CN105955232A - 一种电站dcs中i/o模块通道自动化测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法和测试系统，所述方法包括：一、自动快速生成测试用例；二、判断所述通道所属的I/O模块的类型，如果是DO模块或者DI模块，则执行步骤三；如果是AO模块或者AI模块，则执行步骤四；三、进行全通道自动化测试；四、对当前所选择的通道进行自动化测试，然后判断所述通道所属的AO模块或者AI模块是否已经测试完毕；如果不是，则执行步骤五；否则执行步骤六；五、选择AO模块或者AI模块的下一通道作为当前测试通道，然后返回至步骤四；六、结束测试；这样可以大大提高I/O模块通道测试的自动化程度，并缩短测试时长。

Description

一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法及系统

技术领域

本发明涉及电站数字控制系统(DCS)的技术领域，尤其涉及一种核电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法及系统。

背景技术

在核电站运行系统中，核电站DCS(Digital control system，数字控制系统)是整个运行系统的控制部分，属于核心技术，其性能直接关系到核电站运行效率，并且它的稳定性、容错性直接关系到核电站的使用安全。因此，在核电站投入使用之前，必须对DCS进行全面的调试和测试。

如图1所示，为现有技术中常见的核电站中DCS框架结构示意简图，核电站DCS由操作层设备和控制层设备构成，操作层面设备包括操作员站001、002、003和工程师站004，控制层设备包括现场控制站007、008和服务器005、006。其中，现场控制站(简称FCS)机柜内分布有大量的输入/输出模块或卡件(简称为I/O模块)；并且DCS通过控制层中FCS的I/O模块采集外部设备状态信息，经控制层网络、数据服务器和操作层网络向上传送到操作员站(以下简称OPS)等设备；操作员的相关控制命令则由OPS等设备、经操作层网络、数据服务器和控制层网络向下传送到FCS中，并最终由FCS中的I/O模块完成控制命令信号的向外输出；因此，FCS机柜内的I/O模块对于DCS来说是非常重要的组成设备，I/O模块的功能将直接影响整个DCS的功能；所以在DCS工厂测试阶段，要求对所有的I/O模块通道都进行测试。

现有技术中的I/O模块测试方法为：在DCS控制层的FCS机柜相应端子模块上施加模拟信号，然后在DCS操作层的OPS上或工程师站上查看DCS是否能够正确采集该信号；或者在DCS操作层的OPS上或工程师站上对某信号进行强制性输出，然后在DCS控制层的FCS机柜相应端子模块上进行测量，查看DCS是否使该信号正确输出；由于这些普通的I/O模块测试方法虽然相对比较简单，但由于数量众多，因而简单重复性的测试工作量比较大。

为了解决上述测试工作量大的技术问题，当前有一种解决方法为古丹法，具体地：应用计算机程序调用DCS的接口函数，查询相应的DCS对该模拟信号的采集值并自动记录到测试用例中。

但是发明人在实现本发明的过程中发现，①古丹法虽然使测试用例的生成实现了自动化，但是，自动化的效率并不令人满意，平均每个FCS机柜内I/O模块测试用例的自动生成需要2个小时左右的时间，而一个核电站机组FCS的数量约为30～40个，故古丹法I/O模块测试用例全部自动生成需要7～10天左右的时间，耗时仍然比较长。②古丹法中I/O模块通道测试所采用方法的自动化程度还比较低，测试效率因而也不高。

发明内容

为了解决现有技术对FCS中I/O模块测试自动化程度低、需要耗费太多时间的技术问题；本发明提供一种自动化程度高并能够大大缩短FCS中I/O模块测试时长的电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一方面，提供一种DCS中I/O模块通道自动化测试方法，所述测试方法通过测试系统检测DCS中I/O模块通道是否合格，所述测试系统设置有自动发出测试命令和查询测试结果的控制中心；其特征在于，所述方法包括：

一、所述测试系统根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取所述待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；其中，所述测试系统中根据不同的I/O模块名称预设有不同的测试用例模板；

二、选取被测试模块的相应通道作为测试对象，并判断所述通道所属的I/O模块的类型是AO模块、DO模块、AI模块、DI模块中的哪一种；如果是DO模块或者DI模块，则执行步骤三；如果是AO模块或者AI模块，则执行步骤四；

三、对DO模块或者DI模块进行全通道自动化测试；

四、对所述待检测AO模块或者AI模块当前所选择的通道进行自动化测试，然后判断所述通道所属的AO模块或者AI模块是否已经测试完毕；如果不是，则执行步骤五；否则执行步骤六；

