DE10157081A1 - System zur Prüfung der Funktion wenigstens einer softwarebasierten Steuerungskomponente einer Maschine oder Anlage - Google Patents

Abstract

System zur Prüfung der Funktion wenigstens einer softwarebasierten Steuerungskomponente (1) einer Maschine oder Anlage, welche Steuerungskomponente (1) durch Ausgabe von Steuerungssignalen eine oder mehrere weitere Unterkomponenten steuert, umfassend eine mit der Steuerungskomponente (1) kommunizierende Recheneinrichtung (6) mit einer Eingabeeinrichtung (7, 8) zur Eingabe von Prüfbefehlen sowie eine Speichereinrichtung (14) zur automatischen Speicherung der eingegebenen Prüfbefehle in Form wenigstens eines softwarebasierten Prüfskripts, das bei einer späteren erneuten Prüfung automatisch abarbeitbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein System zur Prüfung der Funktion wenigstens einer softwarebasierten Steuerungskomponente einer Maschine oder Anlage.
• Eine solche Steuerkomponente steuert durch die Ausgabe von Steuerungssignalen bzw. durch den Empfang entsprechender Eingangssignale eine oder mehrere weitere Unterkomponenten der Maschine oder Anlage. Zu nennen ist hier beispielsweise eine Fahrzeugsteuerung, z. B. das zentrale Steuergerät eines Zuges oder Triebwagens. Über dieses werden eine Vielzahl von Unterkomponenten oder Untersystemen gesteuert, wie z. B. ein Antriebssteuergerät, ein Bremssteuergerät, Hilfsbetriebeumrichter, die Klimaanlage, Türen etc. Grundlage für die Steuerung ist eine spezifische Steuerungssoftware, die speziell auf die Steuerung der Maschine oder Anlage, also z. B. des Zuges und seiner jeweiligen Komponenten ausgelegt ist.
• Vor der eigentlichen Realisierung einer solchen Maschine oder Anlage ist es zwingend erforderlich, die Software zu projektieren und damit die gesamte Maschinen- oder Anlagesteuerung in Form eines Testsystems zu entwickeln, um die Funktion der Steuerung an einer Prüf- oder Testeinrichtung zunächst auf ihre Tauglichkeit testen zu können, bevor es an die Realisierung geht. Solche automatischen Prüfungen oder Tests sind sehr aufwendig, da sie zunächst das Programmieren aufwendiger Programmprüfroutinen bedingen, in denen die einzelnen Prüfschritte und die im Rahmen eines Prüfschritts vorzunehmenden Handlungen und Signalgaben zu definieren waren. Ebenfalls musste das erwartete Ergebnis definiert und als Abfrage in der Prüfroutine integriert werden. Dabei muss die Art der Programmierung auf die jeweilige Programmierung der zu testenden Steuerkomponente abgestellt werden. Erst nach Fertigstellung der programmtechnischen Prüfroutinen konnte mit den Prüfungen und Tests begonnen werden, wobei hierbei häufig Nachbesserungen innerhalb der Prüfroutinen erforderlich sind. Jede Änderung im Testaufbau bedarf der entsprechenden Überarbeitung der Prüfroutine, wobei auch hiermit zwangsläufig Fehlprogrammierungen verbunden sein können, die sich erst in nachfolgenden Testläufen zeigen.
• Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein System anzugeben, das die Erstellung einer programmtechnischen Prüfroutine auf vereinfachte Weise ermöglicht.
• Zur Lösung ist hierfür ein System zur Prüfung der Funktion wenigstens einer softwarebasierten Steuerungskomponente einer Maschine oder Anlage, welche Steuerungskomponente durch Ausgabe von Steuerungssignalen eine oder mehrere weitere Unterkomponenten steuert, vorgesehen, umfassend eine mit der Steuerungskomponente kommunizierende Recheneinrichtung mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Prüfhandlungen, sowie eine Speichereinrichtung zur automatischen Speicherung der davon abgeleiteten Prüfbefehle und der Reaktionen der zu testenden Steuerungskomponente in Form wenigstens eines softwarebasierten Prüfskripts, das bei einer späteren erneuten Prüfung automatisch abarbeitbar ist.
