一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统，属于工业DCS平台系统测试领域，解决数据传输正确性测试问题，方法包括，对被测的DCS系统进行设备组态、变量组态和算法组态；在由所述DCS系统的各设备组成通信网络中，使任一或多个通信节点发送组态变量，并指定一个通信节点作为接收节点接收组态变量，接收节点利用其组态算法中包括的数据传输检测算法，对每个其他通信节点发送的组态变量进行自动检测，统计数据传输的正确性。本发明专利技术自动化程度高，减少人因误差；实现自动统计，且存储空间要求不高，适合长期监控；且无需外加测试工具，测试结果可信度高。

A test method and system for data transmission correctness of automatic statistics DCS system

【技术实现步骤摘要】
一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统
本专利技术涉及工业DCS平台系统测试领域，尤其是一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统。
技术介绍
工业DCS内部一般包含多种通信协议的网络，使用的网络一般要求通信实时性强，稳定性要高，复杂度相对较小。通常采用的验证DCS数据传输正确性的常规测试包括不借助测试工具的测试和借助测试工具的测试。不借助测试工具的测试方法，需要两个测试人员在发送/接收两端同时操作，自动化程度不高，且对比数据一致性存在人因误差。借助测试工具的测试方法，由测试工具发送测试数据，测试数据经过被测系统后，再回到测试工具，由测试工具分析对比发送与接收数据的一致性，从而判定通信数据的正确性情况，自动化程度较高，但存在需要借助额外的测试工具，长期试验时，保存历史数据则需要海量存储空间；测试工具存在精度有效期，且本身就可能存在不稳定的随机事件，影响测试结果的可信度；未利用被测系统本身的数据作为测试输入，测试数据仍为外加信号等缺陷。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统，实现对工业DCS系统数据传输正确性的测试。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术公开了一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法，包括以下步骤：对被测的DCS系统进行设备组态、变量组态和算法组态；组态配置后，在由所述DCS系统的各设备组成通信网络中，使任一或多个通信节点发送测试数据，并指定一个通信节点作为接收节点接收测试数据，所述测试数据为组态变量；所述接收节点利用其组态算法中包括的数据传输检测算法，对每个其他通信节点发送的组态变量进行自动检测，统计数据传输的正确性。进一步地，所述组态变量，所述变量为结构体，结构类型为real_signal，包括变量值和质量位；所述变量值为工业现场传输的、包括压力、温度在内的各种信号的数值；所述质量位，用于标识所述信号在传输过程中的质量，为布尔型变量。进一步地，所述质量位标识方法包括：在数据传输的初始状态，将数据包中包含的质量位置“0”；在数据接收节点接收到数据包后，如果连续接收的M个数据包都异常，则将接收数据包中包含的质量位置“1”，标识该数据发送方通信节点故障或者通信链路异常。进一步地，所述数据传输检测算法，在每个通信周期，检测接收的每一个通信节点发送的变量质量位和变量值，当质量位为“1”或变量值异常时，则该通信周期为通信异常周期，统计通信异常周期的数量，标识数据传输的正确性。进一步地，所述数据传输检测算法包括AS_TO算法模块、FBY算法模块、累加算法模块和受控选择开关模块；所述AS_TO算法模块的输入端接入组态变量，输出端连接所述受控开关模块的控制端；用于判断接收的组态变量是否正常，正常，则输出“0”；异常，则输出“1”；所述受控选择开关模块的两个输入端分别输入数字逻辑“0”、“1”，输出端连接累加算法模块的一个输入端；当AS_TO算法模块输出“0”时，所述受控开关模块输出“0”到累加算法模块，当AS_TO算法模块输出“1”时，所述受控开关模块输出“1”到累加算法模块；所述FBY算法模块的输入端连接累加算法模块的输出端，输出端连接累加算法模块的另一输入端；所述累加算法模块的输出端输出异常传输周期统计值；所述FBY算法模块的初始输出值为“0”，从开始统计时起，当受控开关模块每次输出“1”到累加算法模块时，累加算法模块将受控开关模块的输出值与FBY算法模块的输出值相加，一方面输出本次统计的异常传输周期统计值，另一方法输出到FBY算法模块的输入端，用于下一次异常传输周期统计。进一步地，所述AS_TO算法模块包括分离模块、变量检查模块、置零模块和或运算模块；所述分离模块将组态变量结构体包括的所述变量检查模块和质量位分离，将变量值输出到变量检查模块和置零模块，将质量位输出到或运算模块的一个输入端；所述变量检查模块，对输入的变量值的范围进行检查，将检查结果输出到或运算模块另一输入端和置零模块；当输入的变量值超出设定的阈值范围时，输出“1”，否则输出“0”；所述置零模块，用于在所述变量检查模块输出“0”时，输出所述变量值，在所述变量检查模块输出“1”时，将输出的变量值置零；所述或运算模块，用于在当所述变量检查模块或质量位为“1”时，输出“1”标识接收的组态变量异常，否则输出“0”标识接收的组态变量正常。进一步地，所述变量检查模块包括取反模块、大于判断模块、小于判断模块和或模块；所述取反模块，将设置的变量值上限取反得到设置的变量值下限；所述大于判断模块的一个输入端输入变量值，另一个输入端输入设置的变量值上限，输出端连接或模块的一个输入端；所述小于判断模块的一个输入端输入变量值，另一个输入端输入设置的变量值下限，输出端连接或模块的另一个输入端。本专利技术还公开了一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试系统，执行如上所述的自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法，对DCS系统的数据传输正确性进行统计。进一步地，所述DCS系统包括N个主控制分系统；每个主控制分系统包括主控制站和若干个与主控制站连接的仪控设备；N个主控制分系统通过各个主控制站之间的通信连接进行组网。进一步地，还包括工程师站，所述工程师站与被测的DCS系统进行通信连接，安装有组态软件；在工程师站运行组态软件进行包括DCS系统各设备组态、变量组态、算法组态在内的组态配置，进行工程编译生成组态下装文件，下装到被测的DCS系统的各设备中进行组态，显示DCS系统数据传输正确性统计结果。本专利技术有益效果如下：本专利技术的自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法及系统自动化程度高，无需测试人员在发送端操作；无需测试人员实时对比发送方与接收方的一致性，减少人因误差；能够实现自动统计，且存储空间要求不高，适合长期监控；利用被测系统内部传输变量作为测试数据，且无需外加测试工具，测试结果可信度高。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例一中的自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法流程图；图2为本专利技术实施例一、二中的DCS系统组成连接示意图；图3为本专利技术实施例一、二中的环网系统架构示意图；图4为本专利技术实施例一中的数据包的数据帧格式示意图；图5为本专利技术实施例一中的数据传输检测算法结构示意图；图6为本专利技术实施例一中的AS_TO算法模块结构示意图；图7为本专利技术实施例一、二中的工程师站显示的测试结果示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。实施例一、本实施例公开了一种自动统计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对被测的DCS系统进行设备组态、变量组态和算法组态；/n组态配置后，在由所述DCS系统的各设备组成通信网络中，使任一或多个通信节点发送测试数据，并指定一个通信节点作为接收节点接收测试数据，所述测试数据为组态变量；/n所述接收节点利用其组态算法中包括的数据传输检测算法，对每个其他通信节点发送的组态变量进行自动检测，统计数据传输的正确性。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动统计DCS系统数据传输正确性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
对被测的DCS系统进行设备组态、变量组态和算法组态；
组态配置后，在由所述DCS系统的各设备组成通信网络中，使任一或多个通信节点发送测试数据，并指定一个通信节点作为接收节点接收测试数据，所述测试数据为组态变量；
所述接收节点利用其组态算法中包括的数据传输检测算法，对每个其他通信节点发送的组态变量进行自动检测，统计数据传输的正确性。