五、选择AO模块或者AI模块的下一通道作为当前测试通道，然后返回至步骤四；

六、结束所述通道所在的AO模块或者AI模块的测试。

进一步地，对所述DO模块或者AO模块进行自动化检测的步骤包括：

1)、测试系统的控制中心根据DO模块或者AO模块测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息和指定值；并自动将所述数据点名信息和指定值通过所述DCS接口单元传递至所述DCS的中央处理单元，然后所述DCS中央控制单元自动对所述数据点强制按照指定值向外部输出；

2)、在所述DCS中央控制单元对所述数据点强制按照指定值向外部输出后，操作员测量所述DO模块或者AO模块当前通道的强制输出信号值，并将所述信号值作为测试结果反馈至所述测试系统的控制中心，所述控制中心判断所述测试结果是否合格；如果是，所述测试系统的控制中心自动将所述测试结果输入到所述测试用例之中；如果否，则提示错误。

进一步地，上述方法还包括步骤3)：

在所述步骤2)中测试系统的控制中心自动将所述测试结果输入到所述测试用例之后，继续判断所述DO模块或者AO模块当前测试通道是否为所述DO模块或者AO模块的最后一个测试通道；如果是，则结束所述DO模块或者AO模块的测试；如果否，则选择所述DO模块或者AO模块的下一通道作为测试对象，返回执行步骤1)。

进一步地，对所述DI模块或者AI模块进行自动化检测的步骤包括：

1)、所述测试系统的控制中心根据所述DI模块或者AI模块测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息；对于所述DI模块，并通知操作员在所述数据点对应的通道进行短接或断开操作；对于所述AI模块，施加预定模拟信号值操作；

2)、所述操作员完成对所述数据点对应的通道进行短接或断开操作或施加预定模拟信号值操作后，所述测试系统通过所述DCS的接口单元查询所述DI模块或者AI模块中数据点对应通道的数据采集结果；

3)、所述测试系统的控制中心判断步骤2)中查询的所述数据采集结果是否合格，如果是，所述测试系统的控制中心自动将所述数据采集结果输入到所述测试用例之中；如果否，则提示错误。

进一步地，上述方法还包括步骤4)：

在所述步骤3)中测试系统的控制中心自动将所述数据采集结果输入到所述测试用例之后，继续判断所述DI模块或者AI模块当前测试通道是否为所述DI模块或者AI模块的最后一个测试通道；如果是，则结束所述DI模块或者AI模块的测试；如果否，则选择所述DI模块或者AI模块的下一通道作为测试对象，返回执行步骤1)。

进一步地，上述方法中：

如果是对DO模块或者DI模块进行测试时，所述指定值为1或0，所述控制中心判断所述测试结果是否合格也是根据所述测试结果是否分别为1或0；如果是，则合格，如果否，则不合格；

如果是对AO模块或者AI模块进行测试时，所述指定值为预定的模拟量值；所述控制中心判断所述测试结果是否合格为所述通道量程范围内抽测的数值均满足设定的精度要求。

进一步地，所述测试系统中以下步骤是通过无线网络传输数据或者信号：

所述测试系统的控制中心通过所述DCS的接口单元向所述DCS的中央控制单元发送数据强制输出命令或者数据采集命令时。

进一步地，所述测试系统的控制中心通过语音方式向所述操作者发出命令或者操作提示。

另一方面，本发明还提供一种DCS中I/O模块通道自动化测试系统，其特征在于，所述系统包括：

测试用例模板，所述测试用例模板根据不同的I/O模块名称预先设置成不同的类型；

控制中心，所述控制中心设置成能够根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取所述待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；并且所述控制中心能够自动发出测试命令和查询测试结果；所述控制中心包括对所述I/O模块内数字信号通道进行全通道自动化测试的DO模块自动化测试单元和DI模块自动化测试单元，以及对I/O模块内模拟信号通道进行自动化测试的AO模块自动化测试单元和AI模块自动化测试单元；

通信单元，用于向DCS现场操作者和DCS中央控制单元发送操作命令和/或操作提示；并且能够接收所述DCS中I/O模块通道的测试结果。

进一步地，所述系统中的通信单元通过无线网络或语音方式与外部通信。

进一步地，所述控制中心能够根据所述待测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息和指定值；并且所述控制中心还能够通过所述DO模块自动化测试单元和所述AO模块自动化测试单元根据测试所需数据点名信息和指定值，自动向DCS中央控制单元发出强制当前被测试模块通道按指定值向外输出信号的命令；所述控制中心通过所述DI模块自动化测试单元和所述AI模块自动化测试单元根据测试所需数据点名信息，自动向DCS中央控制单元发出查询当前被测试模块通道数据采集结果的命令。