• Das erfindungsgemäße System ermöglicht die automatische Erstellung eines programmtechnischen Prüfskripts dadurch, dass automatisch die von einem Prüfer zum Prüfen einer bestimmten Funktion der Steuerungskomponente durchgeführter Prüfhandlungen aufgezeichnet werden und die zugehörigen Reaktionen der zu testenden Steuerungskomponente. Der Prüfer muss also nicht vorab ein komplettes Prüfskript programmieren, vielmehr beginnt er ohne ein vorhandenes Prüfskript damit, bestimmte Funktionen der Steuerungskomponente durch Eingabe entsprechender programmtechnischer Prüfhandlungen zu testen. Im Hintergrund erfolgt automatisch die Aufzeichnung und Speicherung dieser Prüfbefehle und der Reaktionen der Steuerungskomponente in chronologischer Form, anhand welcher automatisch ein Prüfskriptprogramm erstellt wird, das auf den vorher eingegebenen Prüfbefehlen basiert. Dieses Prüfskript wird so lange fortgeschrieben, bis die Prüfung beendet ist. Das Prüfskript, das also allein durch Aufzeichnen der intuitiven, vom Prüfer vorgenommenen Prüfschritte erstellt wurde, wird anschließend einer späteren erneuten Prüfung zugrunde gelegt und automatisch abgearbeitet.
• In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung zum Erzeugen von prüfbefehlsspezifischen Signalen und von als Antwort auf Steuerungssignale, die von der Steuerungskomponente tatsächlich oder angenommenermaßen gegeben werden, von einer Unterkomponente zu gebenden simulierten aktionsspezifischen Antwortsignalen ausgebildet ist, welche Signale an die Steuerungskomponente gegeben werden, wobei die Recheneinrichtung zum Empfang und gegebenenfalls Verarbeiten der von der Komponente gegebenen Reaktionssignale ausgebildet ist. Seitens der Recheneinrichtung werden also Eingangs- und Ausgangssignale aller Art erzeugt. Es handelt sich dabei beispielsweise um Eingangssignale, die aufgrund eines bestimmten Prüfbefehls an die Steuerungskomponente gegeben werden, die in Antwort darauf Ausgangssignale an eine oder mehrere Unterkomponenten ausgibt. Gleichermaßen kann es sich um Ausgangssignale handeln, die von einer über die Steuerungskomponente angesprochenen Unterkomponente erzeugt werden würden und die an die Steuerungskomponente gegeben werden würden. Die Recheneinrichtung ist also zum Simulieren insbesondere der von den Unterkomponenten und Untersystemen bei Ansprechen derselben ausgebildet, wobei diese Unterkomponenten in ihrer Funktion oder ihren Signalerzeugungs- und Gabeeigenschaften in der Recheneinrichtung bzw. mittels der Recheneinrichtung abgebildet und simuliert werden. Je nachdem wie die Prüftiefe gewählt wird, können mehr oder weniger Unterkomponenten oder Untersysteme simuliert werden. Dabei ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass es letztlich nicht Ziel ist, die eigentliche Funktion der Unterkomponenten oder der Untersysteme zu testen, sondern lediglich die Funktion der Steuerungssoftware der Steuerungskomponente, wozu aber die simulierte Gabe der Unterkomponenten- oder Untersystemsignale, die angesprochen werden, erforderlich ist. Handelt es sich bei einem Untersystem um ein in sich geschlossenes, komplexeres Subsystem, das von einem Zulieferer fertig konfiguriert wurde, so ist eine Simulation dieses kompletten Systems nicht unbedingt erforderlich, da es in sich geschlossen arbeitet. Erforderlich wäre gegebenenfalls lediglich, etwaige vom Subsystem an die Steuerungskomponente gegebenen Signale zu simulieren.
