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KJ4001X1-BA2, VE3051CO,
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基于PLC的工业控制系统测试方法
为做好PLC系统的质量控制工作，软件测试是工程实施阶段质量控制的一种有效手段。基于PLC软件的特殊性（非CPU指令代码）和深嵌入式特点，其软件测试环境很难搭建，对测试用例特别是异常测试用例的注入带来了困难。目前主流的测试方法主要有三种：全数字仿真测试环境下的PLC软件测试、硬件在回路环境下的PLC软件测试、形式化验证。
硬件在回路（HiL）测试技术包括实时处理器、I/O接口和操作界面，可以精确的仿真测试系统中物理上并不存在的部分。实时处理器提供硬件I/O通信、数据记录、激励生成和模型执行等。I/O接口提供被测电子控制单元（ECU）与模型仿真的虚拟环境之间的传感器和PLC控制器的交互。操作界面与实时处理器通信，提供测试命令、可视化、配置管理、分析和报告任务。HiL技术采用硬件故障插入在ECU和被测试系统之间产生信号故障，达到测试和验证故障条件下设备性能的目的。
硬件在回路技术与PLC相结合，将PLC的电机信号、开关量信号等各种控制信号转化成数学模型，与I/O接口模拟成为一个受控对象模型，将电压、电流、电磁、浪涌脉冲等硬件激励以及越界值、非法指令、桩程序段、靶子程序段等软件故障作为测试序列加载到受控对象模型，实际输出平均故障前时间MTBF、故障次数、故障率、可靠度等指标，通过类比系统实际输出与期望输出来验证PLC控制器。PLC硬件在回路测试系统结构如图所示。
3.总结
硬件在回路环境下的PLC软件测试可以实现对被测软件非侵入式的、**真实的测试，通过硬件在回路仿真测试环境的构建，可以实现用户关心的各种测试需求，如：功能、性能、接口等，特别是能实现真实的性能测试。不过，由于这种仿真环境多是针对特定被测目标开发，专用性很强，很难移植到其他同类被测软件的测试环境搭建中，在一定程度上降低了测试资源的利用效率。