采用本发明提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、测试过程中，测试用例的自动生成，操作员工作量的减少和测试系统负责工作的增加，提高了I/O模块通道测试方法和测试系统的自动化程度；

2、进一步地，通过在数据库中查找I/O模块通道数据，并将I/O模块通道数据导入至预设的测试用例模板之中，可以大大提高测试用例的自动化生成速度，进而提高I/O模块通道测试效率。

3、使用本发明提供的上述技术方案，对AI/DI模块通道的测试，只需要1名测试人员配合测试系统的控制中心就可以完成；对AO/DO模块通道的测试，虽然还需要两名测试人员，但两名测试人员的工作量明显减少，降低了测试成本；

4、由于测试过程的高度自动化，在测试过程中，测试人员仅负责关键测试步骤的执行，因而工作强度得到大幅的下降，进而测试效率和测试质量得到提高。

5、测试系统通过无线网络和DCS中央控制单元进行任务及数据的通信；通过语音方式和现场测试人员进行信息交流，简化了沟通的方式和成本。

发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为现有技术中核电站的DCS框架结构示意图；

图2本发明实施例提供的一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法流程简图；

图3为本发明实施例提供的一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种在数据库中查找、提取和汇总I/O模块通道数据的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种按照现场控制站编号、模块编号、通道编号自动生成I/O模块通道测试用例的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种DO模块通道自动化测试的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种DI模块通道自动化测试的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种AO模块当前通道自动化测试的流程图；

图9为本发明实施例提供的一种AI模块当前通道自动化测试的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：

实施例：

如图2所示，本实施例提供一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法，该测试方法通过测试系统检测DCS中I/O模块通道是否合格，测试系统设置有自动发出测试命令和查询测试结果的控制中心；该测试方法具体包括：

S201、根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，自动生成测试用例:

测试系统根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；其中，测试系统中根据不同的I/O模块名称预设有不同的测试用例模板；

S202、判断I/O模块的通道类型：

选取被测试模块的相应通道作为测试对象，并判断通道所属I/O模块的类型是AO模块、DO模块、AI模块、DI模块中的哪一种；如果是DO模块或者DI模块，则执行步骤S203；如果是AO模块或者AI模块，则执行步骤S204；

S203、对DO模块或者DI模块进行全通道自动化测试：

对DO模块或者DI模块进行全通道自动化测试(下文会详细解释自动化测试的具体步骤)；

S204、对AO模块或者AI模块当前测试通道进行自动化测试：

对AO模块或AI模块当前测试通道进行自动化测试(下文会详细解释自动化测试的具体步骤)

S205、判断当前测试通道所属的AO模块或者AI模块是否已经测试完毕：

判断测试通道所属的AO模块或者AI模块是否已经测试完毕；如果不是，则执行步骤S206；否则执行步骤S207；

S206、选择AO模块或者AI模块的下一通道作为当前测试通道，然后返回至步骤S204；

测试系统选择AO模块或者AI模块的下一个通道作为当前测试对象，然后返回至步骤S204；

S207、结束测试：

结束通道所在的AO模块或者AI模块的测试。

更具体地，需要的操作员(也可以称为测试人员)和步骤如图3所示。其中，下文中，A为测试人员，负责将B测量的DCS向外输出的AO或DO强制信号值记录到测试用例中的工作；B也为测试人员，测试中受C的指挥，负责按照C发出的指令测量DCS对外输出的AO或DO信号值的工作；C是Computer，即电子计算机，测试中的指挥者角色，负责向B发出相应的测试指令以及完成自动操作测试电脑的工作，并且下文和附图中的动作执行者C可以认为是由测试系统的控制中心来完成。

本实施例提供的DCS系统架构图和图1相同，并且FCS机柜内的I/O模块基本上可分为以下两大类：1、带逻辑功能的I/O模块(简称功能模块，多用于转速、通讯等信号的应用)；2、不带逻辑功能的普通I/O模块(简称I/O模块)。其中，第二类I/O模块通常又有以下几种类型：1)、模拟量输出信号类型模块(简称AO模块，多用于转速控制、调节阀开度指令等信号的应用)；2)、模拟量输入信号类型模块(简称AI模块，多用于转速、调节阀反馈、压力变送器、热电阻和热电偶等信号的应用)；3)、开关量输出信号类型模块(简称DO模块，多用于阀门开关指令、泵机启停指令等信号的应用)；4)、开关量输入信号类型模块(简称DI模块，多用于压力或液位开关、泵、风机、电机、阀门等反馈信号的应用)。