• Für eine möglichst einfache Bedienung ist es zweckmäßig, wenn wenigstens ein Anzeigemonitor vorgesehen ist, an dem eine von der Recheneinrichtung simulierte, vorzugsweise einem Bedienpult der Maschine oder Anlage nachempfundene Benutzeroberfläche anzeigbar ist, über welche gegebenenfalls die Prüfbefehle eingebbar sind. Dem Prüfer wird also eine Arbeitsumgebung angezeigt, wie sie der realen Arbeitsumgebung ähnlich ist. Beispielsweise wird der Führerstand eines Zuges nachempfunden und dargestellt, wobei der Prüfer gegebenenfalls direkt über den Monitor, der dann beispielsweise als Touchscreen ausgebildet ist, die entsprechenden Prüfbefehle geben kann. Die Benutzeroberfläche kann dabei je nach dem zu prüfenden Maschinen- oder Anlagensystem geändert und variiert werden. Sollen beispielsweise bei einem Zug bestimmte Betriebsaggregate wie die Klimaanlage, die Türen, die Stromabnehmer oder die Bremsen hinsichtlich der Ansteuerung über die Steuerungskomponente geprüft werden, so kann beispielsweise für jedes System eine eigene spezifische Benutzeroberfläche angezeigt werden, die zweckmäßigerweise dem Bedienpult, wie es in diesem Fall im Zugführerhaus realisiert wäre, nachempfunden ist. Es versteht sich von selbst, dass dem Prüfer am Anzeigemonitor eine entsprechende Auswahlmöglichkeit der jeweiligen benötigten Bedienoberfläche gegeben wird. Je nachdem, welche Bedienoberfläche gewählt wird, kann beispielsweise seitens der Recheneinrichtung automatisch das erforderliche Prüfskript, das z. B. zum Prüfen des Steuerungssystems "Klimaanlage" benötigt wird, geladen werden, d. h. dass beispielsweise systemspezifische Prüfskripte entweder von Haus aus erstellt oder im Bedarfsfall automatisch seitens der Rechnereinrichtung aus dem gesamten Prüfskript herausgezogen werden können.
• Für eine einfache Signalkommunikation ist es zweckmäßig, wenn die Recheneinrichtung und die Steuerungskomponente an einen gemeinsamen Signalbus angeschlossen sind, über den sie miteinander kommunizieren. Um dem Prüfer zu ermöglichen, das korrekte Arbeiten der Steuerungskomponente überprüfen zu können ist es besonders zweckmäßig, wenn die Recheneinrichtung zum Aufzeichnen aller über den Signalbus gegebenen Signale oder aller über den Signalbus erfassbaren Signalwechsel ausgebildet ist, wobei die Signale oder Signalwechsel zweckmäßigerweise zeitabhängig aufzeichenbar sind, da bestimmte Signale oder Signalfolgen nur in einem bestimmten Zeitfenster erzeugt oder gegeben werden können oder dürfen. Die erfassten Signale oder Signalwechsel können dem Prüfer entweder unmittelbar ausgegeben werden, beispielsweise indem sie an einer Druckeinrichtung oder dergleichen durch grafische Umsetzung ausgedruckt werden, alternativ besteht auch die Möglichkeit, diese Kontrolle erst hinterher durchzuführen. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die erfassten Signale oder Signalwechsel und gegebenenfalls die rechnereinrichtungsseitig erzeugten Signale an einem oder dem Anzeigemonitor grafisch bzw. optisch darstellbar sind. Der Prüfer erhält also eine komplette optische Übersicht über die erzeugten und gegebenen Signale oder Signalwechsel, so dass er unmittelbar das Testergebnis auf seine Richtigkeit überprüfen und beurteilen kann.
• Die Aufzeichnung aller über den Signalbus geführten Signale oder Signalwechsel lässt ferner die Möglichkeit zu, auch solche Signale zu erfassen, die eigentlich von der Steuerungskomponente bei Gabe eines spezifischen Eingangssignals von der Recheneinrichtung nicht hätten gegeben werden dürfen.
• Wird beispielsweise von der Recheneinrichtung ein Signal gegeben, dass die Beleuchtung eingeschalten werden soll, so darf seitens der Steuerungskomponente lediglich ein Signal ausgegeben werden, das zum Anschalten der Beleuchtung dient. Wird jedoch zusätzlich ein Signal ausgegeben, das z. B. zur Betätigung eines Ventils der Klimaanlage oder der Sanitäreinrichtung dient, so ist dies ein fehlerhaft ausgegebenes Signal, das jedoch erfasst wird, so dass der Prüfer von diesem Fehlsignal Kenntnis erhält.
