CN104536436B - 一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统及方法，属于工业控制技术领域。其中系统由测试基础信息设置模块、输入信号生成模块、数据采集模块和比较判定模块组成。由数值信号输入模块生成测试数据作为被测试控制逻辑的输入；方法为自动对被测控制逻辑依次输入信号[0,0,0，…0]至[1,1,1…1]及[1,1,1…1]至[0,0,0，…0]，根据依次对应产生的输出信号，自动判断被测控制逻辑为正确或者错误，并对每次的输入信号及对应的输出信号以及测试结论进行记录，本发明不仅能够实现控制逻辑测试的遍历性，而且能够自动识别控制逻辑错误，且具有可信度高、可重复性、可追溯性、效率高和准确性高的特点。

Description

一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统及方法

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统及方法。

背景技术

工业生产过程自动控制系统通常结构复杂，包含了大量的控制逻辑。这些控制逻辑执行设备保护、生产过程联锁、人员和环境的安全保护、故障处理和紧急停车等关键功能，它们的有机联动，构成完整的工业自动控制系统。

对所有的控制系统而言，控制逻辑的设计与测试均为关键环节，它关系到整个生产过程的安全运行。目前绝大多数工业自动控制系统都使用数字式装置，即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)或分布式控制系统(Distributed ControlSystem，DCS)，其中的控制逻辑是依据工艺工程师给出的工艺要求(联锁条件表、因果关系矩阵或工艺设计文件等)，由控制工程师进行逻辑设计、软件组态并安装到控制装置中，且必须在出厂前及到达现场后对这些控制装置中的控制逻辑进行严格的测试，以保证其正确性、完整性和可靠性。然而，随着生产工艺的复杂化、设备的大型化、安全环保措施的严厉化，使得输入条件增多，编程量增加，控制逻辑复杂性提高，测试的难度越来越大。

常用的黑箱和白箱测试方法并不完全适用于控制逻辑的严格测试。其中,黑箱测试把被测系统看作是一个黑箱，不关心它的内部结构和特点，仅仅考察它的输入和输出。黑箱测试的目的是检查程序是否实现了所需的功能。测试人员为被测系统提供一组特定的输入(测试用例)，然后进行测试，确认输出结果是否与测试用例相符。黑箱测试通常不能实现输入条件的遍历，因为即使在一组特定的输入条件下实现了控制系统设计的功能，并不能证明控制系统在其它的输入下就不会实现该功能，即无法排除控制系统是否有误动作存在。白箱测试把被测系统看作是一个开放的盒子。基于系统的内部逻辑结构及有关信息，测试人员设计和选择测试用例，从而对系统的逻辑路径进行测试，并监测它们是否工作正常。对一个复杂生产过程的控制系统来说，这种方法对测试人员的要求非常高，必须全面准确的设计和选择测试用例，且工作量巨大，一旦出现疏漏即无法保证测试的全面性。

目前实际工作中，大多基于上述两种方法采用人工方式对控制逻辑进行测试，测试人员需按照逻辑功能图依次设置多种输入条件，并观测输出结果是否实现所需的功能要求，以此对控制逻辑进行验证。因其输入条件千差万别、逻辑关系复杂，导致人工测试不仅工作量大、耗时长，而且同样存在能否遍历所有控制逻辑的问题，导致潜在的错检和漏检风险，可能因控制逻辑错误而损坏设备，严重时将危及环境和生命安全，给系统的投运带来巨大的技术风险与安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统及方法。

本发明的技术方案：

一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，用于对工业生产过程中工业自动控制系统的控制逻辑进行测试，该系统包括：测试基础信息设置模块、输入信号生成模块、数据采集模块和比较判定模块；

所述测试基础信息设置模块：用于对控制逻辑测试所需的基础信息进行设置；所述基础信息包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；

