CN104777826A - 用于工厂监控***的测试支持装置、测试支持方法和测试支持程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于工厂监控***的测试支持装置、测试支持方法和测试支持程序。用于工厂监控***的测试支持装置包括：列表保存单元，所述列表保存单元被配置为保存测试列表，所述测试列表至少描述了多个测试项目和与测试项目的测试顺序有关的信息；屏幕生成单元，所述屏幕生成单元被配置为生成基于来自控制多个相连设备的控制单元的输出信号而提供的显示屏幕；数据获取指示单元，所述数据获取指示单元被配置为给出指令，以便基于测试列表中的测试顺序获取显示屏幕的图像数据；以及数据链接单元，所述数据链接单元被配置为将所获取的图像数据链接到测试列表上的测试项目。

Description

用于工厂监控***的测试支持装置、测试支持方法和测试支持程序

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于工厂监控***的测试支持技术。

背景技术

通常，发电厂中的监控***由多个控制单元组成，并且能够在屏幕上显示，以用于监控每一个控制单元所针对的各个设备的过程信号和运行状况。

此外，一些屏幕在控制单元彼此之间可以有所不同，而其他屏幕可以由控制单元共用。

在大规模发电厂***中使用了几百种显示屏幕。

在这个工厂***中的显示屏幕内容的验证测试中，一般惯例是根据测试手册，检查者设定测试条件并通过操作屏幕来验证每一个屏幕的显示内容。

此外，在有高质量要求的工厂监控***的情况下，必须存储全部被验证的屏幕作为测试结果的证据。

为了存储这种图像数据，打印了在测试过程中显示的屏幕的硬拷贝。

此外，不仅在屏幕验证测试中，而且在诸如功能测试等其他测试中也将测试屏幕的硬拷贝存储为测试结果的证据。

此外，在硬件恢复、电缆连接等的现场验证测试中，有时记录了拍摄的照片和其他数据。

在这些情况下，已经开发了用于在测试过程中改进显示屏幕验证操作的效率的技术(例如，日本专利特开No.2013-148617、No.2011-75824和No.2013-97640)。

发明内容

这些相关技术没有特别提及对提供测试结果的证据的图像数据的收集和组织。

因而，关于在传统工厂监控***的测试过程中的屏幕验证，将被验证的屏幕的硬拷贝打印并存储为测试结果的证据。

现在，要被测试的工厂监控***的显示屏幕包括诸如数据输入屏幕、操作屏幕和监控屏幕的多个屏幕。

测试手册没有说明要存储的屏幕的细节和存储的屏幕的类型与数量在检查者中有所不同。

此外，在测试后，需要为每一个测试项目组织并存储所存储的图像数据。但对于大规模发电厂，要存储的图像数据超过4,000个图像，需要用于数据组织操作的大量时间。

可能存在以下情况：在测试后的数据组织操作过程中注意到图像数据捕获的遗漏，从而导致需要重新测试以便再次捕获图像数据。

此外，还存在以下情况：具有高质量要求的工厂监控***不允许向安装在包含于***中的装置本体上的软件增加测试程序，或者不允许由装置维护的数据库被访问。

鉴于这些情况而实施了本发明的实施例，并且本发明的实施例的目的在于为工厂监控***提供一种测试支持技术，该测试支持技术能够有效地获得无偏差的高质量测试结果。

附图说明

图1是显示根据本发明的第一实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图2是显示根据第一实施例的用于工厂监控***的测试支持装置所使用的测试列表的表格；

图3是显示根据本发明的第二实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图4是显示根据第二实施例的用于工厂监控***的测试支持装置所使用的测试列表的表格；

图5是显示根据本发明的第三实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图6是显示根据第三实施例的用于工厂监控***的测试支持装置所使用的测试列表的表格；

图7是显示根据本发明的第四实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图8是显示根据第四实施例的用于工厂监控***的测试支持装置所使用的测试列表的表格；

图9是显示根据本发明的第五实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图10是显示根据第五实施例的用于工厂监控***的测试支持装置所使用的测试列表的表格；

图11是显示根据本发明的第六实施例的用于工厂监控***的测试支持装置的方框图；

图12是说明用于工厂监控***的测试支持方法的实施例的流程图。

具体实施方式

(第一实施例)

