一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法，其中系统包括：测试配置模块，数据采集模块，判别分析模块，实时状态监视模块，测试报告生成模块，对外接口模块。测试配置模块用于存储测试配置信息；数据采集模块用于采集工业控制系统的不同层级数据；判别分析模块用于分析工业控制系统的数据并输出分析结果；实时状态监视模块用于显示分析结果；测试报告生成模块用于生成测试报告；对外接口模块用于与第三方测试平台及与非OPC UA工业通信协议的工业控制系统通信。本发明专利技术实施例的可靠性测试系统使第三方测试平台也能获取测试数据，还能够对不同工业通信协议的工业控制系统进行监测，具有更高的使用便利性。

A Reliability Testing System and Testing Method for Industrial Control Systems

The embodiment of the invention provides a reliability test system and a test method for an industrial control system. The system includes a test configuration module, a data acquisition module, a discriminant analysis module, a real-time status monitoring module, a test report generation module and an external interface module. Test configuration module is used to store test configuration information; data acquisition module is used to collect data at different levels of industrial control system; discriminant analysis module is used to analyze data of industrial control system and output analysis results; real-time status monitoring module is used to display analysis results; test report generation module is used to generate test reports; external interface module is used to test with third parties. Platform and industrial control system communication with non-OPC UA industrial communication protocol. The reliability test system of the embodiment of the present invention enables the third-party test platform to acquire test data, and can monitor the industrial control system of different industrial communication protocols, thus having higher convenience for use.

【技术实现步骤摘要】
一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法
本专利技术涉及工业自动化
，特别是涉及一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法。
技术介绍
随着智能制造概念的不断推进，工业控制系统的网络通信能力正在不断增强，尤其是OPCUA(OPCUnifiedArchitecture，OPC统一架构)等具备强大信息建模能力的开放式通信接口在PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)等核心设备上的应用，工厂内部的网络分层结构将变得更加模糊化，同时网络环境也更加复杂，工业控制系统PLC的可靠性需要在各种网络环境下被更加全面地测试，以保证工业控制系统可靠运行。然而，专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有的工业控制系统可靠性测试系统至少存在如下问题：一方面，现有可靠性测试系统生成的测试数据通常只能由自身通过图像显示，其它的第三方测试平台难以获取测试数据，造成使用便利性降低；另一方面，现有可靠性测试系统通常只支持单一的工业通信协议，存对不同工业通信协议的工业控制系统兼容性低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法，以提高工业控制系统可靠性测试系统的使用便利性。