。为增强系统的安全性，所有用户通过电脑所做的操作全部由历史痕迹，具体包括登录、测试、查询、设置了参数等。2.4.3 扩展性需求ATS系统应具有良好的扩展性，充分考虑未来测试业务增长的需要。系统应具有统一数据接口标准与规范。2.4.4 易用性需求系统要遵循统一的界面设计规范，操作上应符合日常习惯。 2.4.5 性能需求 系统性能需求包括如下方面： 系统寿命 10年 支持终端数 5 无故障不间断运行时间 5000小时 测试平均响应时间 30s 一般数据查询平均响应时间 20s 统计分析查询平均响应时间60s3 系统总体设计3.1 设计思路分析针对测试业务流程和系统设计原则，系统采用了以下的设计思想和技术路线：1. 采用C/S结构的设计思想。2. 采用SQL Server数据库作为后台进行数据库管理。服务器独立安装SQL Server。3. 上位机和下位机数据传递进行封装。3.2 功能设计ATS系统按功能模块划分如下图所示：图表 23.3 拓扑结构设计系统的网络拓扑结构分为几个部分，由客户端、数据库服务器及网络设备组成。系统网络拓扑结构如下图3所示：图表 34 系统详细设计4.1 主要模块设计主要模块为设备测试模块，其界面如下图4所示：第一步选择测试设备的型号；前提已经定义该设备及该型号的电压输出合格范围和误差。第二步选择测试的模式，默认9种模式全部选择；第三步手工或扫描录入条形码；第四步点击测试；测试方式以指示灯、蜂鸣器和测试结果三种方式进行呈现，既有声光提示，又有文字记录。图表 44.2 数据库设计4.2.1 设备测试模块设计数据库结构设计的好坏，直接影响到整个系统的性能，对数据库管理系统应用的安全性、操作方便及故障恢复等也有一定影响。设备测试模块包括的表有：1、被测设备型号2、被测设备合格范围3、测试记录其中，被测设备型号和合格范围的定义是一一对应的；同一条形码的EUP设备允许测试多次。4.2.2 数据表设计1、设备型号表序号字段名称字段类型长度允许空是否主键1EquipmentCode【设备编码】varchar50主键2EquipmentType【设备型号】varchar503Memory【备注】varchar100图表 52、测试模式表序号字段名称字段类型长度允许空是否主键1TestMode【测试模式】varchar50主键2Memory【备注】varchar100图表 6注：测试模式包括9中，属于系统定义表。3、设备合格范围表序号字段名称字段类型长度允许空是否主键1EquipmentCode【设备编码】varchar50主键2EquipmentType【设备型号】varchar503TestMode【测试模式】Varchar504MinQ【合格范围最小值】Numeric(9,2)5MaxQ【合格范围最大值】Numeric(9,2)6Error【误差，用百分比标识】Numeric(9,2)7Memory【备注】varchar100图表 74、测试记录表序号字段名称字段类型长度允许空是否主键1EquipmentCode【设备编码】varchar502EquipmentType【设备型号】varchar503TestMode【测试模式】Varchar504MinQ【合格范围最小值】Numeric(9,2)5MaxQ【合格范围最大值】Numeric(9,2)6Error【误差，用百分比标识】Numeric(9,2)7BarCode【条形码】Varchar50索引8OutputVol【输出电压】Numeric(9,2)9TestResult【测试结果】Varchar10010IsQualified【是否合格】Char211WhoTestCode【测试者编码】Varchar50索引12WhoTest【测试者】Varchar5013WhenTest【测试时间】Datetime索引14Memory【备注】varchar100图表 85、用户表序号字段名称字段类型长度允许空是否主键1WhoTestCode【测试者编码】Varchar50主键2WhoTest【测试者】Varchar503IsAdmin【是否是管理员】Char24Memory【备注】varchar1