所述输入信号生成模块：用于根据从比较判定模块接收到的复位触发信号产生复位信号并将该复位信号输入至被测工业自动控制系统，使被测工业自动控制系统复位；接收到比较判定模块传送的输入触发信号后，根据测试基础信息设置模块设置的输入信号的数量和输入信号生成规则，依次产生多组输入信号并依次输入至被测工业自动控制系统；

所述数据采集模块：用于读取输入信号生成模块产生的复位信号和输入信号，并同步采集复位信号输入后被测工业自动控制系统输出的复位确定信号以及输入信号依次输入后被测工业自动控制系统依次对应输出的输出信号，并将所读取的复位信号和输入信号以及所采集的复位确定信号和输出信号均同步发送给比较判定模块；

所述比较判定模块：用于依据测试基础信息设置模块设置的被测工业自动控制系统内部结构参数对从数据采集模块接收的输入信号做相应处理后，从数据采集模块接收相应的输出信号；根据从数据采集模块接收的被测工业自动控制系统的输入信号和相应的输出信号，参考测试基础信息设置模块设置的输入信号对应输出信号判定规则，判定被测工业自动控制系统的控制逻辑为正确或者错误；每接收到一组输出信号，就产生一组复位触发信号并传至输入信号生成模块；根据从数据采集模块接收的复位确定信号，判定被测工业自动控制系统已复位后，向输入信号生成模块传送输入触发信号。

根据所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，所述控制逻辑，为安装在相应工业自动控制系统的处理器模块中或者安装到相应工业自动控制系统的仿真环境，采用符合IEC61131-3标准的梯形图和功能块图编程语言实现的逻辑，当输入信号符合预定的逻辑条件时，工业自动控制系统应产生符合设计要求的输出信号；所述工业自动控制系统为可编程逻辑控制器PLC或者分布式控制系统DCS或者测试用控制系统，即主要由电源模块、CPU、网络接口模块和I/O模块及OPC协议构成。

根据所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，所述被测工业自动控制系统内部结构参数，采用特征矩阵A[n,4]进行描述，所述特征矩阵A[n,4]的第一列用于表示n个输入通道上的定时器存在情况及定时数据，所述特征矩阵A[n,4]的第二列用于表示n个输入通道上的计数器情况及计数数据，所述特征矩阵A[n,4]的第三列用于表示n个输入通道上上升沿或者下降沿的存在情况，所述特征矩阵A[n,4]的第四列用于表示n个输入通道上的R-S触发器情况。

根据所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，所述输入信号生成规则：假设输入信号的数量为n，即一组输入信号为x₁,x₂,…x_n；先使输入信号依次取值0～2ⁿ-1,然后再反向依次取值2ⁿ-1～0，并将所述取值转换为n位的二进制数组做为输入信号，即输入信号生成顺序依次为[0,0,0，…0]至[1,1,1…1]、[1,1,1…1]至[0,0,0，…0]。

根据所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，所述输入信号对应输出信号判定规则为被测控制逻辑的相关设计人员提供的其期望的该被测控制逻辑应施加的输入信号及与所施加的输入信号相对照应输出的输出信号的关系，用于作为控制逻辑测试过程中判定控制逻辑正确与错误的参照规则。

采用所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统的工业生产过程控制逻辑的自动测试方法，包括如下步骤：

步骤1：对测试所需的基础信息进行设置；

所述基础信息包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；

步骤2：向被测工业自动控制系统输入复位信号，使其复位；

步骤3：确认被测工业自动控制系统复位后，根据输入信号的数量和输入信号生成规则，产生一组输入信号，同时根据被测工业自动控制系统内部结构参数，对本组输入信号进行相应处理，得到处理后的输入信号输入到被测工业自动控制系统进行控制逻辑测试；

根据描述被测工业自动控制系统内部结构参数的特征矩阵A[n,4]，对本组输入信号进行的相应处理，包括：

1)读取特征矩阵A[n,4]第1列，如果在第h行上有不为0的值t存在，即代表控制逻辑中第h输入通路含有定时器且定时时间为t秒，则延时t秒后，采集被测控制系统的输出信号；

