一种基于tcl脚本构建plc外围设备等效器的方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及PLC(可编程逻辑控制器）软件测试领域，尤其涉及一种基于TCL脚本 构建PLC外围设备等效器的方法与装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，针对PLC进行测试时缺少成熟的测试方法和测试工具。在基于真实 外围环境对PLC进行测试的过程中，常常采用单元测试仪或系统联调试验或系统综合试 验。但是，由于测试过程所需的信号和激励均来源于真实的外围设备，导致测试环境复杂、 测试效率低、测试覆盖率差、缺少故障注入方式。
[0003] 为解决基于真实外围环境对PLC进行测试时存在的各种问题，亟需设计一种PLC 外围设备等效器，用于模拟真实外围环境对PLC发出各种激励、信号，进而提高测试效率， 提高测试覆盖率以及易于注入故障。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的方法与装置，代替PLC的真实外围环境，便于故障注入，简化测试过程，提高测试覆盖率和测试效率。
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的方 法，所述方法包括：
[0006]根据待测PLC的测试任务，从预先设置于上位机系统的PLC测试脚本库中选取与 所述测试任务对应的PLC控制指令；基于所述PLC控制指令及TCL内建指令构建测试用例； 并将所述测试用例下发到下位机系统；
[0007]S2、下位机系统根据所述测试用例产生激励信号，并将所述激励信号发送给待测 PLC；
[0008]S3、基于所述激励信号对待测PLC进行测试；
[0009] 其中，所述PLC测试脚本库包括PLC控制指令扩展库、TCL内建脚本库；所述PLC控 制指令扩展库中包括：初始化扩展库命令、注册扩展命令、写单/多通道数字量命令、读单/ 多通道数字量命令、写单/多通道模拟量命令、读单/多通道模拟量命令、采样计数器命令、 读离散输入命令、读写线圈命令、读写寄存器命令。
[0010] 优选的，所述上位机系统还包括数据库、通信协议封装库；
[0011] 所述PLC控制指令扩展库将所述通信协议封装库的接口、所述数据库的接口、所 述TCL内建脚本库的接口集成在一起。
[0012] 优选的，所述PLC控制指令扩展库包括N个PLC扩展指令集，N多2,并且N为整 数；所述PLC扩展指令集具体为：至少一种PLC通信协议扩展指令集、通用10操作扩展指令 集。
[0013] 优选的，步骤S2具体为，下位机系统接收所述测试用例，并根据所述测试用例包 含的命令码、数据参数产生驱动信号，驱动相应的PXI机箱板卡产生激励信号，并将所述激 励信号发送至待测PLC。
[0014] 优选的，所述PLC的通信协议扩展指令集为Modbus协议扩展指令集，和/或，FINS 协议扩展指令集，和/或，0PC协议扩展指令。
[0015] 根据本发明的另一个方面，提供了一种基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的 装置，其特征在于，所述装置包括：上位机系统、下位机系统、待测PLC;其中，上位机系统包 括PLC测试脚本库；
[0016] 上位机系统，用于根据待测PLC的测试任务，从PLC测试脚本库中选取与所述测试 任务对应的PLC控制指令；基于所述PLC控制指令以及TCL内建指令构建测试用例；并将所 述测试用例下发到下位机系统；
[0017] 下位机系统，用于根据所述测试用例产生激励信号，并将所述激励信号发送给待 测PLC;
[0018] 待测PLC，用于接收所述激励信号并在内部执行，并将执行结果反馈给上位机系 统；
[0019] 所述PLC测试脚本库包括PLC控制指令扩展库、TCL内建脚本库；
[0020] 所述PLC控制指令扩展库中包括：初始化扩展库命令、注册扩展命令、写单/多通 道数字量命令、读单/多通道数字量命令、写单/多通道模拟量命令、读单/多通道模拟量 命令、采样计数器命令、读离散输入命令、读写线圈命令、读写寄存器命令。
[0021] 优选的，所述上位机系统还包括数据库、通信协议封装库；所述PLC控制指令扩展 库将所述通信协议封装库的接口、所述数据库的接口、所述TCL内建脚本库的接口集成在 一起。
[0022] 优选的，所述上位机系统中的PLC控制指令扩展库包括N个PLC扩展指令集， N多2,并且N为整数；所述PLC扩展指令集具体为：至少一种PLC通信协议扩展指令集、通 用10操作扩展指令集。
[0023] 优选的，所述下位机系统包括实时控制模块、PXI机箱板卡；
