[发明专利]一种自动测试可编程逻辑控制器程序的方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种测试可编程逻辑控制器程序的方法。特别涉及一种使用批量测试数据记录自动测试可编程逻辑控制器程序的方法。

背景技术

可编程逻辑控制器是一种工业自动控制中使用的计算装置。它广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、航天、环保及文化娱乐等各个行业。小到家用设备，大到航天器材，都有可编程逻辑控制器的应用。

可编程逻辑控制器程序开发出来之后，必须通过大量的测试，排除错误之后才能投入正式运行。目前采用的测试方法都相当原始，大体上有三种：

1)现场测试。把编写好的可编程逻辑控制器程序直接安装到现场的可编程逻辑控制器机器中，通过现场运行检验可编程逻辑控制器程序的正确性。比如把控制电梯的可编程逻辑控制器程序安装到电梯中的可编程逻辑控制器机器中，通过操纵电梯按钮，观察电梯的运行是否符合要求。这种方法虽然是必不可少的环节，但是它们消耗时间很长，测试的覆盖面有限，而且在学校教学中也不便使用。

2)离线测试。将可编程逻辑控制器连接到PC机，通过PC控制可编程逻辑控制器程序的运行，或者在可编程逻辑控制器软件模拟器中运行可编程逻辑控制器程序，测试员点击屏幕按钮产生可编程逻辑控制器的输入信号，然后观察指示灯是否按照预期的次序和组合方式发光，或者产生一个输出波形图。这种方式不需要使用工作现场的机器，可以及时部分排除可编程逻辑控制器程序的错误。但是，手工一个一个输入信号的方式的效率很低，而且测试过程无法重用，测试中依然需要大量重复性测试操作。假设测试过程需要1千个测试输入，程序调试修改20次，那么总共就需要2万次测试输入。

3)手工测试输入按钮装置。这种装置直接同可编程逻辑控制器机器连接，装置上有手工按钮，按钮的输入信号可以直接送入可编程逻辑控制器机器。操作员通过手工产生输入信号，测试可编程逻辑控制器的运行是否符合预期要求。这种测试方法同离线测试类似，只是把电脑内部的虚拟按钮改成了实际按钮。它同前一种方法具有相同的缺点，就是测试效率很低。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明采用的自动测试方法能大大提高测试的效率。本发明的一种自动测试可编程逻辑控制器程序的方法，一方面读入一个待测试的可编程逻辑控制器程序，另一方面读入预先准备好的测试数据，模拟执行可编程逻辑控制器程序产生输出，然后自动检查这些输出是否符合预期要求。为了达到以上目的，本发明使用的一种自动测试可编程逻辑控制器程序的方法由下面几个步骤构成：

程序读取步骤——读入待测试的可编程逻辑控制器程序和测试数据

程序分析步骤——将被测试的可编程逻辑控制器程序进行程序分析并对测试数据进行分析

从可编程逻辑控制器程序中分析出输入变量、中间变量，输出变量和逻辑运算结构，从所述测试数据中分析出输入变量值、预期输出变量值。

模拟执行步骤——在测试数据的基础上模拟运行可编程逻辑控制器程序

将测试数据中分析出的输入变量值存放到所述的输入变量中，根据所述的中间变量并按照所述的逻辑运算结构模拟执行可编程逻辑控制器程序，得到实际输出变量值并放入到所述输出变量中；

比较步骤——将实际输出变量值同预期输出变量值进行比较和评判

将可编程逻辑控制器程序模拟运行所得到的实际输出变量值与预期输出变量值进行比较，如果相同，代表测试成功，如果不同，代表程序出错。

显示步骤——将测试结果在显示器上显示出来

读入的可编程逻辑控制器程序是关于梯形图的一个描述，在程序读取步骤之后，通过梯形图生成步骤和显示步骤，生成并显示对应的梯形图。

本发明使用的一种自动测试可编程逻辑控制器程序的装置包括以下模块：

程序读取模块——用以读入待测试的可编程逻辑控制器程序和测试数据

程序分析模块——用以将被测试的可编程逻辑控制器程序进行程序分析并对测试数据进行分析

用以从可编程逻辑控制器程序中分析出输入变量、中间变量，输出变量和逻辑运算结构，从所述测试数据中分析出输入变量值、预期输出变量值。

模拟执行模块——用以在测试数据的基础上模拟运行可编程逻辑控制器程序

用以将测试数据中分析出的输入变量值代入到输入变量中，根据所述的中间变量并按照所述的逻辑运算结构执行可编程逻辑控制器程序，得到实际输出变量值并放入到所述输出变量中；

比较模块——用以将实际输出变量值同预期输出变量值进行比较和评判