全面解决工控系统测试难题,实现工业互联网安全可靠
转自:上观新闻
制造业是数字化转型的主战场,更是上海构筑未来发展战略优势的重要支撑。市第十二次党代会明确提出,要推动制造业与服务业融合发展,产业数字化与数字产业化协同发展、工业互联网与消费互联网贯通发展。为贯彻落实市第十二次党代会精神,加快构建现代化经济体系,积极应对新冠疫情带来的新挑战、新机遇,配合《上海市制造业数字化转型实施方案》发布,特推出“工赋引擎”专栏,精选展示《工赋引擎:上海市工业互联网创新发展实践案例集》中制造业数字化转型优秀案例,积极发挥标杆示范的引领带动作用,全力促进我市制造业数字化转型革新与重塑发展。
随着工业互联网的发展,越来越多的工业控制系统接入互联网。在工业控制系统接入互联网后,由较封闭系统转向开放系统,由单一网络环境转向复杂网络环境,使用对象也从较专业用户拓展到众多普通用户。
2021年2月,工业和信息化部官网发布《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》(简称《三年行动计划》),指出未来三年是工业互联网的快速成长期,工业和信息化部将从5个方面、11项重点行动和十大重点工程,着力解决工业互联网发展中深层次的难点、痛点问题,推动产业数字化发展,带动数字产业化发展。工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,是实现新旧动能转换的关键抓手。为此,上海浦东软件平台有限公司推出工业互联网软件测评解决方案,特别是工业控制系统的测评方案。
上海浦东软件平台有限公司是国家认定的高新技术企业和软件企业,获得了两化融合咨询服务机构、云计算服务能力符合性评估机构、信息系统工程监理、计算机司法鉴定许可证、软件成本度量及造价评估等资质。公司的软件测试和司法鉴定实验室获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的认可和上海市质量技术监督局的计量认证。
质量与安全:工控系统中的测试难题
工业互联网中的工业控制系统出现安全可靠性问题,不能简单地采用重启的方式,否则可能会直接造成财产和生命的损失。因此,面向工业互联网的工业控制系统需要更高的质量和安全可靠性。同时,在工业控制系统的全生命周期中面临如下问题。
(1)工业控制系统在真实生产(应用)环境测试时,如果加载一些非常规的输入,可能会引起不可预期的输出,造成工业控制设备的损坏。因此,难以进行充分的测试以提高安全可靠性;
(2)在工业控制系统研发时,需要搭建测试与调试环境,模拟工业控制系统的输入输出信号。搭建工作费时费力;测试与调试时,需要手动调整输入信号、手动记录输出信号的状态,效率低、易出错;修订Bug后的回归测试又得从头来一遍手动测试;
(3)产品召回,代价太大。如何在产品定型前,对其工业控制系统进行充分测试,以降低设备召回的风险?
半仿真自动化测试:降本增效,设备通联
工业控制系统半仿真自动化测试工具应用半仿真测试手段,解决在生产环境中一些测试难以进行、测试不全面等问题。应用自动化测试手段,解决测试效率低、回归测试成本高的问题。
工业控制系统半仿真自动化测试工具由接口仿真设备与自动化测试系统所组成,被测工业控制系统的IO接口和控制总线与接口仿真设备相连,接口仿真设备通过USB接口或以太网接口与安装有自动化测试系统的计算机相连。
工业控制系统半仿真自动化测试工具的接口仿真设备可以仿真被测工业控制系统的输入输出接口,如开关量输入输出、模拟量输入输出、CAN总线、RS485总线、Modbus、FF总线、CC-Link总线等,驱动IO接口,解释运行测试用例,自动采集被测工业控制系统的输出信号,解决在生产环境中出现的测试难以进行、测试不全面等问题。
工业控制系统半仿真自动化测试工具根据自定义的测试脚本语言可高效地编写测试脚本,并自动生成测试用例下载至接口仿真设备运行,之后自动记录并判断测试结果,大大提高了测试效率,同时实现了一键回归测试。
应用场景多样化:跨行业快速搭建
工业控制系统半仿真自动化测试工具具有仿真、自动、回归、快速、安全的特点,可应用于多种场景。在研发工业控制系统时,快速搭建测试调试环境,运用自动化测试提高测试效率。同时通过真实场景模拟,充分挖掘和发现工控系统的潜在漏洞。当系统面临反复调试修改时,支持一键回归测试功能。在工业控制系统的使用单位产品投产前,利用工业控制系统半仿真自动化测试工具对产品的工业控制系统进行高效、充分的测试,降低产品召回风险。
2021年,上海浦东软件平台有限公司的工业控制系统半仿真自动化测试工具被应用于轨道交通、电梯、汽车、智能制造等行业,取得良好成效。
(1)轨道交通行业:工业控制系统半仿真自动化测试工具模拟轨道交通信号系统中电子门控器(EDCU)的输入输出接口,包括安全互锁回路端口1、安全互锁回路端口2、开门列车线、关门列车线、门允许列车线、零速列车线、开关门控制切换、S1锁到位开关、S2隔离开关、S3紧急解锁开关、S4关到位开关等,并进行自动化测试,提高了测试覆盖率,回归测试方便;
(2)电梯行业:采用工业控制系统半仿真自动化测试工具搭建电梯门机控制器控制模块的测试调试环境,仿真电梯门机控制器控制模块的5路开关量输入、1路开关量输出、1路CAN总线等信号进行测试,效果良好。该工具可快速编写测试脚本,并编译出测试用例,下载执行测试。整个过程达到快速搭建测试调试环境、高效生成测试用例、自动判断测试结果、通过真实场景模拟充分测试且无损坏执行机构之忧、一键回归测试等效果,大幅提高了测试效率;
(3)汽车行业:当汽车OTA软件在线升级时,企业需要对汽车ECU的软件升级功能及中断升级对ECU的影响进行测试,应用工业控制系统半仿真自动化测试工具,通过CAN总线可进行相应功能的测试,而且回归测试方便,提高了测试效率。利用工业控制系统半仿真自动化测试工具对出租汽车计价器进行测试,模拟里程传感器、空重车转换装置、顶灯等的输入输出信号,对出租汽车计价器产品进行自动化检测,提高了检测效率;
工业控制系统半仿真自动化测试工具可进一步拓展、定制,应用于流水线上的工业控制产品的自动化测试。
媒体推荐语
通过对工业控制系统半仿真自动化测试工具进行软件测试能力的评价,我们认定该产品是优秀的软件测试工具。该产品根据自定义的测试脚本语言可高效地编写测试脚本,自动生成测试用例并下载至接口仿真设备运行,之后自动记录并判断测试结果,大大提高了测试效率,而且实现了一键回归测试。
素材来源:《工赋引擎:上海市工业互联网创新发展实践案例集》第二篇 功能体系篇 案例7《工业控制系统半仿真自动化测试实现工业互联网安全可靠》