以下将参考附图来说明本发明的实施例。

如图1所示，根据本发明的第一实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10(下文中也简称为“支持装置10”)包括：列表保存单元11，其被配置为保存测试列表(图2)，测试列表至少描述了多个测试项目和与用于测试项目的测试顺序有关的信息；屏幕生成单元17，其被配置为生成基于来自控制多个相连设备12(12a、12b……12z)的控制单元13的输出信号14而提供的显示屏幕15；数据获取指示单元19，其被配置为给出指令，以便基于测试列表中的测试顺序获取用于显示屏幕15的图像数据18(图2)；和数据链接单元21，其被配置为将获取的图像数据18链接到测试列表上的测试项目(图2)。

在诸如核电厂等复杂过程工厂中，将输入到上千的设备12(例如泵、温度计、和开关阀)/从上千的设备12(例如泵、温度计、和开关阀)输出的过程信号24收集到多个控制单元13。

各个控制单元13连接到公共网络，并被配置为允许控制中心中的操作者操作设备12并监控过程信号24。

基于过程信号24，根据诸如数字显示、条形图显示和趋势图显示等显示方法而布置的显示屏幕被呈现在安装于控制中心的屏幕上。

通过操作输入终端，操作者改变显示屏幕或者输入命令以获得与工厂状况有关的期望信息或者改变工厂状况。

以此方式安装在核电厂中的多个控制单元13中的每一个控制单元都设计为可以配备操作信号输入终端22和屏幕显示单元16。

结果，将控制单元13设计为在工厂停工检查过程中、接受检查过程中等通过从网络断开而能够分别被测试。

在图2中所示的测试列表数据单中，测试顺序中的每一个顺序位置都与描述测试项目的单元格、用于输入判定的单元格和用于链接图像数据18的单元格相关联。此外，在一些情况下，每一个测试项目都可以与描述调整标准的单元格相关联(未示出)。

控制单元13与要控制的多个设备12(12a、12b……12z)以及用于操作信号23的输入终端22相连。

例如，如果设备12是开关阀，在对输入终端22进行操作时，控制单元13可以通过发送过程信号24来在断开状态与闭合状态之间切换开关阀。

而且，通过检测开关阀的断开状态/闭合状态而得到的过程信号24由控制单元13接收。

由控制单元13接收的过程信号24被输出为可经由网络传送的输出信号14。

基于从控制单元13接收的输出信号14，屏幕生成单元17生成显示屏幕15，在其上布置了数字显示、条形图显示和趋势图显示等，并在显示单元16上呈现显示屏幕15。

数据获取指示单元19从列表保存单元11读取测试列表(图2)，并指示屏幕生成单元17在测试顺序的每一个位置获取在显示单元16上显示的显示屏幕15的硬拷贝(图像数据18)。

为显示屏幕15的图像数据18分配与其在测试列表上的测试顺序中的位置相关联的标识ID，并在累积单元20中累积。

数据链接单元21使用作为键值的分配ID将在累积单元20中累积的图像数据18链接到测试列表(图2)上的测试项目。

检查者阅读测试列表(图2)，核对测试项目(以及在一些情况下的调整标准)和链接的图像数据18，并在判定字段中记录合格/不合格判定。

因而，在第一实施例中，在控制单元13的测试过程中，不改变或访问安装在控制单元13上的软件和数据库。而且，通过自动链接到测试列表上适当的测试项目，可以获取并存储提供测试的证据的显示屏幕的图像数据18。

这就无需每一次都打印当前显示屏幕的硬拷贝作为测试验证结果的证据，并免除了将打印图像数据链接到测试项目的麻烦。

即，每一次按照建立的测试顺序实施测试项目时，通过链接到测试项目自动记录显示屏幕的图像数据，因此，能够改进测试操作的效率并且无需进行由于在获取屏幕硬拷贝中的遗漏所引起的回溯。

而且，由于无需在测试后手动地将屏幕硬拷贝链接到测试顺序中的位置，可以改进数据组织的效率并防止人为因素错误。

(第二实施例)

如图3所示，在根据第二实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10中，为多个控制单元13(13a、13b)提供了各自的屏幕生成单元17(17a、17b)，测试列表(图4)进一步描述了要测试的控制单元13，数据获取指示单元19基于测试列表(图4)中的测试顺序，使得由各自屏幕生成单元17(17a、17b)生成的显示屏幕15(15a、15b)的图像数据18(18a、18b)被获取。

注意：在图3中，与图1共同的组件和功能由与图1中相应的组件和功能相同的参考标记来表示，将省略其多余的说明。此外，尽管图3中仅示出了两个要测试的控制单元13，但对于控制单元13的数量没有特别的限定。

