專利名稱：一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電控制領(lǐng)域，具體涉及一種對核電保護(hù)系統(tǒng)中的保護(hù)邏輯進(jìn)行測試的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前數(shù)字化儀控系統(tǒng)的保護(hù)邏輯具有組態(tài)配置的特性，各個核電站保護(hù)系統(tǒng)中保護(hù)邏輯具有關(guān)系復(fù)雜、保護(hù)變量眾多、程序路徑龐大、可靠性要求高等特點，使得程序完成之后，造成驗證保護(hù)邏輯的工作變得極為困難和復(fù)雜，且通常針對主處理器中的邏輯測試需依賴硬件，測試時需在硬件上編寫驅(qū)動、樁程序(輔助程序)進(jìn)行軟件測試，因為驗證的程序為保護(hù)邏輯，因此對輔助程序的要求很高，而且需證明和分析其自身的正確性、可靠性及對源程序的影響。每個數(shù)字儀控系統(tǒng)的保護(hù)邏輯各不相同，在每次測試時均需編寫輔助程序，使得工作量大且不具有再利用性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中核電站數(shù)字儀控系統(tǒng)的保護(hù)邏輯驗證過程復(fù)雜，且需要輔助程序的問題，本發(fā)明提供一種利用Matlab生成測試模塊與保護(hù)邏輯的測試結(jié)果進(jìn)行比對分析的技術(shù)方案，實現(xiàn)不依賴硬件環(huán)境和編寫輔助程序達(dá)到對保護(hù)邏輯進(jìn)行驗證的目的，具體方案如下一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)，包括計算機(jī)和安裝在計算機(jī)內(nèi)的保護(hù)邏輯模塊，其特征在于，所述保護(hù)邏輯模塊與進(jìn)行功能測試分析的Matlab測試模塊連接。
本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述Matlab測試模塊包括執(zhí)行模塊、調(diào)用模塊、輸入模塊、顯示模塊和創(chuàng)建模塊，其中 調(diào)用模塊用于調(diào)入需要測試的保護(hù)邏輯； 輸入模塊用于動態(tài)輸入各種測試標(biāo)準(zhǔn)和分析處理步驟； 創(chuàng)建模塊用于建立與被測保護(hù)邏輯相同功能的邏輯塊； 執(zhí)行模塊用于運(yùn)行被測保護(hù)邏輯和創(chuàng)建模塊生成的邏輯塊； 顯示模塊用于輸出各種測試結(jié)果和運(yùn)行對象的執(zhí)行結(jié)果。
本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述保護(hù)邏輯模塊由多個不同功能的子功能模塊組成。
由于數(shù)字化儀控系統(tǒng)的保護(hù)邏輯一般由基本邏輯塊、閾值比較塊、邏輯符合塊組成。閾值比較塊有上限監(jiān)控和下限監(jiān)控方式，邏輯符合塊種類較多，有4取2、3取2、2取1 等類型。因此，本方案將整個保護(hù)邏輯程序按構(gòu)成和功能分為多個子功能模塊，采用分別驗證各子模塊的性能，最終達(dá)到完整驗證保護(hù)邏輯的目的。本方案將需要測試的子功能模塊轉(zhuǎn)化為Matlab塊，同時依據(jù)需求規(guī)格書使用Matlab創(chuàng)建同等功能的邏輯塊，對被測子功能模塊與Matlab塊同時給入各種動態(tài)輸入，比對兩種邏輯塊的輸出，完成自動測試。在完成各子功能模塊的測試對比后，再將整個邏輯保護(hù)轉(zhuǎn)化為Matlab塊，同時依據(jù)需求規(guī)格書使用Matlab創(chuàng)建同等功能的保護(hù)邏輯，再對被測保護(hù)邏輯與Matlab保護(hù)邏輯同時給入各種動態(tài)輸入，比對兩種保護(hù)邏輯的輸出，完成整個保護(hù)邏輯完整功能和結(jié)合后功能的測試。本方案過程簡單、實現(xiàn)方便且節(jié)省大量的人力和時間。本方案不但解決了現(xiàn)有技術(shù)中測試保護(hù)邏輯需要編寫驅(qū)動程序、樁程序，并依賴于硬件的問題，并且本方案運(yùn)行的程序為原程序內(nèi)容，測試結(jié)果可信度高，并不需說明或考慮測試程序(驅(qū)動程序、樁程序)帶來的影響，為核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。采用本方案可以重用現(xiàn)有的模型和設(shè)計， 減少工作量，另一方面也能發(fā)揮保護(hù)邏輯設(shè)計工具的相對優(yōu)勢，如確定性的系統(tǒng)行為、形式驗證、嵌入式代碼的自動生成等等。