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种工业控制系统可靠性测试系统，所述系统包括：测试配置模块，数据采集模块，判别分析模块，实时状态监视模块，测试报告生成模块，以及对外接口模块；其中，所述测试配置模块，用于存储扩展标记语言XML格式的测试配置信息；所述测试配置信息中包括：测试环境配置信息和状态异常判断条件配置信息；所述数据采集模块，用于采集工业控制系统产生的不同层级的数据；所述数据包括：控制级数据，网络级数据，以及应用级数据；其中，所述控制级数据中包括：所述工业控制系统输出的模拟量信号和开关量信号；所述网络级数据中包括应答报文，所述应答报文是所述工业控制系统针对探测请求报文返回的数据包；所述应用级数据中包括：所述工业控制系统基于OPCUA接口输出的模拟量信号和开关量信号；所述判别分析模块，用于基于所述测试配置模块中存储的测试配置信息，对所述数据采集模块采集的所述工业控制系统的数据进行分析，并输出针对所述工业控制系统的控制级数据、网络级数据以及应用级数据的分析结果；所述实时状态监视模块，用于将所述判别分析模块输出的分析结果以曲线形式进行显示；不同的所述曲线用于表示所述工业控制系统不同层级数据的状态；所述测试报告生成模块，用于生成测试报告；所述测试报告中包括：测试配置信息，所述工业控制系统的异常状态信息，以及所述异常状态信息的统计信息；所述测试报告的格式为便携式文档PDF格式；所述对外接口模块，用于与第三方测试平台以及与基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统进行通信。可选地，所述对外接口模块，包括：异常信息调用接口子模块，用于向第三方测试平台发送所述分析结果；多协议数据输入接口子模块，用于接收非OPCUA应用层数据；所述非OPCUA应用层数据为：基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统产生的应用层数据。可选地，所述判别分析模块，还用于：获取所述多协议数据输入接口子模块发送的所述非OPCUA应用层数据，判断所述非OPCUA应用层数据中是否存在异常。可选地，所述对外接口模块，具体用于：当第三方测试平台与所述对外接口模块连接时，向所述第三方测试平台发送当前时刻之前，被测工业控制系统的最新一条异常记录信息；所述异常记录信息中包含异常状况的发生时刻。可选地，所述数据采集模块，具体用于：向被测工业控制系统发送请求报文，所述请求报文为地址解析协议ARP协议报文或者Internet控制消息协议ICMP协议报文；接收由所述被测工业控制系统返回的应答报文，所述应答报文为ARP协议报文或者ICMP协议报文。第二方面，本专利技术实施例提供了一种工业控制系统可靠性测试方法，所述方法包括：存储扩展标记语言XML格式的测试配置信息；所述测试配置信息中包括：测试环境配置信息和状态异常判断条件配置信息；采集工业控制系统产生的不同层级的数据，所述数据包括：控制级数据，网络级数据，以及应用级数据；其中，所述控制级数据中包括：所述工业控制系统输出的模拟量信号和开关量信号；所述网络级数据中包括应答报文，所述应答报文是所述工业控制系统针对探测请求报文返回的数据包；所述应用级数据中包括：所述工业控制系统基于OPCUA接口输出的模拟量信号和开关量信号；基于所存储的所述测试配置信息，对采集的所述工业控制系统的数据进行分析，并输出针对所述工业控制系统的控制级数据、网络级数据以及应用级数据的分析结果；将所述分析结果以曲线形式进行显示；不同的所述曲线用于表示所述工业控制系统不同层级数据的状态；生成测试报告；所述测试报告中包括：测试配置信息，所述工业控制系统的异常状态信息，以及所述异常状态信息的统计信息；所述测试报告的格式为便携式文档PDF格式；与第三方测试平台以及与基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统进行通信。可选地，所述与第三方测试平台以及与基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统进行通信，包括：向第三方测试平台发送所述分析结果；接收非OPCUA应用层数据；所述非OPCUA应用层数据为：基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统产生的应用层数据。可选地，所述方法还包括：判断所接收的所述非OPCUA应用层数据中是否存在异常。可选地，所述方法还包括：当与第三方测试平台连接时，向所述第三方测试平台发送当前时刻之前，被测工业控制系统的最新一条异常记录信息；所述异常记录信息中包含异常状况的发生时刻。可选地，所述采集工业控制系统产生的不同层级的数据，包括：向被测工业控制系统发送请求报文，所述请求报文为地址解析协议ARP协议报文或者Internet控制消息协议ICMP协议报文；接收由所述被测工业控制系统返回的应答报文，所述应答报文为ARP协议报文或者ICMP协议报文。本专利技术实施例提供的一种工业控制系统可靠性测试系统及测试方法，能够基于测试配置信息，对所采集的工业控制系统的数据进行分析，并输出针对工业控制系统的控制级数据、网络级数据以及应用级数据的分析结果，以进一步保证工业控制系统可靠运行。并且，通过对外接口模块能够与第三方测试平台进行通信，使得第三方测试平台也能获取测试数据，从而提高使用便利性，同时，还能够与基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统进行通信，从而能够对不同工业通信协议的工业控制系统进行监测，提高了可靠性测试系统的兼容性。