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WO2007077189A1 - Verfahren zum testen von gerätebeschreibungen für feldgeräte der automatisierungstechnik - Google Patents

Verfahren zum testen von gerätebeschreibungen für feldgeräte der automatisierungstechnik Download PDF

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Publication number
WO2007077189A1
WO2007077189A1 PCT/EP2006/070240 EP2006070240W WO2007077189A1 WO 2007077189 A1 WO2007077189 A1 WO 2007077189A1 EP 2006070240 W EP2006070240 W EP 2006070240W WO 2007077189 A1 WO2007077189 A1 WO 2007077189A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
test
state machine
dtm
field devices
device description
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/070240
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Immanuel Vetter
Michael Gunzert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CodeWrights GmbH
Original Assignee
CodeWrights GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CodeWrights GmbH filed Critical CodeWrights GmbH
Priority to US12/087,127 priority Critical patent/US8538719B2/en
Publication of WO2007077189A1 publication Critical patent/WO2007077189A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24036—Test signal generated by microprocessor, for all I-O tests
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24043—Test memory comparing with known stored valid memory states

Definitions

  • the invention relates to a method for testing device descriptions for field devices of automation technology according to the preamble of claim 1
  • EDD electronic device description
  • EDD EDD-based fieldbus systems installed worldwide
  • DTMs Device Type Manager
  • FDT Field Device Tool
  • the DTMs need a frame application (FDT frame)
  • FDT frame frame application
  • the frame application and the corresponding DTMs thus allow a very convenient access to various variables of the field devices (eg device parameters, measured values, diagnostic information, status information, etc) and the call of special Functions that provide individual DTMs
  • DTMs to test offers the test tool dtmINSPECTOR (M & M Software GmbH, St Georgen) For this purpose, extensive test scripts are created, which are executed together with the DTM to be tested Essentially, these tests are used to check whether the DTM complies with the FDT specifications, ie the FDT interface definitions. However, the correct function of the DTM with regard to the device functionality is not checked here.
  • test scripts for the dtmINSPECTOR are created individually by hand.
  • test cases based on the FDT specifications are compiled and converted into test scripts.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method for testing device descriptions for field devices of automation technology, which does not have the disadvantages mentioned above, which in particular allows the simple generation of test scripts, the test scripts as possible all possible test cases for the respective Cover field device.
  • FIG. 1 schematic representation of a network of automation technology with multiple field devices
  • FIG. 2 a schematic representation of a communication connection between an operating program and a plurality of field devices
  • FIG. 3 is a schematic representation of the generation of a test script
  • Fig. 5 test with a model checker
  • FIG. 6 Test communication interpreter
  • FIG. 7 Device description file Micropilot M (in extracts)
  • FIG. 9 finite state machine (in extracts)
  • FIG. 10 test sequence (in extracts)
  • a communication network of the process automation technology is shown in more detail to a data bus Dl several computer units (workstations, host computer) WSl, WS2 connected These computer units can be used as higher-level units (control system, control unit, operator station) for process visualization, process monitoring and Engineering but also for operating and monitoring field devices
  • the data bus Dl works according to the Profibus® DP standard or the HSE (High Speed Ethernet) standard of the Foundation® Fieldbus via a gateway Gl, which can also be used as an Lmkmg device or as a Segment field coupler is the data bus Dl is connected to a fieldbus segment SMl
  • the fieldbus segment SMl consists of several field devices Fl, F2, F3, F4 which are connected to each other via a field bus FB
  • the field devices Fl, F2, F3, F4 can both Sensors or act on actuators
  • the fieldbus FB operates according to one of the known Communication standards Profibus, Foundation Fieldbus or HART
  • a portable computing unit BE can be temporarily connected to the field
  • an operating program that can run on one of the computer units WS 1, WS2 or on the control unit BE, shown schematically in the operating program, it may be to the operating software PACTware (PACTware Consortmm e V) or FieldCare® (Company Endress + Hauser®), both of which need the operating system Microsoft Windows®, 98NT, 2000 and which serve as the FDT frame.
  • the frame application FDT-Frame is especially responsible for the management of the DTMs in a project database (project database). , for communication with the bus system and for the administration of the device catalog
  • FDT frame In the frame application FDT frame are device drivers u a for several
  • the DTM-Fl the special access to various information in the field device Fl such as device parameters, device configuration, diagnostic data and status information. For the user, access to this information is usually made easier by a manufacturer-specific graphical user interface.
  • the FDT concept is based on the fact that in a FDT frame application different field devices from different manufacturers via the corresponding device DTMs, which in principle drivers for peripheral devices such. B. printers for standard PCs, can be easily integrated.
  • connection is made via a bus interface BA, the data bus Dl, the gateway Gl, the fieldbus FB to the field device Fl.
  • Fig. 3 is shown schematically how a test script TS from a
  • DD Device description file DD is generated.