[0024] 实时控制模块，接收所述测试用例，并根据所述测试用例包含的命令码、数据参数 产生驱动信号，并将所述驱动信号发送至PXI机箱板卡；
[0025] PXI机箱板卡，根据接收的驱动信号产生激励信号，并将所述激励信号发送至待测 PLC〇
[0026] 优选的，所述PLC通信协议扩展指令集为Modbus协议扩展指令集，和/或，FINS协 议扩展指令集，和/或，0PC协议扩展指令。
[0027] 根据本发明的测试方法，包括：从PLC测试脚本库中选取与所述测试任务对应的 PLC控制指令；基于所述PLC控制指令及TCL内建指令构建测试用例；并将所述测试用例下 发到下位机系统；下位机系统根据所述测试用例产生激励信号，并将所述激励信号发送给 待测PLC;基于所述激励信号对待测PLC进行测试。本发明基于TCL脚本构建PLC外围设 备等效器的方法，代替了PLC的真实外围环境，便于故障注入，简化了测试过程，提高了测 试覆盖率和测试效率。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的方法的流程图；
[0029] 图2为本发明的Modbus协议指令扩展结构示意图；
[0030] 图3为本发明的基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实 施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为 了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以 实现本发明的这些方面。
[0032] 在基于真实外围环境对PLC进行测试的过程中，测试环境复杂、测试效率低、测试 覆盖率差、缺少故障注入方式。为解决上述问题，本发明提供了一种基于TCL脚本构建PLC 外围设备等效器的方法与装置，代替PLC的真实外围环境，便于故障注入，简化测试过程， 提高测试覆盖率和测试效率。
[0033] 本发明技术方案的主要思路是，预先创建了能针对多种PLC进行测试的PLC测试 脚本库，在测试时根据待测PLC的测试任务，从PLC测试脚本库中选取与待测PLC的测试任 务对应的PLC控制指令；基于所述PLC控制指令以及TCL内建指令构建测试用例；并将所述 测试用例下发到下位机系统；下位机系统根据所述测试用例产生激励信号，并将所述激励 信号发送给待测PLC;基于所述激励信号对待测PLC进行测试。
[0034] 图1示出了根据本发明的基于TCL脚本构建PLC外围设备等效器的方法流程图， 所述方法包括：
[0035]S1、根据待测PLC的测试任务，从预先设置于上位机系统的PLC测试脚本库中选取 与所述测试任务对应的PLC控制指令；基于所述PLC控制指令及TCL内建指令构建测试用 例；并将所述测试用例下发到下位机系统；
[0036] 其中，所述PLC测试脚本库包括PLC控制指令扩展库、TCL内建脚本库。其中，PLC控制指令库中包括：初始化扩展库命令、注册扩展命令、写单/多通道数字量命令、读单/多 通道数字量命令、写单/多通道模拟量命令、读单/多通道模拟量命令、采样计数器命令、读 离散输入命令、读写线圈命令、读写寄存器命令。
[0037] 优选的，所述PLC控制指令扩展库包括N个PLC扩展指令集，N多2,并且N为整 数。优选的，所述PLC扩展指令集具体为：至少一种PLC通信协议扩展指令集、通用10操作 扩展指令集。本发明优选实施例中，PLC扩展指令库中包括Modbus协议扩展指令集、FINS 协议扩展指令集、0PC协议扩展指令集。在进行测试时，用户可以根据待测PLC的型号以及 测试任务选择相应的PLC通信协议扩展指令集以及通用10操作扩展指令集中的扩展指令， 从而构建不同的外围设备等效器。其中，测试任务可以是待测PLC的一个或多个功能，比如 逻辑控制功能、定时控制功能、数学运算功能、存储功能等等。
[0038] 本发明优选实施例中，上位机系统中还包括数据库、通信协议封装库。通过创建PLC控制指令扩展库，将所述通信协议封装库的接口、所述数据库的接口、所述TCL脚本库 的接口集成在一起。优选的，所述通信协议封装库包括Modbus协议封装库、FINS协议封装 库、0PC协议封装库。下面以Modbus协议封装库为例，介绍Modbus协议指令扩展架构，其 他通信协议也有类似的指令扩展原理。
[0039] 图2为Modbus协议指令扩展结构示意图。从图2可见，PLC测试脚本库包括位于 上层模块（虚线上侧）的PLC控制指令扩展库101和位于底层模块（虚线下侧）的TCL内 建脚本库102。其中，通过设计PLC控制指令扩展库101将位于上层模块的Modbus协议封 装库103的接口、数据库104的接口、底层模块的TCL内建脚本库102的接口集成在一起。 通过调用控制指令扩展库中的控制指令能实现各