• Eine besonders vorteilhafte Erfindungsausgestaltung sieht vor, dass seitens der Prüfperson zumindest die erfassten Signale oder Signalwechsel über die Eingabeeinrichtung, insbesondere den Anzeigemonitor qualifizierbar sind, wobei die qualifizierten Signale oder Signalwechsel, gegebenenfalls abhängig von der Art der Qualifizierung, zu Vergleichszwecken gemeinsam mit den Prüfkommandos im Prüfskript in der Rechnereinrichtung speicherbar und bei einer erneuten automatischen Prüfung abrufbar sind. Der Prüfer kann also das oder die erfassten Signale oder Signalwechsel bewerten und beispielsweise als "gut" qualifizieren, wobei diese Qualifizierung zusammen mit dem Signal erfasst und in Form eines Vergleichskommandos aufgezeichnet und abgespeichert wird. Im Rahmen einer späteren Prüfung kann dann dieses Prüfskript gestartet werden und die im Rahmen dieser Prüfung aufgezeichneten, als "gut" qualifizierten Signale werden automatisch mit den aktuell auftretenden Signalen der Steuerungskomponente verglichen. Stimmen die aktuellen Signale mit den im Prüfskript abgelegten Signalen überein, so ist die jeweils zugrunde liegende Softwarefunktion in Ordnung, andernfalls scheint ein Fehler vorzuliegen, es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Es erfolgt ebenfalls eine Fehlermeldung bei zusätzlich auftretenden Signalwechseln, die nicht im Prüfskript als Vergleichssignal gespeichert wurden.
• Zweckmäßigerweise ist es weiterhin, wenn der Betriebszustand einer oder mehrerer Unterkomponenten, die über die Steuerungskomponente ansteuerbar sind, an dem Anzeigemonitor anzeigbar ist. Beispielsweise kann angezeigt werden, ob die Beleuchtung eingeschalten ist, ob die Klimaanlage läuft etc. Dies kann für den Prüfer im Hinblick auf nachfolgend vorzunehmende Prüfschritte eine wichtige Information sein.
• Für den Prüfer ist es wichtig, dass die Erstprüfung, wenn er also erstmals die Anlage oder Maschine prüft, möglichst flexibel ist und er quasi beliebig entscheiden kann, was und wie er konkret prüft. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn während der laufenden Speicherung der Prüfbefehle bzw. der Aufzeichnung der Signale oder Signalwechsel der jeweilige Vorgang unterbrechbar und an einer beliebigen Stelle des bis dahin erstellten Prüfskripts oder des Vergleichsskripts weitere neue oder zu ändernde Daten einschreibbar sind. Der Prüfer kann also den gesamten automatischen Aufzeichnungsvorgang und damit auch den Prüfvorgang beliebig anhalten, variieren und neu starten, so dass er den gesamten Prüfvorgang äußerst flexibel gestalten kann. Es bietet sich ihm auch die Möglichkeit, das Prüfskript, das bereits erstellt wurde, abzuändern und beispielsweise einen oder mehrere Prüfschritte an einer beliebigen Stelle des Prüfskripts einzufügen, so dass diese während des automatischen Ablaufs zeitlich früher gefahren werden oder dergleichen. Entsprechendes gilt natürlich auch betreffend die Vergleichskommandos.
• Zur Ermöglichung einer Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit aufeinander folgender Prüfungen ist es besonders vorteilhaft, wenn wenigstens ein signalspezifischer Grundzustand definierbar ist, der den Ausgangszustand für eine erneute automatische Prüfung definiert. D. h. der Prüfer kann ein Grundsignalmuster für die zu prüfende Steuerungskomponente festlegen, das den Ausgangszustand, also auch den Ausgangszustand der Software der Steuerungskomponente definiert, gleichermaßen auch den Ausgangszustand der Prüfskriptsoftware. Sobald dieser Ausgangszustand eingenommen ist kann die Prüfung beginnen.