依据这个结构，按照要测试的控制单元13的数量来提供屏幕生成单元17。

随后，数据获取指示单元19按照读取的测试列表(图4)中的测试顺序在累积单元20中累积适当的控制单元13的显示屏幕的图像数据18(18a、18b)。

注意：将要在测试顺序中每一个位置处测试的控制单元13的数量不限于一个。当在测试顺序中的一个位置要测试两个或多个控制单元13时，将多项图像数据18链接到一个测试项目。

结果，可以使用单一测试列表连续进行并管理在多个控制单元13(13a、13b)上的测试。

可替换地，可以离线测试在网络上以自主分布方式链接在一起的多个控制单元13，并可以记录由此获得的证据。

(第三实施例)

如图5所示，根据第三实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10进一步包括：输出信号获取单元25，其被配置为获取为显示屏幕15提供基础的输出信号14；和数据链接单元21，其将获取的输出信号14链接到测试列表(图6)上的项目。

注意：在图5中，与图1共同的组件和功能由与图1中相应的组件和功能相同的参考标记来表示，将省略其多余的说明。此外，尽管图5中仅示出了一个要测试的控制单元13，但对于控制单元13的数量没有特别的限定。

在此，为每一个输出信号14分配在控制单元13侧上所定义的唯一标识ID，输出信号14的具体示例包括与每一个设备12有关的开/关信息，与警报的存在与否有关的数字信息，和与每一个过程信号24有关的数值信息(温度、压力、流速等)。

基于屏幕上未显示的输出信号14的数值计算或者基于逻辑条件显示在显示屏幕15上显示的一些参数值、开/关信息等。

因而，与获取显示单元16的图像数据18的指令的发出同步地，数据获取指示单元19指示输出信号获取单元25获取输出信号14，其提供用于生成图像数据18的基础。为如此获取的输出信号14分配与测试顺序中的位置相关的标识ID并累积在累积单元26中。

随后，数据链接单元21使用作为键值的分配的标识ID，将在累积单元26中累积的输出信号14链接到测试列表(图6)上的测试项目。

依据这个结构，与每一个测试项目相关地，可以作为证据一起记录并管理用作生成显示屏幕15的基础的输出信号14。

结果，当测试结果存在某些异常时，由于可以记录为测试结果提供基础的控制单元13的输出信号14，可以得到调查原因的线索。

如果没有像以上情况记录控制单元13的输出信号14，在调查原因时，就必须进行重复测试，通过确定异常测试结果是因为由于内部信号的模拟值的问题，还是由于屏幕显示的逻辑条件或计算方法的问题而引起的，来查出问题。

(第四实施例)

如图7所示，在根据第四实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10中，数据获取指示单元19基于测试列表中的测试顺序，给出用以使用摄像机27获取摄影数据28的指令，数据链接单元21将获取的摄影数据28链接到测试列表(图8)上的测试项目。

在累积单元29中累积诸如由摄像机27拍摄的静止图像和运动图像等摄影数据28。

注意：在图7中，与图1共同的组件和功能由与图1中相应的组件和功能相同的参考标记来表示，将省略其多余的说明。此外，尽管图7中仅示出了一个要测试的控制单元13，但对于控制单元13的数量没有特别的限定。

依据这个结构，可以基于来自摄像机27的摄影数据28管理诸如安装在工厂中的灯的照明条件的硬件条件的验证测试以及现场硬件恢复测试。

在此，摄像机27可以是与测试支持装置10无关的分离设备，或者可以包含在构成测试支持装置10的移动终端中。

在摄像机27是便携式的时候，数据获取指示单元19指示检查者按照读取的测试列表(图8)中的测试顺序，使用摄像机27拍摄目标对象。

在摄像机27固定在目标对象的附近时，数据获取指示单元19按照读取的测试列表(图8)中的测试顺序，释放摄像机27的快门或者拍摄影像。

为如此作为摄影结果而获得的摄影数据28分配与测试列表中测试顺序中的位置相关的标识ID，传送到累积单元29并在此累积。

随后，数据链接单元21使用作为键值的分配标识ID将在累积单元29中累积的摄影数据28链接到测试列表(图8)中的测试项目。

这使得可以记录与安装在工厂中的硬件的条件有关的测试证据，而不是仅依赖于由检查者进行的目视检查和检查者的记忆。

而且，可以无需在管理上花费许多时间来有效地管理摄影数据28，从而改进了测试结果的溯源性。

此外，在现场硬件恢复测试中，来自其他控制设备的外部电缆连接到现场的控制单元，并以图像形式留下按照附图进行连接的验证证据。

(第五实施例)