另一方面，本实施例还提供一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试系统，该系统包括：

测试用例模板，测试用例模板根据不同的I/O模块名称预先设置成不同的类型；

控制中心，控制中心设置成能够根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；并且控制中心能够自动发出测试命令和查询测试结果；控制中心包括对I/O模块内数字信号通道进行全通道自动化测试的DO模块自动化测试单元和DI模块自动化测试单元，以及对I/O模块内模拟信号通道进行自动化测试的AO模块自动化测试单元和AI模块自动化测试单元；

通信单元，用于向DCS现场操作者和DCS中央控制单元(即DCS的数据处理服务器)发送操作命令和/或操作提示；并且能够接收DCS中I/O模块通道的测试结果；

用于在FCS机柜测量DO模块和AO模块输出信号值的测量工具，该测量工具还可以用于向FCS机柜的AI模块通道施加预定的模拟量信号值。

优选地，控制中心内部设置有语音模块，控制中心向操作者发出的操作命令及提示是通过语音的方式进行的。

优选地，系统中的通信单元通过无线网络与DCS的中央控制单元进行通信；本实施例中的无线网络通信协议可以是支持IEEE 802.11标准的WiFi通信协议。

优选地，控制中心能够根据待测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名等信息；并且控制中心还能够通过DO模块自动化测试单元和AO模块自动化测试单元根据测试所需数据点名等信息，自动向DCS中央控制单元发出强制当前被测试模块通道按指定值向外输出信号的命令；控制中心通过DI模块自动化测试单元和AI模块自动化测试单元根据测试所需数据点名等信息，自动向DCS中央控制单元发出查询当前被测试模块通道数据采集结果的命令。本领域技术人员应当理解的是，本发明实施例中控制中心可以设置为计算机的存储介质，且所述存储介质中有执行本发明实施例中测试方法的所需要的计算机程序。

优选地，上述系统中测试用例格式为Excel软件对应的文档格式。系统中测试用例具体生成方法如图4和图5所示：其中，步骤S401中，“数据库”指的是核电站DCS组态工程数据库，简称工程数据库或数据库，它是核电站DCS中所有数据信息定义的来源。在形式上它是一个含有多个SHEET页的EXCEL文件，数据在EXCEL文件中的存贮依据数据类型按照SHEET进行分布，相同类型的数据点分布在同一个SHEET之中。

本实施例采用的优选方案中，对测试用例的快速自动生成是在使用本方案提出的用例模板(下文有详细描述)的基础上实现的，在用例生成过程中依据模块类型调用相应类型的用例模板，由于用例模板中已经包含有基本的测试用例内容，需要由程序自动查找并填写的内容并不多。把大量测试用例生成过程中的重复性工作由用例模板来实现，而让测试系统仅仅负责在数据库中查找相应测试数据并填入到用例模板中的工作。

其中，测试用例是为了记录相关测试数据而事先准备的测试表格，有固定的样式要求，在实际应用中多采用EXCEL表格制成。若在测试用例中填入了相关的测试数据并且计算了相应的误差精度后，则测试用例就成为了测试记录。测试用例基本上由两部分构成：表头信息区域和被测试数据区域。表头信息区域所包括的内容有如下两部分：

A)、基本测试信息

B)、被测试数据的点项信息及相关测试内容

被测试数据区域在表头信息区域的下方，内容依测试用例中表头信息的指示依次排列，每一行代表一条具体的测试数据信息。

本实施例提供的测试用例是根据模块类型等信息自动快速生成的，并且专用于特定的模块通道；具体地：

在本实施例提供的通道测试方法中，经过图2和图3所示的流程后，按照具体模块的名称制作相应的用例模板，如NM410、NM430、NM431和NM470等，不再像古丹法简单地分为AI、AO、DI和DO四种类型用例模板。以该模块的名称作为用例模板的名称，是为了在测试用例自动生成过程中可以快速的查找到相应模块的用例模板和在自动化测试过程中，方便测试系统自动识别被测试模块的类别。