• An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass der Prüfer zu einem beliebigen Zeitpunkt in den Prüfablauf eingreifen kann und gegebenenfalls zusätzliche Prüfbefehle erstmalig eingibt, die dann automatisch von der Recheneinrichtung erfasst und dem bereits existierenden Prüfskript hinzugefügt werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Prüfskript im Bedarfsfall zu aktualisieren und den Gegebenheiten anzupassen. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn in dem Testaufbau neue Komponenten eingefügt oder Komponenten ausgetauscht wurden, die einer anderen Prüfung bedürfen.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung.
• In dieser ist in Form einer Prinzipdarstellung das erfindungsgemäße System gezeigt. Das Beispiel beschreibt den Aufbau zur Prüfung einer zentralen Steuerungskomponente 1 eines Zuges. Der Steuerungskomponente 1, die auch als zentrales Steuergerät benannt werden kann, ist ein Monitor 2 zum Bedienen der Steuerungskomponente 1 und zum Beobachten des Funktionsablaufs zugeordnet. Der Monitor 2 ist die Schnittstelle zum Menschen im Prozess, die zusammen mit der Steuerungskomponente geprüft wird. Gibt z. B. die Steuerungskomponente eine Fehlermeldung "Klimaanlage defekt" ab, so erscheint am Monitor dieser Text im Klartext für den Zugführer. Ferner ist ein Gateway-Rechner 3 vorgesehen, über den die Verbindung der Steuerungskomponente 1 zu einem WT-Bus (wired train bus) geschaffen wird, wenn ein zweiter Zug angekoppelt werden soll. Der in der Figur skizzierte Aufbau zeigt das Grundschema eines Zuges. Die Steuerungskomponente 1 ist ferner mit einer Recheneinrichtung 4 verbunden, über welche ein Prüferzugriff auf die Steuerungssoftware, die in der Steuerungskomponente 1 hinterlegt ist und über die die gesamte Steuerung sämtlicher Unterkomponenten erfolgt, möglich ist. Ersichtlich sind die Steuerungskomponente 1, der Monitor 2 und der Gateway-Rechner 3 an einem gemeinsamen Kommunikationsbus 5, der bei einem Zug als MV-Bus (multi function vehicle bus) benannt wird, angeschlossen. An den Kommunikationsbus 5 angeschlossen ist ferner eine Recheneinrichtung 6, die über einen Anzeigemonitor 7 und eine Eingabeeinrichtung 8 in Form einer Tastatur verfügt. Diese Recheneinrichtung 6 ist ein Simulationsrechner, über den die zum Testen der Steuerungskomponente 1 erforderlichen Eingangs- und Ausgangssignale einer Reihe von Unterkomponenten, die im Realfall ebenfalls über den Kommunikationsbus 5 mit der Steuerungskomponente 1 kommunizierend verbunden sind, simuliert werden. Im Laboraufbau, wo die Prüfung und der Test der Software der Steuerungskomponente 1 erfolgt, sind diese einzelnen Unterkomponente oder Untersysteme selbstverständlich nicht real angeschlossen, weshalb sie in ihrer Art und Funktion über den Simulationsrechner nachgebildet werden.
• Der Simulationsrechner 6 verfügt, wie das vergrößert herausgezogene Schaubild zeigt, über eine Schnittstelle 9 zu dem Kommunikationsbus 5. Ferner ist ein OPC-Server vorgesehen, der über eine Signaldatenbank 11 verfügt, in der zu einer bestimmten zu simulierenden Unterkomponente die je nach Situation zu gebenden Signale abgelegt bzw. definiert sind. Der OPC-Server wird also über die Signaldatenbank und über diese über eine Summen-NSDB (node supervisor data base) parametriert.
