核電項目DCS工廠測試用例自動化生成工具

劉劍 杜文艷 劉飛

摘要：為了確保DCS能滿足核電廠安全運行的要求，供貨方采用工廠測試的形式對系統設備的功能和性能進行驗證，提高系統的可用行和可靠性。但是大量的測試用例編制需要很多人工時，并且存在多人編制風格不統一，不能保證正確率等缺點。本文對此通過對測試用例進行總結，以及對設計輸入文件設備邏輯中進行分析，編制了相關自動化用例模板，只需要填寫數據總表，就可以自動化生成測試用例，大大提高工作效率。

關鍵詞：工廠測試;核電;測試用例

中圖分類號：TP311.53 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0099-01

0 引言

核電廠DCS的工程實施中，工廠測試是系統生命周期的一項重要活動，是驗證與確認的重要手段，是保證系統質量的重要手段和質量控制的重要方法，在整個核電站DCS的生命周期中顯得尤為重要[1]。通過工廠測試的形式對系統設備的功能和性能進行驗證，提高系統的可用行和可靠性[2]。核電工廠非安全級DCS系統工廠測試包括單體測試、功能測試、系統測試三部分，測試人員需要根據設計輸入進行測試用例編制，通常編寫的測試用例中測試項不一致，編寫風格不統一，后續修改，審核工作量很大。

為了節省測試用例編寫時間，提高測試人員的工作效率，減少錯誤率，需要模塊化操作。

1 用例模板

測試用例自動生成工具主要包含數據總表， 用例模板包括模擬量模板，開關量模板，報警點模板，只顯示閥門設備模板，不帶中停閥門模板，帶中停閥門模板，設備模板等。

測試人員根據設計圖紙分類填充數據總表中所需要的點設備信息，分類后一張表內的數據由上至下基本類似，可以進行上下比對，減少了數據查找歸納過程中的錯誤率。然后通過執行自動化工具就可以批量生成相關測試用例。

1.1 IO點通道測試模板

IO點通道測試模板包括點名、卡件類型、信號類型、量程范圍、通道地址、輸入信號、期望結果、最大/最小值等。通常情況下工程師通過手動計算容易出錯，且編制效率低，如果有IO分配變更，則修改工作量大。通過VBA開發，可以在半小時內自動生成100多個機柜的測試用例。大大節省人工時。

1.2 模擬量模板

模擬量自動化模板中包含模擬量單點所包含的點名、點描述、量程、質量位、各個級別高低限報警及KA報警等，根據模板中的格式要求提取數據總表中的數據自動完成測試用例。

1.3 開關量模板

開關量自動化模板中包含開關量單點所包含的點名、點描述及KA報警等，根據模板中的格式要求提取數據總表中的數據自動完成測試用例。

1.4 KA報警自動化模板

KA報警自動化模板中包含KA報警點所包含的點名、點描述及產生報警的邏輯條件等，根據模板中的格式要求提取數據總表中的數據自動完成測試用例。

1.5 閥門自動化模板

閥門自動化模板中包含閥門功能測試中的狀態、一層的設置、輸出驗證，閥門自動、保護、安全級開關等，包含非中停和中停閥門，并且對狀態的測試進行了步驟規定。根據模板中的格式要求自動提取數據總表中的數據自動完成測試用例。

1.6 設備自動化模板

設備自動化模板通用于所有設備，包含風機、電機、泵等，包含設備的信息、手動控制、自動啟停、保護啟停等功能步驟，根據模板中的格式要求提取數據總表中的數據自動完成測試用例。

由于數據總表中分類明確，在依據設計院圖紙填充完成后，同類型數據可以上下進行比對，及時發現錯誤，因此從數據源頭就避免錯誤的發生。

各類型測試用例模板統一，步驟包含所有功能，依據數據總表自動生成，避免了人工填充過程中出現的人因失誤，生成后針對特殊設備只需將不設計的步驟刪除即可，編寫用例過程中若有格式或步驟的變化只需修改模板，不用修改全部測試用例。

2 經濟效益

以某項目工程樣機為例，非安全級部分單體（1474頁）和功能測試用例（2887頁）共計4361頁。

根據方福海項目經驗，每100頁單體測試用例大概需要2人天;每100頁功能測試用例大概需要10人天。則：

單體測試用例編寫需要1474/100*2=29.48人天

功能測試用例編寫需要2887/100*10=288.7人天

總共測試用例編寫需要318人天。

在時間緊、任務重、人力不足的前提下，項目組工程師僅用了138人天（6人*23天）即完成了測試用例自動化生成工具的開發、測試用例的編寫、審核和修改工作，大大的節省了人力成本和時間成本，保證了項目工程樣機測試節點的進度要求。

3 應用前景

測試用例自動化生成工具統一了測試用例的編寫格式，提高了測試用例的編寫質量，大大降低了人力成本和時間成本，具有廣闊的應用前景，可應用于今后其他項目的測試用例編寫工作中。后續可以根據實際情況開發自動化測試工裝，結合自動化測試用例，實行半自動化測試，有效的縮短測試周期及提高測試質量。

參考文獻

[1] 劉鵬波，周韋.核電站數字化儀控系統工廠測試綜述[J].自動化儀表，2012（2）：51-55.

[2] 艾九斤.核電廠DCS工廠測試活動的完整性分析[J].價值工程，2017（16）：1-3.