如图4所示，在数据库中查找、提取并汇总I/O模块通道数据的技术方案中，汇总I/O模块通道数据的目的是为了能够在下一步集中对I/O模块通道数据进行处理，排除非I/O模块通道数据的影响和干扰。

I/O数据，是通过I/O模块的通道或输入到DCS之中或从DCS向外输出，所以在数据库中对此类型数据的查找应该以“端子模块类型”作为查找对象(S403)，非I/O模块通道数据一定不会含有“端子模块类型”这个点项值。

表1、测试用例快速自动生成技术方案中所使用的点项值

在步骤S403中“数据点项”是针对数据点而言的，将核电站DCS中同一数据所含有的不同特征称之为点项。点项信息不仅仅包含数据点的基本物理特征，还包含多个在组态工程中人为定义的数据点特征。例如，图4所示流程图步骤S407中所进行查找的点项值如表1所示。

按照“端子模块类型”查询到相关I/O模块通道数据后，就可以进一步查找该数据所含有的其它点项数据了(S406、S407)。

测试系统将数据库中所有的I/O模块通道数据(即点项信息)全部导入到本系统数据汇总SHEET页之中。其后的操作就是将这些I/O模块通道数据按照控制站编号、模块类型和通道地址等导入到相应的用例模板中，并形成最终的测试用例。

如图5所示，在步骤501中进行排序的目的是为了使同一站号的I/O模块通道数据按照模块地址顺序排列在一起；同一模块的I/O通道数据按照通道号的顺序排列在一起。排序这一步很关键，是能够实现以模块为单位进行数据处理的关键，在本方法的测试用例快速自动生成过程中，是以模块为单位进行数据处理的，如步骤509所示，将“数据汇总”SHEET页中当前操作I/O模块的通道数据导入到相应的用例模板中。

以下结合图6，对测试系统的控制中心中DO模块自动化测试单元控制DO模块自动化测试的步骤进行解释，DO模块自动化测试方法的步骤包括：

S601、测试系统的控制中心语音提示测试开始，并用颜色标识当前被测试数据；

S602、通过DO模块自动化测试单元读取待检测DO模块通道所在的位置信息，读取测试所需数据点名等信息；

S603、语音提示当前被测试模块的通道号，例如，Channel XXX；

S604、将数据点名等信息通过DCS接口单元传递至DCS的中央控制单元，强制DCS对该数据点按照指定值“1”向外输出；并且测试系统的控制中心还通过DCS接口单元查询DCS对该数据点的强制数值；

S605、判断DCS查询到的强制值是否为“1”，如果是，则执行步骤S606、否则执行步骤S630；

S606、判断强制数据输出是否达到稳定条件，如果是，则执行步骤S608，否则执行步骤S607；

S607、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S606；

S608、语音提示完成DO信号“开”的强制输出；

S609、在被测试通道上，按照测试用例及控制中心的提示，使用测试工具测量相应的DO信号；

S610、在控制中心所在计算机的当前画面弹出一个对话框，输入经实际测量的DCS相应强制输出的信号值；

S611、将测量到的DO信号值输入到该对话框中；

S612、判断测试结果是否合格；如果是，则执行步骤S613，否则，执行步骤S630；

S613、将读取到的DO信号值写入到测试用例中；

S614、将测试用例中当前数据处理单元格向右移动一位，并用颜色标识；

S615、将数据点名等信息通过DCS接口单元传递至DCS的中央控制单元，强制DCS对该数据点按照指定值“0”向外输出；并且测试系统的控制中心还通过DCS接口单元查询DCS对该数据点的强制数值；