2)读取特征矩阵A[n,4]第2列，如果在第i行上有不为0的值k存在，即代表控制逻辑中第i输入通路含有计数器且计数值为k，则延时至完成计数k后，采集被被测控制系统的输出信号；

3)读取特征矩阵A[n,4]第3列，如果在j行上有不为0的值1或-1存在，即代表控制逻辑中第j输入通路含有上升沿触发或下降沿触发，则对相应输入信号数组取值做加1或减1操作后，再输入到被测工业自动控制系统；

4)系统读取特征矩阵第4列，如果在p行上有不为0的值1或-1存在，即代表控制逻辑中第p输入通路含有置位优先或者复位优先的R-S触发器，则对R-S触发器对应的输入数组数位做0,0→1,1或者1,1→0,0取值转换后再输入到被测工业自动控制系统；

步骤4：同步获取被测工业自动控制系统的本组输入信号及对应的输出信号，并根据输入信号对应输出信号判定规则，得出被测工业自动控制系统的控制逻辑的测试结论并输出到人机交互界面；

所述测试结论，包括：

1)若输入信号与输出信号同时都符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑实现了所期望的逻辑功能，该控制逻辑正确；

2)若输入信号符合输入信号对应输出信号判定规则，但输出信号却不符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑的输出无动作，表示被测控制逻辑有错误，即该动作时不动作；

3)若输入信号不符合输入信号对应输出信号判定规则，但输出信号却符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑的输出有误动作，表示被测控制逻辑有错误，即不该动时产生了误动作；

4)如果输入信号和输出信号同时都不符合输入信号对应输出信号判定规则，说明输入不符合输入信号对应输出信号判定规则规定的条件时，被测控制逻辑的输出也无动作，表示被测控制逻辑正确。

步骤5：若测试结论为被测控制逻辑正确，则对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，否则，也对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，并同时在人机交互界面给出控制逻辑错误的报警信息；

步骤6：重复执行步骤2至步骤5，直至遍历所有输入信号得到最终的被测控制逻辑的测试结论，并在人机交互界面上显示最终的被测控制逻辑的测试结论，自动测试过程结束。

有益效果：本发明的优点是既可以在实验室环境下模拟现场生产条件，又能在实际现场的设备测试中使用，便于对工业自动控制系统的控制逻辑进行全面的测试验证；本发明能够遍历控制逻辑测试验证中的所有输入条件，通过自动生成测试输入信号后对应产生的输出信号，对照输入信号对应输出信号判定规则实现自动识别逻辑错误；本发明方法具有可重复性，即本发明的控制逻辑测试过程可重复进行多次，以验证控制系统的可靠性；另外本发明具有可追溯性，对于测试出来的错误，系统会做记录，可追溯发生的错误所对应的输入信号及输出信号，便于对系统逻辑错误进行修正；且具有高效率和低成本的特点。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的中温预热器一级给料泵工艺流程图；

图2为本发明一种实施方式的中温预热器一级给料泵逻辑设计图；

图3为本发明一种实施方式的工业生产过程控制逻辑自动测试系统结构示意图；

图4为本发明一种实施方式的工业生产过程控制逻辑自动测试方法流程图.