• Dem OPC-Server 10 zugeordnet ist ein Speicherbereich 12, in dem eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionspläne 13 zu den verschiedensten Unterkomponenten, die simuliert werden können, abgelegt sind. Als zu simulierende Unterkomponenten sind beispielsweise anzuführen:
  
• a) Funktionspläne für alle Eingangs- /Ausgangsdatenschnittstellen der MV-Bus-Signale
• b) Funktionspläne für MV-Bus-Unterkomponenten:
  • - Türen
  • - Bremssteuergerät
  • - Antriebssteuergerät
  • - Hilfsbetriebeumrichter
  • - Klimaanlage
• c) Funktionspläne für Bedien- und Anzeigeelemente des Führerpults:
  • - Fahr-Bremshebel
  • - Taster
  • - Schalter
  • - Geschwindigkeitsanzeige
• d) Funktionspläne für Unter- oder Subsysteme:
  • - Relaisschaltungen/Hardwareleitungen
  • - Pneumatik
  • - Antrieb (Berechnung der Fahr-/Bremsdynamik)
• e) Funktionspläne zur Statusanzeige wichtiger Fahrzeugkomponente:
  • - Beleuchtung
  • - Antriebsmotoren
  • - Stromabnehmer
  • - Hauptschalter.
• Diese Aufzählung ist nicht abschließend und kann je nach Anwendungsfall geändert oder erweitert werden.
• Schließlich ist eine Steuerungs- und Speichereinrichtung 14 vorgesehen, über die der Betrieb der Recheneinrichtung 6 und insbesondere der Simulationsbetrieb gesteuert wird.
• In die Funktionspläne müssen noch die Eingangs- /Ausgangsdatenschnittstellen für alle MVB-Signale mit aufgenommen werden.
• Ausgangspunkt ist zunächst, dass seitens der Recheneinrichtung 6 noch kein Prüfskriptprogramm vorliegt, das eine automatische Prüfung der Steuerungskomponente 1 ermöglichen würde. Der Prüfer wählt z. B. über die Eingabeeinrichtung 8 oder aber den Anzeigemonitor 7 (der dann z. B. als Touchscreen ausgebildet ist) aus dem ihm angegebenen Grundmenü eine Konfigurationsoberfläche an, die es ihm ermöglicht zunächst zu definieren, welche Hardwarekomponente zu prüfen ist und welche sonstigen am Kommunikationsbus 5 hängenden Unterkomponenten zu simulieren sind (also z. B. die Klimaanlage, Türen, Bremssteuergerät etc.). In unserem Beispiel wäre als Hardwarekomponente die Steuerungskomponente 1 auszuwählen. Will der Prüfer im ersten Prüfschritt beispielsweise die Software der Steuerungskomponente 1 hinsichtlich ihrer korrekten Funktion beim Betrieb der Türen prüfen, so wird er als zu simulierende Unterkomponente die Türen wählen. Aus den in der Speichereinrichtung 12 hinterlegten Funktionsplänen wird über die Steuerungs- und Speichereinrichtung 14 der dem Türensystem zugeordnete Funktionsplan ausgewählt und eine entsprechende Bedienoberfläche erzeugt, die an dem Anzeigemonitor 7 ausgegeben wird. Über diese Bedienoberfläche kann der Prüfer nun z. B. einen Prüfbefehl eingeben, dass über die Steuerungskomponente 1 die Türen zu öffnen sind. Dieser Prüfbefehl wird über die Schnittstelle 9 auf den Kommunikationsbus 5 und über diesen zur Steuerungskomponente 1 gegeben. Diese wiederum gibt nun im Idealfall ein entsprechendes Steuerungs- oder Ausgangssignal auf den Kommunikationsbus 5, das das Öffnen der Türen veranlassen würde. Dieses Steuerungs- oder Ausgangssignal wird über die Recheneinrichtung 6 aufgenommen. Die Recheneinrichtung 6 ist dazu ausgebildet, dass sie das empfangene Signal in irgendeiner für den Prüfer erkennbaren Form grafisch am Anzeigemonitor 7 darstellen kann, so dass dem Prüfer die Möglichkeit gegeben ist, das von der Steuerungskomponente 1 gegebene Signal zu qualifizieren, ob es also "gut" oder "falsch" ist. Wird das Signal z. B. als "gut" qualifiziert, so wird es zusammen mit dem vorher eingegebenen Prüfbefehl in der Steuerungs- und Speichereinrichtung 14 automatisch aufgezeichnet und gespeichert. Der Prüfbefehl bzw. die mit ihm verbundenen datentechnischen Programmschritte werden in einem programmtechnischen Prüfskript abgespeichert, das aufgenommene und als "gut" qualifizierte Signal wird in ein Vergleichsskript eingeschrieben.