S616、判断DCS查询到的强制值是否为“0”；如果是，则执行步骤S617，否则执行步骤S630；

S617、测试系统的控制中心判断强制数据输出是否达到稳定条件；如果是，则执行步骤S619，否则执行步骤S618；

S618、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S617；

S619、语音提示完成DO信号“关”的强制输出；

S620～S623分别执行与上述步骤S609～612相同的步骤，不再做重复描述；

S624、将读取到的DO信号值写入到测试用例中；

S625、解除该模块被测试通道的强制状态；

S626、判断该模块所有通道是否测试完毕；如果是，则执行步骤S628，否则执行步骤S627；

S627、自动选取该模块的下一通道的首个单元格作为测试目标,并用颜色标识，重新执行S602；

S628、自动选取下一模块的首通道作为测试对象；

S629、结束本DO模块的测试；

S630、暂停测试并语音提示发现问题；

S631、查找问题并分析原因。

以下结合图7，对测试系统的控制中心中DI模块自动化测试单元控制DI模块自动化测试的步骤进行解释，DI模块自动化测试方法的步骤包括：

S701、语音提示测试开始，并用颜色标识当前被测试数据；

S702、依据测试对象在测试用例中所处的位置信息，读取测试所需数据点名等信息；

S703、语音提示当前被测试模块的通道号；

S704、在被测试通道上，按照控制中心的提示以短接DI信号端子的方式施加相应的模拟信号；

S705、将相关点名等信息通过DCS的接口单元，传递到DCS中央控制单元，查询DCS对该数据点采集的数值；

S706、判断是否达到数据稳定取值条件；如果是，则执行步骤S708，否则执行步骤S707；

S707、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S705；

S708、判断DCS采集到的值是否为1；如果是，则执行步骤S709，否则执行步骤S720；

S709、将DCS采集到的相应数值写入到测试用例之中；

S710、语音提示合格；

S711、在被测试通道上，按照控制中心的提示断开已经短接的DI信号端子；

S712、将测试用例中当前数据处理单元格向右移动一位,并用颜色标识；

S713、将相关数据点名等信息再次通过DCS的接口单元，传递到DCS中央控制单元，查询DCS对该数据点采集的数值；

S714、判断是否达到数据稳定取值条件；如果是，则执行步骤S716，否则执行步骤S715；

S715、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S713；

S716、判断DCS采集到的值是否为0；如果是，则执行步骤S717，否则执行步骤S720；

S717、将DCS采集到的相应数值写入到测试用例之中；

S718、判断该模块所有通道是否测试完毕；如果是，则执行步骤S722，否则执行步骤S719；

S719、控制中心自动选取该模块的下一通道作为测试对象,并用颜色标识，重新执行步骤S702；

S720、暂停测试并语音提示发现问题；

S721、查找问题并分析原因；

S722、自动选取下一模块的首通道作为测试对象；

S723、结束本DI模块的测试。

下面结合图8和图9分别对测试系统的控制中心中AI模块自动化测试单元控制AI模块自动化测试的步骤和AO模块自动化测试单元控制AO模块自动化测试的步骤进行解释，与图6、图7不同的是，控制中心判断AI模块、AO模块测试结果是否合格为所述通道量程范围内抽测的数值均满足设定的精度要求，在本实施例中抽测的数值为通道满量程的0％、25％、50％、75％和100％五个数值，测试合格后测试系统自动停止，对模块下一通道的测试需要重新运行测试系统，而非如图6、图7所示，对DO/DI类型模块，是按照模块全通道来进行自动化测试的，即对该模块所有通道都测试完毕后测试系统才停止。

优选地，本发明实施例中上述语音提示的内容为：1)测试过程的开始：start；2)、模块的通道号：channel XXX；3)、完成强制数据的输出：ok；4)，进行下一项测试：next、5)、发现问题：problem；6)、测试过程结束：over。

