[發(fā)明專利]一種利用Matlab測試保護邏輯的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110099221.5
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102183896A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭曉飛;呂秀紅;孟廣國;吳瑤;趙季紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京元中知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

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系統(tǒng)中的保護邏輯進行測試的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前數(shù)字化儀控系統(tǒng)的保護邏輯具有組態(tài)配置的特性，各個核電站保護系統(tǒng)中保護邏輯具有關(guān)系復雜、保護變量眾多、程序路徑龐大、可靠性要求高等特點，使得程序完成之后，造成驗證保護邏輯的工作變得極為困難和復雜，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)進行軟件測試，因為驗證的程序為保護邏輯，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)的保護邏輯驗證過程復雜，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邏輯的測試結(jié)果進行比對分析的技術(shù)方案，實現(xiàn)不依賴硬件環(huán)境和編寫輔助程序達到對保護邏輯進行驗證的目的，具體方案如下：一種利用Matlab測試保護邏輯的系統(tǒng)，包括計算機和安裝在計算機內(nèi)的保護邏輯模塊，其特征在于，所述保護邏輯模塊與進行功能測試分析的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)入需要測試的保護邏輯；

輸入模塊用于動態(tài)輸入各種測試標準和分析處理步驟；

創(chuàng)建模塊用于建立與被測保護邏輯相同功能的邏輯塊；

執(zhí)行模塊用于運行被測保護邏輯和創(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，最終達到完整驗證保護邏輯的目的。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)建同等功能的保護邏輯，再對被測保護邏輯與Matlab保護邏輯同時給入各種動態(tài)輸入，比對兩種保護邏輯的輸出，完成整個保護邏輯完整功能和結(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。

附圖說明

圖1本發(fā)明的各功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，安裝在計算機內(nèi)的保護邏輯模塊，利用保護邏輯設(shè)計工具模塊生成保護邏輯，采用Matlab的Simulink橋接工具連接Matlab測試模塊和保護邏輯模塊，對于高安全性的嵌入式保護邏輯，使用Simulink橋接接口，可以將保護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)，這樣可以進行軟件代碼在其運行環(huán)境中的模擬仿真。保護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，本方案利用保護邏輯的這種特性，將保護邏輯按實現(xiàn)某種功能的最小子功能模塊為標準，將其細分成多個部分，再利用Matlab測試模塊針對保護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)果進行人工分析，以便定位問題位置，從而確定保護邏輯的子功能模塊是否滿足要求。當保護邏輯的每個子功能模塊都測試完成后，再對整個保護邏輯進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。