• In entsprechender Weise verfährt der Prüfer nun mit beliebigen anderen, gegebenenfalls bereits zu Anfang ausgewählten zu simulierenden Unterkomponenten, zu denen die entsprechenden Softwaremodule der Steuerungskomponente 1 zu testen sind. In jedem Fall wird seitens der Steuerungs- und Speichereinrichtung 14 der jeweilige Prüfbefehl und seine programmtechnische Umsetzung in dem Prüfskriptprogramm automatisch abgespeichert, auch die entsprechenden über den Kommunikationsbus 5 aufgenommenen Signale oder Signalwechsel werden in dem Vergleichsskript niedergeschrieben. Auf diese Weise wird die manuelle Prüfabfolge, die der Prüfer vornimmt, automatisch aufgezeichnet und ein Prüfskript und ein Vergleichsskript erstellt.
• Die Erzeugung der jeweiligen über die Recheneinrichtung 6 auf den Kommunikationsbus zu gebenden Signale erfolgt über den OPC-Server 10 und die Signaldatenbank 11. In dieser Signaldatenbank sind die Signale jeder der simulierbaren Unterkomponenten abgelegt, wobei der Prüfer während des Prüflaufs beliebig wählen kann, welche Signale auf den Kommunikationsbus gegeben werden. Der Prüfer kann z. B. ein bestimmtes Antwortsignal der Türsteuerung simulieren, z. B. dass sich eine bestimmte Tür nicht öffnet. Dieses Signal wird dann aus der Signaldatenbank 11 über den OPC-Server 10 auf den Kommunikationsbus 5 gegeben und das Antwortsignal der Steuerungskomponente 1 aufgezeichnet und überprüft.
• Über die Recheneinrichtung 6 werden sämtliche auf dem Kommunikationsbus 5 geführten Signale oder Signalwechsel zu jedem Zeitpunkt und vornehmlich zeitbezogen aufgezeichnet und am Anzeigemonitor 7 oder dem Monitor 2 dem Prüfer optisch oder grafisch dargestellt. Der Prüfer hat also so die Möglichkeit zu erkennen, ob neben dem eigentlich zu erwartenden Signal ein zweites, fälschlicherweise gegebenes Signal am Kommunikationsbus 5 anliegt. Soll beispielsweise die Steuerungskomponente 1 ein Türfreigabesignal geben, liegt aber gleichzeitig auch ein Signal zum Einschalten der Beleuchtung an, was vom Prüfer jedoch nicht angesteuert wurde, so kann der Prüfer diesen Fehlerzustand erkennen. Er kann beispielsweise dann unmittelbar über die Rechnereinrichtung 4 auf die Steuerungssoftware der Steuerungskomponente 1 zugreifen.
• Wie beschrieben erfolgt im Rahmen der Erstprüfung automatisch die Abspeicherung der prüfbefehlsbezogenen relevanten programmtechnischen Daten zur Bildung des Prüfskripts und der entsprechenden signalspezifischen Daten zur Erstellung des Vergleichsskripts. Soll nun zu einem späteren Zeitpunkt eine erneute Prüfung vorgenommen werden, so kann der Prüfer einen bestimmten Prüfablauf am Anzeigemonitor anwählen, wobei die Steuerungs- und Speichereinrichtung 14 der Recheneinrichtung 6 automatisch das jeweilige hierfür erforderliche Prüfskript - das Prüfskript kann natürlich zum Testen der jeweiligen einzelnen Steuerungskomponentenfunktion entsprechend strukturiert sein - auswählen und automatisch die Prüfung vornehmen. Selbstverständlich kann auch das gesamte Prüfskript abgearbeitet werden. Die in dieser Prüfung aufgenommenen Signale oder Signalwechsel werden mit entsprechenden Vergleichssignalen aus dem Vergleichsskript verglichen. Je nachdem wie der Vergleich ausfällt, ist die jeweilige Funktion in Ordnung oder fehlerhaft, es kann dann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Der Prüfer hat jederzeit die Möglichkeit, in den laufenden Prüfvorgang einzugreifen und diesen zu stoppen. Er kann z. B. erneut einen manuellen Prüfschritt vornehmen, der dann wiederum automatisch aufgezeichnet und dem bereits erstellten Prüfskript angefügt wird. Er kann auch direkt manuell in das Prüfskript eingreifen. Insgesamt ist das System im Hinblick auf eine Änderung bzw. Erweiterung völlig flexibel.