在对测试系统的设置上，配置有声卡及相关驱动软件，声音的内容可选择相应的软件工具进行录制，然后在本测试软件程序中进行调用；或通过程序语言来“朗读”简单的声音内容。

如图8所示，AO模块自动化测试单元控制AO模块自动化测试的步骤包括：

S801、语音提示测试开始,并用颜色标识当前被测试数据；

S802、依据测试对象在测试用例中所处的位置信息，读取测试所需数据点名等信息；

S803、语音提示被测试模块的通道号；

S804、将相关点名等信息通过DCS的接口单元，传递到DCS中央控制单元，强制DCS对该数据点按指定值向外输出；

S805、将相关点名等信息通过DCS提供的接口单元，传递到DCS中央控制单元，查询DCS对该强制点的强制数值；

S806；判断DCS查询到的强制值是否与将要强制的数值一致；如果是，则执行步骤S807，否则执行步骤S822；

S807、语音提示完成AO信号的强制输出；

S808、判断强制数据输出是否达到稳定条件；如果是，则执行步骤S810，否则执行步骤S809；

S809、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S808；

S810、在控制中心所在的计算机当前画面弹出一个对话框，输入经实际测量的DCS相应强制输出的信号值；

S811、在被测试通道上，按照测试用例及测试系统中控制中心的提示，使用测量工具测量相应的AO信号；

S812、将测量到的AO信号值输入到该对话框中；

S813、将读取到的AO值写入到测试用例之中；

S814、判断精度是否满足相关要求，如果是，则执行步骤S815，否则执行步骤S822；

S815、判断测试系统是否已经按照量程范围的0％、25％、50％、75％、100％进行了测试；如果是，则执行步骤S818，否则执行步骤S816；

S816、将测试用例中当前数据处理单元格向右移动一位，并用颜色标识；

S817、语音提示进行本通道量程范围内下一抽选值的强制输出，并返回执行步骤S804；

S818、语音提示该模块的此通道测试结束；

S819、解除该模块被测试通道的强制状态；

S820、自动选取该模块下一通道量程范围为0％的数值作为测试对象；

S821、结束该AO模块通道的测试；

S822、暂停测试并语音提示发现问题；

S823、查找问题并分析原因。

如图9所示，AI模块自动化测试单元控制AI模块自动化测试步骤包括：

S901、语音提示测试开始，并用颜色标识当前被测试数据；

S902、依据测试对象在测试用例中所处的位置信息，读取测试所需数据点名等信息；

S903、语音提示被测试模块的通道号；

S904、在被测试通道上，按照测试用例及测试系统的提示施加相应的模拟信号；

S905、将上述数据点名等信息通过DCS提供的接口单元，传递到DCS中央控制单元，查询DCS对该数据点采集的数值；

S906、控制中心判断是否达到数据稳定取值条件；如果是，则执行步骤S908，否则执行步骤S907；

S907、延时：延长设定时长后，重新执行步骤S905；

S908、将DCS采集到的相应数值写入到测试用例之中，并查看测试用例中相应的精度误差结果；

S909、精度是否满足相关要求；如果是，则执行步骤S910，否则执行步骤S913；

S910、判断测试系统是否已经按照量程范围的0％、25％、50％、75％、100％进行了测试；如果是，则执行步骤S915，否则执行步骤S911；

S911、将测试用例中当前数据处理单元格向右移动一位,并用颜色标识；

S912、语音提示进行本通道量程范围下一抽选值的测试，然后执行步骤S904和S905；

S913、暂停测试并语音提示发现问题；

S914、查找问题并分析原因；

S915、语音提示该模块的此通道测试结束；

S916、自动选取该模块下一通道量程范围为0％的数值作为测试对象；

S917、结束该AI模块通道的测试；

采用本实施例提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、测试过程中，测试用例的自动生成，操作员工作量的减少和测试系统负责工作的增加，提高了通道测试方法和通道测试系统的自动化测试程度；

2、进一步地，通过在数据库中查找I/O模块通道数据，并将I/O模块通道数据导入至预设的测试用例模板之中，可以大大提高测试用例的自动化生成速度，进而提高I/O模块通道测试效率。

3、使用本发明提供的上述技术方案，对AI/DI模块通道的测试，只需要1名测试人员配合测试系统的控制中心就可以完成；对AO/DO模块通道的测试，两名测试人员的工作量也明显减少，降低测试成本；

4、由于测试过程的高度自动化，在测试过程中，测试人员仅负责关键测试步骤的执行，因而工作强度得到大幅的下降，进而测试效率和测试质量得到提高。

5、测试系统通过无线网络和DCS中央控制单元进行任务及数据的通信；通过语音方式和现场测试人员进行信息交流，简化了沟通的方式和成本。

最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (11)

1.一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试方法，所述测试方法通过测试系统检测DCS中I/O模块通道是否合格，所述测试系统设置有自动发出测试命令和查询测试结果的控制中心；其特征在于，所述方法包括：

一、所述测试系统根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取所述待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；其中，所述测试系统中根据不同的I/O模块名称预设有不同的测试用例模板；

二、选取被测试模块的相应通道作为测试对象，并判断所述通道所属I/O模块的类型是AO模块、DO模块、AI模块、DI模块中的哪一种；如果是DO模块或者DI模块，则执行步骤三；如果是AO模块或者AI模块，则执行步骤四；

三、对所述DO模块或者DI模块进行全通道自动化测试；

四、对所述待检测AO模块或者AI模块当前所选择的通道进行自动化测试，然后判断所述通道所属的AO模块或者AI模块是否已经测试完毕；如果不是，则执行步骤五；否则执行步骤六；

五、选择所述AO模块或者AI模块的下一通道作为当前测试通道，然后返回至步骤四；

六、结束所述通道所在的AO模块或者AI模块的测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述DO模块或者AO模块进行自动化检测的步骤包括：