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所达成目的及效果，下面结合附图及具体实施方式作进一步详细说明。

本实施例，如图1所示，为某生产现场三级加热过程中的前两级，即低温预热器和中温预热器，每两级预热器之间是并联的2路给料泵，每路给料泵又采用串联方式连接，本实施例测试的控制逻辑针对的是某一路的一级泵，即两级串联泵的前一级泵(另一路泵的逻辑与此路泵相同)，例如PP1002A为一级泵。图1中某一路的二级泵，为该路上两级串联泵的后一级泵，例如PP1003A。

本实施例针对图1的控制逻辑设计如附图2所示，分为允许启动IStart、自动启动IAutoStart、强制停止IStop三种输出情况。具体设计如表1所示。

表1 图2的控制逻辑表

本实施例采用的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，如图3所示，该系统包括：测试基础信息设置模块：用于对控制逻辑测试所需的基础信息进行设置；所述基础信息包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；输入信号生成模块：用于根据从比较判定模块接收到的复位触发信号产生一组全为0复位信号并将该复位信号输入至被测工业自动控制系统，使被测工业自动控制系统复位；接收到比较判定模块传送的输入触发信号后，根据测试基础信息设置模块设置的输入信号的数量和输入信号生成规则，依次产生多组输入信号并依次输入至被测工业自动控制系统；数据采集模块：用于读取输入信号生成模块产生的复位信号和输入信号，并同步采集复位信号输入后被测工业自动控制系统输出的复位确定信号以及输入信号依次输入后被测工业自动控制系统依次对应输出的输出信号，并将所读取的复位信号和输入信号以及所采集的复位确定信号和输出信号均同步发送给比较判定模块；比较判定模块：用于依据测试基础信息设置模块设置的被测工业自动控制系统内部结构参数对从数据采集模块接收的输入信号做相应处理后(例如对输入信号进行相应转换或延时处理)，从数据采集模块接收相应的输出信号；根据从数据采集模块接收的被测工业自动控制系统的输入信号和相应的输出信号，参考测试基础信息设置模块设置的输入信号对应输出信号判定规则，判定被测工业自动控制系统的控制逻辑为正确或者错误；每接收到一组输出信号，就产生一组复位触发信号并传至输入信号生成模块；根据从数据采集模块接收的复位确定信号，判定被测工业自动控制系统已复位后，向输入信号生成模块传送输入触发信号。

本实施例采用图3所示系统进行控制逻辑的自动测试，如图4所示，包括如下步骤：

S1：依据软件设计编制人员提供的逻辑测试说明书，对测试所需的基础信息进行设置；包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号的判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；

由图2容易得知本实施里的输入信号数量为8个，输出信号的数量为3个，本实施方式中的输入信号生成规则为，先使输入信号依次取值0～255,然后再反向依次取值255～0，并将所述取值转换为8位的二进制数组做为输入信号，即输入信号生成顺序依次为[0,0,0，…0]至[1,1,1…1]及[1,1,1…1]至[0,0,0，…0]。

本实施例中设计者期望的输入与输出关系，即输入信号对应输出信号的判定规则为：

1)当输入信号为[0,0,0,1,1,1,0,0]或者[0,0,0,1,1,0,1,0]时，对应输出信号为[1,0,0]；

2)当输入信号为[1,0,0,0,1,1,0,0]或[1,0,0,0,1,0,1,0]时，且第四路输入信号x₄有上升沿及30秒延时，对应输出信号为[1,1,0]；

3)当输入信号为[x,1,x,x,x,x,x,x]，其中x表示0或1的任何值，即第二路输入信号x₂＝1时，或者，输入信号为[x,x,1,x,x,x,x,x]即第三路输入信号x₃＝1时，或者，输入信号为[x,x,x,x,x,0,0,x]即第六路输入信号x6与第七路输入信号x7同时为0时，或者，输入信号为[x,x,x,x,x,x,x,1→0]即第八路输入信号x₈有下降沿时，对应输出信号为[0,0,1]；

根据图2所示的被测工业自动控制系统内部结构容易得知本实施例的特征矩阵A[n,4]为：

即该矩阵的第1列表示8个输入通道中的第四路输入通道上含有定时器，定时时间为30s；第2列表示8个输入通道均不含有计数器；第3列表示8个输入通道中的第四路输入通道上包含有上升沿及第八路输入通道上含有下降沿，1表示上升沿，-1表示下降沿；第4列表示8个输入通道均不含RS触发器。