如图9所示，在根据第五实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10中，列表保存单元11保存操作列表(图10)，其通过将操作列表与测试项目相关联来描述与控制单元13有关的操作信息。此外，测试支持装置10进一步包括信号控制单元31，其被配置为基于测试列表(图4)中的测试顺序，将由操作信息转换的操作信号23输入到控制单元13。

注意：在图9中，与图1共同的组件和功能由与图1中相应的组件和功能相同的参考标记来表示，将省略其多余的说明。此外，尽管图9中仅示出了一个要测试的控制单元13，但对于控制单元13的数量没有特别的限定。

依据这个结构，基于第五实施例中的操作列表(图10)，自动进行在第一至第五实施例中由检查者经由输入终端22输入的操作信号23的输入。

如图10所示，对于每一个测试项目，操作列表描述用于识别与测试项目相关联的输入终端(鼠标、键盘等)的操作的操作信息(鼠标ID、指定坐标、点击信息、键盘ID、输入信息)。

基于从列表保存单元11读取的测试列表(图2)中的测试顺序，信号控制单元31从操作列表(图10)读取适当的操作信息，并将操作信息传送到转换单元32。

操作信号转换单元32将传送的操作信息转换为可以由控制单元13读取的操作信号23，并将操作信号23发送到控制单元13。

注意：数据获取指示单元19相关于测试顺序中的指定位置与信号控制单元31同步地操作，随后按照操作列表(图10)中的操作信息显示的显示屏幕15的图像数据18链接到测试顺序中的指定位置。

结果，无需检查者干预地自动执行在显示屏幕的验证测试过程中的控制单元13的操作(屏幕上的按钮操作和键盘输入)。

例如，在执行8个控制单元13的验证测试时，与传统上8个检查者必须操作各自的控制单元13并验证显示屏幕的显示内容相反，第五实施例允许单一检查者通过一起操作全部8个控制单元13来执行验证测试。

这可以极大地减少检查者的人员，并防止检查者在目视检查中做出的疏忽和误读。

(第六实施例)

如图11所示，在根据第六实施例的用于工厂监控***的测试支持装置10中，列表保存单元11保存设备操作列表(未示出)，其通过将设备操作列表与测试项目相关联来描述与仿真设备33有关的设备操作信息，其中，仿真设备33基于仿真输入并输出多个设备12的过程信号24(参见图1)。随后，信号控制单元31基于测试列表(图4)中的测试顺序，将设备操作信息输出到仿真设备33，从而使得仿真设备33输入并输出过程信号24。

注意：在图11中，与图9共同的组件和功能由与图9中相应的组件和功能相同的参考标记来表示，将省略其多余的说明。此外，尽管图11中仅示出了一个要测试的控制单元13，但对于控制单元13的数量没有特别的限定。

依据这个结构，在第六实施例中通过将设备12连接到基于设备操作列表(未示出)操作的仿真设备33来输入和输出在第一到第五实施例中由设备12实际输入和输出到控制单元13的过程信号24。

对于每一个测试项目，设备操作列表(未示出)说明用于识别仿真设备33与测试项目相关联的操作的操作信息(温度信号、压力信号、阀门断开/闭合信号、泵操作信号等)。

基于从列表保存单元11读取的测试列表(图2)中的测试顺序，信号控制单元31从设备操作列表(未示出)读取适当的设备操作信息，并将设备操作信息传送到仿真设备33。

仿真设备33将传送的设备操作信息转换为可以由控制单元13读取的操作信号23，并将操作信号23发送到控制单元13。

注意：数据获取指示单元19和操作信号转换单元32相关于测试顺序中的指定位置与仿真设备33同步地操作，随后根据设备操作信息显示的显示屏幕15的图像数据18链接到测试顺序中的指定位置。

这允许自动执行仿真设备33的操作，使得可以简化检查者的工作，并从而减少测试时间。

将参考图12的流程图来说明用于工厂监控***的测试支持方法。

首先，从测试列表(图2)开始在测试顺序中第n个位置的测试项目(S11、S12)。接下来从设备操作列表(未示出)开始对应于测试项目的设备操作信息(S13)，随后设备12(或仿真设备33)和控制单元13开始交换过程信号24(S14)。