Claims (12)

1. System zur Prüfung der Funktion wenigstens einer softwarebasierten Steuerungskomponente (1) einer Maschine oder Anlage, welche Steuerungskomponente (1) durch Ausgabe von Steuerungssignalen eine oder mehrere weitere Unterkomponenten steuert, umfassend eine mit der Steuerungskomponente (1) kommunizierende Recheneinrichtung (6) mit einer Eingabeeinrichtung (7, 8) zur Eingabe von Prüfbefehlen, sowie eine Speichereinrichtung (14) zur automatischen Speicherung der eingegebenen Prüfbefehle in Form wenigstens eines softwarebasierten Prüfskripts, das bei einer späteren erneuten Prüfung automatisch abarbeitbar ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (6) zum Erzeugen von prüfbefehlsspezifischen Signalen und von als Antwort auf Steuerungssignale, die von der Steuerungskomponente tatsächlich oder angenommenermaßen gegebene werden, von einer Unterkomponente zu gebenden, simulierten aktionsspezifischen Antwortsignalen ausgebildet ist, welche Signale an die Steuerungskomponente (1) gegeben werden, wobei die Recheneinrichtung (6) zum Empfang und gegebenenfalls Verarbeiten der von der Steuerungskomponente (1) gegebenen Reaktionssignale ausgebildet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anzeigemonitor (2, 7) vorgesehen ist, an dem eine von der Recheneinrichtung (6) simulierte, vorzugsweise einem Bedienpult der Maschine oder Anlage nachempfundene Benutzeroberfläche anzeigbar ist, über welche gegebenenfalls die Prüfbefehle eingebbar sind.

4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (6) und die Steuerungskomponente (1) an einen gemeinsamen Signalbus (5) angeschlossen sind, über den sie miteinander kommunizieren.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (6) zum Aufzeichnen aller über den Signalbus (5) gegebenen Signale oder aller über den Signalbus (5) erfassbaren Signalwechsel ausgebildet ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale oder Signalwechsel zeitabhängig aufzeichenbar sind.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Signale oder Signalwechsel und gegebenenfalls die rechnereinrichtungsseitig erzeugten Signale an einem oder dem Anzeigemonitor (2, 7) graphisch darstellbar sind.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Prüfperson zumindest die erfassten Signale oder Signalwechsel über die Eingabeeinrichtung (2, 7, 8), insbesondere den Anzeigemonitor (2, 7) qualifizierbar sind, wobei die qualifizierten Signale oder Signalwechsel, gegebenenfalls abhängig von der Art der Qualifizierung, zu Vergleichszwecken in dem Prüfskript in der Rechnereinrichtung (6) speicherbar und bei einer erneuten automatischen Prüfung abrufbar sind.

9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand einer oder mehrerer simulierter Unterkomponenten, die über die Steuerungskomponente ansteuerbar sind, an dem Anzeigemonitor (2, 7) anzeigbar sind.

10. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindungen zumindest der im Rahmen eines aktuellen Prüfschritts beteiligen und gegebenenfalls simulierten Komponenten an dem Anzeigemonitor (2, 7) anzeigbar ist, vorzugsweise zusammen mit den erfassten Signale oder Signalwechseln.

11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der laufenden Speicherung der Prüfbefehle bzw. der Aufzeichnung der Signale oder Signalwechsel der jeweilige Vorgang unterbrechbar und an einer beliebigen Stelle des bis dahin erstellten Prüfskripts weitere neue oder zu ändernde Daten einschreibbar sind.

12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein signalspezifischer Grundzustand definierbar ist, der den Ausgangszustand für eine erneute automatische Prüfung definiert.