S2：向被测工业自动控制系统输入复位信号[0,0,0，…，0]，使其复位；

S3：若从被测工业自动控制系统获取的输出信号为[0,0,1]时，确认其复位，则根据输入信号的数量和输入信号生成规则，产生初始输入值0，并自动生成8位的二进制数组[0,0,0，…0]，即8路输入信号为[0,0,0，…0]，通过OPC方式发送给被测控制逻辑，对被测工业自动控制系统的控制逻辑进行测试；

S4：同步获取被测工业自动控制系统的本组输入信号及对应的输出信号，并根据输入信号对应输出信号判定规则给出测试结论，若测试结论为被测工业自动控制系统的控制逻辑正确，则对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，否则，也对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，并同时在人机交互界面进行控制逻辑错误报警；

通过OPC方式在人机交互界面上实时监视控制逻辑产生的输出信号，根据输入信号对应输出信号的判定规则的第三种情况，即输入信号为[x,x,x,x,x,0,0,x]时，输出信号为[0,0,1]，若被测控制逻辑的输出信号满足[0,0,1]则表明被测控制逻辑正确，否则判定被测控制逻辑错误；

S5：向被测工业自动控制系统发送复位信号[0,0,0，…，0]，使其复位；

S6：当获取的输出信号为[0,0,1]时，确认被测工业自动控制系统复位，则在前一输入值上自动加1得到新的输入值，并根据特征矩阵A[n,4]，对该新的输入值对应的一组输入信号进行相应处理后，执行S4；

例如，在输入值0上自动加1得到新的输入值为1，对应的8位二进制数组为[0,0,0，…1]，即8路输入信号为[0,0,0，…1]，由特征矩阵A[n,4]得知第8路输入信号x₈有下降沿，因此程序在产生输入值1后，自动做减1操作，使得x₈产生下降沿的效果，在人机交互界面上实时监视控制逻辑产生的输出信号，此时如果输出信号为[0,0,1]，则说明被测控制逻辑正常，否则表明被测控制逻辑错误；

S7：按照S4至S6的方法，重复执行步骤4至步骤6，完成输入值为1到255对应的输入信号[0,0,0，…1]至[1,1,1…1]依次输入到被测工业自动控制系统进行控制逻辑测试；

例如，按照S4至S6的方法，当自动累加到输入值为26，其对应的8位二进制数组为[0,0,0,1,1,0,1,0]，即8路输入信号为[0,0,0,1,1,0,1,0]时，由特征矩阵A[n,4]得知第4路输入信号x₄需要上升沿，且有30秒延时，因此程序会在判定进入稳态的时间定时上增加30秒的延时，以便确保正确判定稳定状态的达到。同时由于需要第4路输入信号x₄有上升沿的动作产生，因此需要程序将输入值变为10(即[0,0,0,0,1,0,1,0])，判定稳定后，再返回26，以产生第4路输入信号x₄的上升沿动作，因为x₁＝0，因此输出信号满足[1,0,0]则表明被测控制逻辑正确，否则表明被测控制逻辑错误；

又如，按照S4至S6的方法，当自动累加到输入值为5时，对应的8路输入信号为[0,0,0，…1,0,1]，由特征矩阵A[n,4]得知第8路输入信号x₈有下降沿，因此程序在产生输入值5后，自动做减1操作，使得x₈产生下降沿的效果，此时如果输出信号为[0,0,1]，则说明被测控制逻辑正常，否则表明被测控制逻辑错误；

再如，按照S4至S6的方法，当自动累加到新的输入值为154，即8路输入信号为[1,0,0,1,1,0,1,0]时，由特征矩阵A[n,4]得知第4路输入信号x₄需要上升沿，且有30秒延时，因此程序会在判定进入稳态的时间定时上增加30秒的延时，以便确保正确判定稳定状态的达到。同时由于需要第4路输入信号x₄有上升沿的动作产生，因此需要程序将输入值变为138(即[1,0,0,0,1,0,1,0])，判定稳定后，再返回154，以产生第4路输入信号x₄的上升沿动作，若输出信号满足[1,1,0]则表明控制逻辑正确，否则表明控制逻辑错误；