2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述组态变量，所述变量为结构体，结构类型为real_signal，包括变量值和质量位；所述变量值为工业现场传输的、包括压力、温度在内的各种信号的数值；所述质量位，用于标识所述信号在传输过程中的质量，为布尔型变量。


3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述质量位标识方法包括：
在数据传输的初始状态，将数据包中包含的质量位置“0”；
在数据接收节点接收到数据包后，如果连续接收的M个数据包都异常，则将接收数据包中包含的质量位置“1”，标识该数据发送方通信节点故障或者通信链路异常。


4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述数据传输检测算法，在每个通信周期，检测接收的每一个通信节点发送的变量质量位和变量值，当质量位为“1”或变量值异常时，则该通信周期为通信异常周期，统计通信异常周期的数量，标识数据传输的正确性。


5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述数据传输检测算法包括AS_TO算法模块、FBY算法模块、累加算法模块和受控选择开关模块；
所述AS_TO算法模块的输入端接入组态变量，输出端连接所述受控开关模块的控制端；用于判断接收的组态变量是否正常，正常，则输出“0”；异常，则输出“1”；
所述受控选择开关模块的两个输入端分别输入数字逻辑“0”、“1”，输出端连接累加算法模块的一个输入端；当AS_TO算法模块输出“0”时，所述受控开关模块输出“0”到累加算法模块，当AS_TO算法模块输出“1”时，所述受控开关模块输出“1”到累加算法模块；
所述FBY算法模块的输入端连接累加算法模块的输出端，输出端连接累加算法模块的另一输入端；所述累加算法模块的输出端输出异常传输周期统计值；所述FBY算法模块的初始输出值为“0”，从开始统计时起，当受控开关模块每次输出“1”到累加算法模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉杰，吴瑶，齐敏，高超，吕秀红，冀建伟，朱剑，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11