核电项目DCS工厂测试用例自动化生成工具

刘剑 杜文艳 刘飞

摘要：为了确保DCS能满足核电厂安全运行的要求，供货方采用工厂测试的形式对系统设备的功能和性能进行验证，提高系统的可用行和可靠性。但是大量的测试用例编制需要很多人工时，并且存在多人编制风格不统一，不能保证正确率等缺点。本文对此通过对测试用例进行总结，以及对设计输入文件设备逻辑中进行分析，编制了相关自动化用例模板，只需要填写数据总表，就可以自动化生成测试用例，大大提高工作效率。

关键词：工厂测试;核电;测试用例

中图分类号：TP311.53 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0099-01

0 引言

核电厂DCS的工程实施中，工厂测试是系统生命周期的一项重要活动，是验证与确认的重要手段，是保证系统质量的重要手段和质量控制的重要方法，在整个核电站DCS的生命周期中显得尤为重要[1]。通过工厂测试的形式对系统设备的功能和性能进行验证，提高系统的可用行和可靠性[2]。核电工厂非安全级DCS系统工厂测试包括单体测试、功能测试、系统测试三部分，测试人员需要根据设计输入进行测试用例编制，通常编写的测试用例中测试项不一致，编写风格不统一，后续修改，审核工作量很大。

为了节省测试用例编写时间，提高测试人员的工作效率，减少错误率，需要模块化操作。

1 用例模板

测试用例自动生成工具主要包含数据总表， 用例模板包括模拟量模板，开关量模板，报警点模板，只显示阀门设备模板，不带中停阀门模板，带中停阀门模板，设备模板等。

测试人员根据设计图纸分类填充数据总表中所需要的点设备信息，分类后一张表内的数据由上至下基本类似，可以进行上下比对，减少了数据查找归纳过程中的错误率。然后通过执行自动化工具就可以批量生成相关测试用例。

1.1 IO点通道测试模板

IO点通道测试模板包括点名、卡件类型、信号类型、量程范围、通道地址、输入信号、期望结果、最大/最小值等。通常情况下工程师通过手动计算容易出错，且编制效率低，如果有IO分配变更，则修改工作量大。通过VBA开发，可以在半小时内自动生成100多个机柜的测试用例。大大节省人工时。

1.2 模拟量模板

模拟量自动化模板中包含模拟量单点所包含的点名、点描述、量程、质量位、各个级别高低限报警及KA报警等，根据模板中的格式要求提取数据总表中的数据自动完成测试用例。

1.3 开关量模板

開关量自动化模板中包含开关量单点所包含的点名、点描述及KA报警等，根据模板中的格式要求提取数据总表中的数据自动完成测试用例。

1.4 KA报警自动化模板

KA报警自动化模板中包含KA报警点所包含的点名、点描述及产生报警的逻辑条件等，根据模板中的格式要求提取数据总表中的数据自动完成测试用例。

1.5 阀门自动化模板

阀门自动化模板中包含阀门功能测试中的状态、一层的设置、输出验证，阀门自动、保护、安全级开关等，包含非中停和中停阀门，并且对状态的测试进行了步骤规定。根据模板中的格式要求自动提取数据总表中的数据自动完成测试用例。

1.6 设备自动化模板

设备自动化模板通用于所有设备，包含风机、电机、泵等，包含设备的信息、手动控制、自动启停、保护启停等功能步骤，根据模板中的格式要求提取数据总表中的数据自动完成测试用例。

由于数据总表中分类明确，在依据设计院图纸填充完成后，同类型数据可以上下进行比对，及时发现错误，因此从数据源头就避免错误的发生。

各类型测试用例模板统一，步骤包含所有功能，依据数据总表自动生成，避免了人工填充过程中出现的人因失误，生成后针对特殊设备只需将不设计的步骤删除即可，编写用例过程中若有格式或步骤的变化只需修改模板，不用修改全部测试用例。

2 经济效益

以某项目工程样机为例，非安全级部分单体（1474页）和功能测试用例（2887页）共计4361页。

根据方福海项目经验，每100页单体测试用例大概需要2人天;每100页功能测试用例大概需要10人天。则：

单体测试用例编写需要1474/100*2=29.48人天

功能测试用例编写需要2887/100*10=288.7人天

总共测试用例编写需要318人天。

在时间紧、任务重、人力不足的前提下，项目组工程师仅用了138人天（6人*23天）即完成了测试用例自动化生成工具的开发、测试用例的编写、审核和修改工作，大大的节省了人力成本和时间成本，保证了项目工程样机测试节点的进度要求。

3 应用前景

测试用例自动化生成工具统一了测试用例的编写格式，提高了测试用例的编写质量，大大降低了人力成本和时间成本，具有广阔的应用前景，可应用于今后其他项目的测试用例编写工作中。后续可以根据实际情况开发自动化测试工装，结合自动化测试用例，实行半自动化测试，有效的缩短测试周期及提高测试质量。

参考文献

[1] 刘鹏波，周韦.核电站数字化仪控系统工厂测试综述[J].自动化仪表，2012（2）：51-55.

[2] 艾九斤.核电厂DCS工厂测试活动的完整性分析[J].价值工程，2017（16）：1-3.