安全控制系统测试接入方式地研究.pdfVIP

2000年第14卷专刊 华北工拳睫一试拄木学报 V01．14．Mono．2000 JoUNALOFTESTAND MEASURIgMENTTECHNOLoGYoFNCIT 安全控制系统测试接入方式的研究 李巍巍屠海挫江月萍吴芳美 (上海铁道大学电信工程系，上海陆空200331) 曩蔓·计算机联锁系统是铁路车站信号系统中施行、调车控制的安全系统．因为它控制着 关系人身安全或财产损失的设备，所{；I它必须选到高可靠性和高安垒性。针对对计算机联 镄系统测试评估的需要，本文提出了用可编程控制器模拟现场实际的被控对象和采集对象 来对整个计算机联锁系统进行测试的方案，并主要对测试的接口问题进行了阐述。说明了 可编程控制器接口测试部分的连接和在实际应用中的一些处理情况．最后通过比较．阐述 了应用可编程控制器在对计算机联锁系统的测试中的可行性和有效性． 关t词·可编程控制器；安全控制系统；I／0接口：计算机联镇 0引言 安全控制系统是指对关系人身安全或财产损失的设备进行实时控制和安全防护的系统， 例如武器控制系统、航天控制系统、核电站控制系统以及铁路车站信号设备控制系统等。计 算机联锁系统(简称联锁系统)是新型的铁路车站信号设备控制系统，必须达到高可靠性和 高安全性的要求。计算机联锁测试评估平台(以下简称测试评估平台)对联锁系统的联锁安 全软件进行测试评估，它达到促使研制方提高联锁系统可靠性和安全性的作用，己收到了预 期的效果。 但是，仅仅对联锁系统软件进行测试和评估是不够的。根据现场使用的联锁系统的反馈信息 来看，联锁系统的I／0接口故障失效在联锁系统总故障失效中占有相当的比例。将联锁系统 的I／0接口纳入测试评估平台的测试评估范围是进行系统测试的必要前提。但是由于一方 面，联锁系统的I／o的输入输出都是大电流．大功率的信号；另一方面，测试评估平台的仿 真系统的输入输出都是小信号．可是通过何种方式来解决联锁系统的I／o接口与测试评估平 台的输入输出之间的转换是一个亟待解决的问题。 可编程控制器是以微处理器技术为基础．综合了计算机技术、自动化技术和通讯技术 的一种新型工业控制装置。它以其可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用方便等特点迅速占领 了1i业控制领域。它可以通过网络或串行通信与计算机相连，通过I／o与控制系统的外部设 备相连，所以可以用于测试控制系统的接口转换模块。 1测试评估平台涌试简介 测试评估平台的设计思想就是要开发研究一个通用的安全系统测试评估工具。图l所 示的是一种测试评估平台系统结构。它是用比较方法来给出评估结果的。由平台开发者建立 ’收稿日期：2000-03-23 羔笔l—_——-·--—_———兰∑型垦型苎垫查兰塑 !!塑兰皇旦 一套与被测系统功能相当的对比环境，测试评估平台专家系统产生的各种测试案例同时向被 测系统和测试评估平台对比环境子系统输入测试信息，并将各自的输出进行判别，然后，用 统计评估的方法得到定量评估的数据。 『专 模拟操作 统 ■o ±出ⅧI。歪镕 判 计 家 模拟运行命令 + 别 评 J 估 ————叫铆鼍仿具 、L 系 ● 统 ——一对比蒜墙I 。 图l计算机联锁测试评估平台结构框架 测试评估平台的方案选用黑箱测试法，并以安全完善度等级晟高和实时时序运行的铁 路车站信号联锁系统作为测试对象。平台专家系统中的测试案例是由操作集和运行发仿真命 令集组成的，其中包括