S8：按照S3至S7的方法，从输入值255开始逐次自动减1降序，直至输入值为0，依次完成输入信号从[1,1,1…1]至[0,0,0，…0]的控制逻辑测试，得到最终的被测控制逻辑的测试结论，本实施方式的测试过程全部结束，在人机交互界面上给出最终的被测控制逻辑的测试结论，生成测试报告用于对测试结果进行进一步的细致检索。

Claims (6)

1.一种工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，用于对工业生产过程中工业自动控制系统的控制逻辑进行测试，该系统包括：测试基础信息设置模块、输入信号生成模块、数据采集模块和比较判定模块；所述测试基础信息设置模块用于对控制逻辑测试所需的基础信息进行设置；其特征在于：

所述基础信息包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；

所述输入信号生成模块：用于根据从比较判定模块接收到的复位触发信号产生复位信号并将该复位信号输入至被测工业自动控制系统，使被测工业自动控制系统复位；接收到比较判定模块传送的输入触发信号后，根据测试基础信息设置模块设置的输入信号的数量和输入信号生成规则，依次产生多组输入信号并依次输入至被测工业自动控制系统；

所述数据采集模块：用于读取输入信号生成模块产生的复位信号和输入信号，并同步采集复位信号输入后被测工业自动控制系统输出的复位确定信号以及输入信号依次输入后被测工业自动控制系统依次对应输出的输出信号，并将所读取的复位信号和输入信号以及所采集的复位确定信号和输出信号均同步发送给比较判定模块；

所述比较判定模块：用于依据测试基础信息设置模块设置的被测工业自动控制系统内部结构参数对从数据采集模块接收的输入信号做相应处理后，从数据采集模块接收相应的输出信号；根据从数据采集模块接收的被测工业自动控制系统的输入信号和相应的输出信号，参考测试基础信息设置模块设置的输入信号对应输出信号判定规则，判定被测工业自动控制系统的控制逻辑为正确或者错误；每接收到一组输出信号，就产生一组复位触发信号并传至输入信号生成模块；根据从数据采集模块接收的复位确定信号，判定被测工业自动控制系统已复位后，向输入信号生成模块传送输入触发信号。

2.根据权利要求1所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，其特征在于：所述控制逻辑，为安装在相应工业自动控制系统的处理器模块中或者安装到相应工业自动控制系统的仿真环境，采用符合IEC61131-3标准的梯形图和功能块图编程语言实现的逻辑，当输入信号符合预定的逻辑条件时，工业自动控制系统应产生符合设计要求的输出信号；所述工业自动控制系统为可编程逻辑控制器PLC或者分布式控制系统DCS或者测试用控制系统，即主要由电源模块、CPU、网络接口模块和I/O模块及OPC协议构成。

3.根据权利要求1所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，其特征在于：所述被测工业自动控制系统内部结构参数，采用特征矩阵A[n，4]进行描述，所述特征矩阵A[n，4]的第一列用于表示n个输入通道上的定时器存在情况及定时数据，所述特征矩阵A[n，4]的第二列用于表示n个输入通道上的计数器情况及计数数据，所述特征矩阵A[n，4]的第三列用于表示n个输入通道上上升沿或者下降沿的存在情况，所述特征矩阵A[n，4]的第四列用于表示n个输入通道上的R-S触发器情况。

4.根据权利要求1所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，其特征在于：所述输入信号生成规则：假设输入信号的数量为n，即一组输入信号为x₁，x₂，…x_n；先使输入信号依次取值0～2ⁿ-1，然后再反向依次取值2ⁿ-1～0，并将所述取值转换为n位的二进制数组做为输入信号，即输入信号生成顺序依次为[0，0，0，…0]至[1，1，1…1]、[1，1，1…1]至[0，0，0，…0]。