而且，从操作列表(图10)开始对应于测试项目的操作信息，控制单元13接受操作信号23的输入(S16)。

接收控制单元13的输出信号14(S17)，生成并显示显示屏幕15(监控屏幕)(S18)。

另一方面，获得显示屏幕15(监控屏幕)的硬拷贝，累积图像数据18(S19)，并将其链接到测试列表(图2)上测试顺序中的第n个位置(n＝1)(S20)。

更新测试编号n，从S12到S20重复流程(在S21为否)，完成全部测试项目(在S21为是，结束)。

根据上述至少一个实施例的用于工厂监控***的测试支持装置将显示屏幕的图像数据自动链接到测试列表上适当的测试项目，从而能够有效地获得无偏差的高质量测试结果。

Claims (8)

1.一种用于工厂监控***的测试支持装置，包括：

列表保存单元，所述列表保存单元被配置为保存测试列表，所述测试列表至少描述了多个测试项目和与所述测试项目的测试顺序有关的信息；

屏幕生成单元，所述屏幕生成单元被配置为生成基于来自控制单元的输出信号而提供的显示屏幕，所述控制单元对多个相连设备进行控制；

数据获取指示单元，所述数据获取指示单元被配置为给出指令，以基于所述测试列表中的所述测试顺序来获取所述显示屏幕的图像数据；以及

数据链接单元，所述数据链接单元被配置为将所获取的图像数据与所述测试列表上的所述测试项目相链接。

2.根据权利要求1所述的用于工厂监控***的测试支持装置，其中：

为多个所述控制单元中的每一个控制单元提供所述屏幕生成单元；

所述测试列表进一步描述了将被测试的所述控制单元；并且

所述数据获取指示单元使得由每一个所述屏幕生成单元生成的所述显示屏幕的所述图像数据是基于所述测试列表中的所述测试顺序而被获取的。

3.根据权利要求1所述的用于工厂监控***的测试支持装置，进一步包括：

输出信号获取单元，所述输出信号获取单元被配置为获取所述输出信号，所述输出信号为所述显示屏幕提供基础，其中，

所述数据链接单元将所获取的输出信号与所述测试列表上的所述测试项目相链接。

4.根据权利要求1所述的用于工厂监控***的测试支持装置，其中：

所述数据获取指示单元给出指令以基于所述测试列表中的所述测试顺序而使用摄像机来获取摄影数据；并且

所述数据链接单元将所获取的摄影数据与所述测试列表中的所述测试项目相链接。

5.根据权利要求1所述的用于工厂监控***的测试支持装置，其中：

所述列表保存单元通过将所述操作列表与所述测试项目相关联来保存对与所述控制单元有关的操作信息进行描述的操作列表，并且

所述测试支持装置进一步包括信号控制单元，所述信号控制单元被配置为基于所述测试列表中的所述测试顺序来将从所述操作信息转换而来的操作信号输入到所述控制单元。

6.根据权利要求5所述的用于工厂监控***的测试支持装置，其中：

所述列表保存单元通过将所述设备操作列表与测试项目相关联来保存对与仿真设备有关的设备操作信息进行描述的设备操作列表，其中，所述仿真设备基于仿真来输入并输出多个设备的过程信号；并且

所述信号控制单元基于所述测试列表中的所述测试顺序来将所述设备操作信息输出到所述仿真设备，从而使得所述仿真设备输入并输出所述过程信号。

7.一种用于工厂监控***的测试支持方法，所述测试支持方法包括以下步骤：

保存测试列表，所述测试列表至少描述了多个测试项目和与所述测试项目的测试顺序有关的信息；

生成基于来自控制单元的输出信号而提供的显示屏幕，所述控制单元对多个相连设备进行控制；

给出指令，以基于所述测试列表中的所述测试顺序来获取所述显示屏幕的图像数据；以及

将所获取的图像数据与所述测试列表上的所述测试项目相链接。

8.一种用于工厂监控***的测试支持程序，所述测试支持程序被配置为使得计算机执行以下步骤：

保存测试列表，所述测试列表至少描述了多个测试项目和与所述测试项目的测试顺序有关的信息；

生成基于来自控制单元的输出信号而提供的显示屏幕，所述控制单元对多个相连设备进行控制；

给出指令，以基于所述测试列表中的所述测试顺序来获取所述显示屏幕的图像数据；以及

将所获取的图像数据与所述测试列表上的所述测试项目相连接。