圖1本發(fā)明的各功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，安裝在計算機(jī)內(nèi)的保護(hù)邏輯模塊，利用保護(hù)邏輯設(shè)計工具模塊生成保護(hù)邏輯，采用Matlab的Simulink橋接工具連接Matlab測試模塊和保護(hù)邏輯模塊，對于高安全性的嵌入式保護(hù)邏輯，使用Simulink橋接接口，可以將保護(hù)邏輯模塊生成的代碼返回到Simulink模型內(nèi)部作為一個S函數(shù)，這樣可以進(jìn)行軟件代碼在其運(yùn)行環(huán)境中的模擬仿真。保護(hù)邏輯包括多個子功能模塊，每個子功能模塊又由多個子功能模塊組成，本方案利用保護(hù)邏輯的這種特性，將保護(hù)邏輯按實現(xiàn)某種功能的最小子功能模塊為標(biāo)準(zhǔn)，將其細(xì)分成多個部分，再利用Matlab測試模塊針對保護(hù)邏輯的每個子功能模塊生成相同功能的邏輯塊，將被測子功能模塊通過Simulink接口轉(zhuǎn)入Matlab測試模塊，同時依據(jù)需求規(guī)格書，使用Matlab測試模塊搭建同等功能的驗證邏輯塊。然后在Matlab測試模塊中同時執(zhí)行兩者， 并對兩個測試對象賦予相同的測試條件，查看自動比對結(jié)果，如有需要，可對被測邏輯塊的輸出結(jié)果進(jìn)行人工分析，以便定位問題位置，從而確定保護(hù)邏輯的子功能模塊是否滿足要求。當(dāng)保護(hù)邏輯的每個子功能模塊都測試完成后，再對整個保護(hù)邏輯進(jìn)行一次完整的測試分析，以確保綜合各子功能模塊后的整體程序是否滿足要求。
本方案也可以采用LABVIEW實現(xiàn)(通過SIT接口轉(zhuǎn)換)上述工作方式，且在 LABVIEff中可實現(xiàn)物理信號的輸出。另外通過C文件的轉(zhuǎn)換也可在Matlab環(huán)境進(jìn)行測試ο 實施例1 利用Matlab測試模塊的調(diào)用模塊將保護(hù)邏輯的一個子功能模塊調(diào)入執(zhí)行模塊， 同時利用Matlab測試模塊的創(chuàng)建模塊，根據(jù)需求規(guī)格書創(chuàng)建一個與調(diào)入的子功能模塊完成功能相同的邏輯塊，并將創(chuàng)建的邏輯塊也調(diào)入執(zhí)行模塊，同時利用輸入模塊對子功能模塊和邏輯塊輸入輸出相同的動態(tài)輸入?yún)?shù)，然后在執(zhí)行模塊中執(zhí)行兩者完成自動測試，根據(jù)顯示模塊輸出的兩者最終結(jié)果，人工分析并給出被測的子功能模塊是否滿足要求的結(jié)果，至此完成一個子功能模塊的測試，根據(jù)上述步驟依次對保護(hù)邏輯的各個子功能模塊進(jìn)行驗證，完善所有的子功能模塊后，再對整個保護(hù)邏輯按上述步驟進(jìn)行測試，得出測試目標(biāo)是否滿足核電站數(shù)字儀控系統(tǒng)的需要。
權(quán)利要求
1.一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)，包括計算機(jī)和安裝在計算機(jī)內(nèi)的保護(hù)邏輯模塊，其特征在于，所述保護(hù)邏輯模塊與進(jìn)行功能測試分析的Matlab測試模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)，其特征在于，所述 Matlab測試模塊包括執(zhí)行模塊、調(diào)用模塊、輸入模塊、顯示模塊和創(chuàng)建模塊，其中調(diào)用模塊用于調(diào)入需要測試的保護(hù)邏輯； 輸入模塊用于動態(tài)輸入各種測試標(biāo)準(zhǔn)和分析處理步驟； 創(chuàng)建模塊用于建立與被測保護(hù)邏輯相同功能的邏輯塊； 執(zhí)行模塊用于運(yùn)行被測保護(hù)邏輯和創(chuàng)建模塊生成的邏輯塊； 顯示模塊用于輸出各種測試結(jié)果和運(yùn)行對象的執(zhí)行結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)邏輯模塊由多個不同功能的子功能模塊組成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用Matlab測試保護(hù)邏輯的系統(tǒng)，涉及核電控制領(lǐng)域，包括計算機(jī)和安裝在計算機(jī)內(nèi)的保護(hù)邏輯模塊，所述保護(hù)邏輯模塊與進(jìn)行功能測試分析的Matlab測試模塊連接。本方案將整個保護(hù)邏輯程序按構(gòu)成和功能分為多個子功能模塊，采用分別驗證各子模塊的性能，最終達(dá)到完整驗證保護(hù)邏輯的目的。本方案過程簡單、實現(xiàn)方便且節(jié)省大量的人力和時間，不但解決了現(xiàn)有技術(shù)中測試保護(hù)邏輯需要編寫驅(qū)動程序、樁程序，并依賴于硬件的問題，并且本方案運(yùn)行的程序為原程序內(nèi)容，測試結(jié)果可信度高，并不需說明或考慮測試程序帶來的影響，為核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。
文檔編號G05B17/02GK102183896SQ20111009922
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者郭曉飛, 呂秀紅, 孟廣國, 吳瑤, 趙季紅 申請人:北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司, 中國廣東核電集團(tuán)有限公司