5.根据权利要求1所述的工业生产过程控制逻辑的自动测试系统，其特征在于：所述输入信号对应输出信号判定规则为被测控制逻辑的相关设计人员提供的其期望的该被测控制逻辑应施加的输入信号及与所施加的输入信号相对照应输出的输出信号的关系，用于作为控制逻辑测试过程中判定控制逻辑正确与错误的参照规则。

6.采用权利要求1所述系统的工业生产过程控制逻辑的自动测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对测试所需的基础信息进行设置；

所述基础信息包括：被测工业自动控制系统的输入信号的数量、输入信号生成规则、被测工业自动控制系统的输出信号的数量、输入信号对应输出信号判定规则、被测工业自动控制系统内部结构参数；

步骤2：向被测工业自动控制系统输入复位信号，使其复位；

步骤3：确认被测工业自动控制系统复位后，根据输入信号的数量和输入信号生成规则，产生一组输入信号，同时根据被测工业自动控制系统内部结构参数，对本组输入信号进行相应处理，得到处理后的输入信号输入到被测工业自动控制系统进行控制逻辑测试；

根据描述被测工业自动控制系统内部结构参数的特征矩阵A[n，4]，对本组输入信号进行的相应处理，包括：

1)读取特征矩阵A[n，4]第1列，如果在第h行上有不为0的值t存在，即代表控制逻辑中第h输入通路含有定时器且定时时间为t秒，则延时t秒后，采集被测控制系统的输出信号；

2)读取特征矩阵A[n，4]第2列，如果在第i行上有不为0的值k存在，即代表控制逻辑中第i输入通路含有计数器且计数值为k，则延时至完成计数k后，采集被被测控制系统的输出信号；

3)读取特征矩阵A[n，4]第3列，如果在j行上有不为0的值1或-1存在，即代表控制逻辑中第j输入通路含有上升沿触发或下降沿触发，则对相应输入信号数组取值做加1或减1操作后，再输入到被测工业自动控制系统；

4)系统读取特征矩阵第4列，如果在p行上有不为0的值1或-1存在，即代表控制逻辑中第p输入通路含有置位优先或者复位优先的R-S触发器，则对R-S触发器对应的输入数组数位做0，0→1，1或者1，1→0，0取值转换后再输入到被测工业自动控制系统；

步骤4：同步获取被测工业自动控制系统的本组输入信号及对应的输出信号，并根据输入信号对应输出信号判定规则，得出被测工业自动控制系统的控制逻辑的测试结论并输出到人机交互界面；

所述测试结论，包括：

1)若输入信号与输出信号同时都符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑实现了所期望的逻辑功能，该控制逻辑正确；

2)若输入信号符合输入信号对应输出信号判定规则，但输出信号却不符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑的输出无动作，表示被测控制逻辑有错误，即该动作时不动作；

3)若输入信号不符合输入信号对应输出信号判定规则，但输出信号却符合输入信号对应输出信号判定规则，则说明被测控制逻辑的输出有误动作，表示被测控制逻辑有错误，即不该动时产生了误动作；

4)如果输入信号和输出信号同时都不符合输入信号对应输出信号判定规则，说明输入不符合输入信号对应输出信号判定规则规定的条件时，被测控制逻辑的输出也无动作，表示被测控制逻辑正确；

步骤5：若测试结论为被测控制逻辑正确，则对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，否则，也对本组输入信号数据及其对应的输出信号数据进行保存，并同时在人机交互界面给出控制逻辑错误的报警信息；

步骤6：重复执行步骤2至步骤5，直至遍历所有输入信号得到最终的被测控制逻辑的测试结论，并在人机交互界面上显示最终的被测控制逻辑的测试结论，自动测试过程结束。