当然，实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的工业控制系统可靠性测试系统的一种结构示意图；图2为本专利技术实施例中对外接口模块的一种结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的工业控制系统可靠性测试方法一种流程示意图；图4为本专利技术实施例中步骤S206的一种流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的电子设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业控制系统可靠性测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试配置模块，数据采集模块，判别分析模块，实时状态监视模块，测试报告生成模块，以及对外接口模块；其中，所述测试配置模块，用于存储扩展标记语言XML格式的测试配置信息；所述测试配置信息中包括：测试环境配置信息和状态异常判断条件配置信息；所述数据采集模块，用于采集工业控制系统产生的不同层级的数据；所述数据包括：控制级数据，网络级数据，以及应用级数据；其中，所述控制级数据中包括：所述工业控制系统输出的模拟量信号和开关量信号；所述网络级数据中包括应答报文，所述应答报文是所述工业控制系统针对探测请求报文返回的数据包；所述应用级数据中包括：所述工业控制系统基于OPC UA接口输出的模拟量信号和开关量信号；所述判别分析模块，用于基于所述测试配置模块中存储的测试配置信息，对所述数据采集模块采集的所述工业控制系统的数据进行分析，并输出针对所述工业控制系统的控制级数据、网络级数据以及应用级数据的分析结果；所述实时状态监视模块，用于将所述判别分析模块输出的分析结果以曲线形式进行显示；不同的所述曲线用于表示所述工业控制系统不同层级数据的状态；所述测试报告生成模块，用于生成测试报告；所述测试报告中包括：测试配置信息，所述工业控制系统的异常状态信息，以及所述异常状态信息的统计信息；所述测试报告的格式为便携式文档PDF格式；所述对外接口模块，用于与第三方测试平台以及与基于非OPC UA工业通信协议的工业控制系统进行通信。...

【技术特征摘要】
1.一种工业控制系统可靠性测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试配置模块，数据采集模块，判别分析模块，实时状态监视模块，测试报告生成模块，以及对外接口模块；其中，所述测试配置模块，用于存储扩展标记语言XML格式的测试配置信息；所述测试配置信息中包括：测试环境配置信息和状态异常判断条件配置信息；所述数据采集模块，用于采集工业控制系统产生的不同层级的数据；所述数据包括：控制级数据，网络级数据，以及应用级数据；其中，所述控制级数据中包括：所述工业控制系统输出的模拟量信号和开关量信号；所述网络级数据中包括应答报文，所述应答报文是所述工业控制系统针对探测请求报文返回的数据包；所述应用级数据中包括：所述工业控制系统基于OPCUA接口输出的模拟量信号和开关量信号；所述判别分析模块，用于基于所述测试配置模块中存储的测试配置信息，对所述数据采集模块采集的所述工业控制系统的数据进行分析，并输出针对所述工业控制系统的控制级数据、网络级数据以及应用级数据的分析结果；所述实时状态监视模块，用于将所述判别分析模块输出的分析结果以曲线形式进行显示；不同的所述曲线用于表示所述工业控制系统不同层级数据的状态；所述测试报告生成模块，用于生成测试报告；所述测试报告中包括：测试配置信息，所述工业控制系统的异常状态信息，以及所述异常状态信息的统计信息；所述测试报告的格式为便携式文档PDF格式；所述对外接口模块，用于与第三方测试平台以及与基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统进行通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对外接口模块，包括：异常信息调用接口子模块，用于向第三方测试平台发送所述分析结果；多协议数据输入接口子模块，用于接收非OPCUA应用层数据；所述非OPCUA应用层数据为：基于非OPCUA工业通信协议的工业控制系统产生的应用层数据。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述判别分析模块，还用于：获取所述多协议数据输入接口子模块发送的所述非OPCUA应用层数据，判断所述非OPCUA应用层数据中是否存在异常。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对外接口模块，具体用于：当第三方测试平台与所述对外接口模块连接时，向所述第三方测试平台发送当前时刻之前，被测工业控制系统的最新一条异常记录信息；所述异常记录信息中包含异常状况的发生时刻。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块，具体用于：向被测工业控制系统发送请求报文，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，公彦杰，何跃鹰，赵艳领，摆亮，王麟琨，
申请(专利权)人：国家计算机网络与信息安全管理中心，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11