1)、测试系统的控制中心根据DO模块或者AO模块待测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息和指定值；并自动将所述数据点名信息和指定值通过所述DCS接口单元传递至所述DCS的中央处理单元，然后所述DCS中央控制单元对所述数据点强制按照指定值向外部输出；

2)、在所述DCS中央控制单元对所述数据点按照指定值向外部输出后，操作员测量所述DO模块或者AO模块当前通道向外输出的信号值，并将所述信号值作为测量结果反馈至所述测试系统的控制中心，所述控制中心判断所述测量结果是否合格；如果是，所述测试系统的控制中心自动将所述测量结果输入到所述测试用例之中；如果不是，则提示错误。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤3)：

在所述步骤2)中测试系统的控制中心自动将所述测量结果输入到所述测试用例之后，继续判断所述DO模块或者AO模块当前测试通道是否为所述DO模块或者AO模块的最后一个测试通道；如果是，则结束所述DO模块或者AO模块的测试；如果不是，则选择所述DO模块或者AO模块的下一通道作为测试对象，返回执行步骤1)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述DI模块或者AI模块进行自动化检测的步骤包括：

1)、所述测试系统的控制中心根据所述DI模块或者AI模块待测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息；对于所述DI模块，并通知操作员在所述数据点对应的通道进行短接或断开操作；对于所述AI模块，施加预定模拟信号值操作；

2)、所述操作员完成对所述数据点对应的通道进行短接或断开操作或施加预定模拟信号值的操作后，所述测试系统通过所述DCS的接口单元查询所述DI模块或者AI模块中数据点对应通道的数据采集结果；

3)、所述测试系统的控制中心判断步骤2)中查询的所述数据采集结果是否合格，如果是，所述测试系统的控制中心自动将所述数据采集结果输入到所述测试用例之中；如果不是，则提示错误。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤4)：

在所述步骤3)中测试系统的控制中心自动将所述数据采集结果输入到所述测试用例之后，继续判断所述DI模块或者AI模块当前测试通道是否为所述DI模块或者AI模块的最后一个测试通道；如果是，则结束所述DI模块或者AI模块的测试；如果不是，则选择所述DI模块或者AI模块的下一通道作为测试对象，返回执行步骤1)。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法中：

如果是对DO模块或者DI模块进行测试时，所述指定值为1或0，所述控制中心判断所述测试结果是否合格也是根据所述测试结果是否分别为1或0；如果是，则合格，如果否，则不合格；

如果是对AO模块或者AI模块进行测试时，所述指定值为预设定的模拟量值；所述控制中心判断所述测试结果是否合格为所述通道量程范围内抽测的数值均满足设定的精度要求。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测试系统中以下步骤是通过无线网络传输数据或者信号：

所述测试系统的控制中心通过所述DCS的接口单元向所述DCS的中央控制单元发送数据强制输出命令或者数据采集命令时。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测试系统的控制中心通过语音方式向所述操作者发出命令或者操作提示。

9.一种电站DCS中I/O模块通道自动化测试系统，其特征在于，所述系统包括：

测试用例模板，所述测试用例模板根据不同的I/O模块名称预先设置成不同类型；

控制中心，所述控制中心设置成能够根据待检测I/O模块所属站号及I/O模块类型，从数据库中查找和提取所述待检测I/O模块通道数据，并生成相应的测试用例；并且所述控制中心能够自动发出测试命令和查询测试结果；所述控制中心包括对所述I/O模块内数字信号通道进行全通道自动化测试的DO模块自动化测试单元和DI模块自动化测试单元，以及对I/O模块内模拟信号通道进行自动化测试的AO模块自动化测试单元和AI模块自动化测试单元；

通信单元，用于向DCS现场操作者和DCS中央控制单元发送操作命令和/或操作提示；并且能够接收所述DCS中I/O模块通道的测试结果。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统中的通信单元通过无线网络或者语音方式与外部通信。

11.根据权利要求9或者10所述的系统，其特征在于，所述控制中心能够根据所述待测试通道在测试用例中所处的位置信息，自动读取测试所需数据点名信息和指定值；并且所述控制中心还能够通过所述DO模块自动化测试单元和所述AO模块自动化测试单元根据测试所需数据点名信息和指定值，自动向DCS中央控制单元发出强制当前被测试模块通道按指定值向外输出信号的命令；所述控制中心通过所述DI模块自动化测试单元和所述AI模块自动化测试单元根据测试所需数据点名信息，自动向DCS中央控制单元发出查询当前被测试模块通道数据采集结果的命令。