  • DD generally stands for Device Description and denotes the textual description of the device or the corresponding file.
  • State transitions of the field device describes.
  • a state is defined by the values of all variables and possibly the active transactions, as well as the available functions including the operating menu. State transitions are defined as the allowed changes of the variable values. These changes are usually made by editing values via the user interface on the operating program (operating tool or operating tool). Furthermore, functions (methods) can cause changes to variable values. Changing variable values or executing functions is triggered via the external communication connection of the field device.
  • an abstract state machine DD-F1 ASM is generated with the aid of a compiler C2.
  • Abstract state machines are referred to in English literature as abstract state machines and in part also abbreviated ASM.
  • An abstract state machine is an abstract machine model that can be used to describe and simulate arbitrary algorithms, programming languages, protocols, and other systems.
  • This abstract state machine DD-FL ASM is extended by an additional general abstract state machine DDL-ASM, which is obtained from the specifications of the device description language DDL (Device Description Language).
  • DDL-ASM and DDL-ASM are linked together and together form a state machine x-DD-Fl ASM.
  • This expanded abstract state machine x-DD-FL ASM is converted into a finite state machine DD-FL FSM with the aid of an FSM generator (finite state machine generator) with the aid of special test parameters (eg predetermined value ranges for specific data types) for the field device F1 (Finite State Machine) converted.
  • test script TS-Fl for the field device F1 is finally generated from the finite state machine DD-FL FSM.
  • Such a test script is shown in excerpts in FIG. 10.
  • the compiler Cl or C2 and the generators FMS and TG are programs on any computer units z.
  • B. Standard PCs run under Windows®, Unix® or Linux expire. They must be created once and can then be used for device descriptions from various field devices.
  • a DTM-F1 for the field device F1 can also be obtained with the aid of a compiler C1 (eg DTM Studio).
  • the field device F1 is connected to a computer unit which is designated WS test.
  • the computer unit WS test is essentially similar to the computer unit WS1.
  • a test tool "Testtool” is installed in addition to a DTM frame.
  • test tool can access the DTMs, i.e. send data to and retrieve data from DTMs.
  • the communication can take place either via the FDT frame or, if a corresponding test interface is provided on the DTM, also directly via the DTM. These communication paths are represented by arrows accordingly.
  • test script TS-Fl is executed by the test tool Testtool.
  • DTM-FL special parameter values are sent to and received by the DTM-FL.
  • the DTM-Fl communicates online via the Comm DTM with the field device F1 connected to the fieldbus FB. Via the Comm DTM, device parameters can also be read out from the field device F1 or written directly from the test tool Testtool.
  • test script TS-Fl contains the instruction Write (A, 10)
  • the variable A in the field device F1 should be written with the value 10 (setpoint value) using the DTM-Fl.
  • test tool The various actions are recorded in a test report generated by the test tool "test tool.” If deviations occur, ie setpoints do not match actual values, this is specifically noted in the test report and these errors must then be analyzed to see if the test results are correct Cause was a faulty behavior of the DTM or the device or if there was an error in the device description.
  • test can also be carried out with a simulated field device.
  • Device specifications for the field device F1 which in principle serves as the basis for the device description file DD-F1, directly generates a finite state machine GS-FL FSM.
  • the finite state machine DD-FL FSM can be tested against the finite state machine GS-FL FSM to check whether the device description file DD-Fl corresponds to the specifications for the field device F1.
  • FIG. 6 shows the test automation for a communication interpreter KI.
  • the communication interpreter KI communicates with a test comm DTM and the finite state machine DD-FL FSM. If the field device Fl is connected, the Test-Comm DTM knows the parameter values of the device. Otherwise, rules can simply be defined so that the test-comm DTM represents a virtual field device.
  • FIG. 10 shows a test sequence in extracts.
  • the essential steps of the method according to the invention are: Generation of a finite state machine from a device description, wherein the device description can be present in any form, for. B. as a device
  • test script is generated.
  • the test script is executed, with data being sent to and received from the device description. In the process, it is checked whether the setpoint values defined in the test script are compared with the actual values. From the

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Testen von Gerätebeschreibungen für Feldgeräte der Automatisierungstechnik wird eine endliche Zustandsmaschine aus einer Gerätebeschreibung erzeugt, die als Basis für einen Testscript dient. Zum Testen der Gerätebeschreibung wird das Testscript ausgeführt, wobei Daten an die Gerätebeschreibung gesendet und von dieser empfangen werden. Dabei wird geprüft, ob die im Testscript festgelegten Sollwerte mit den Istwerten, die z. B. vom Feldgerät geliefert werden, übereinstimmen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Testen von Gerätebeschreibungen für Feldgeräte der Automatisierungstechnik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen von Geratebeschreibungen für Feldgerate der Automatisierungstechnik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
[0002] In der Prozessautomatisierungstechnik und Farbikautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgerate eingesetzt, die zur Erfassung und / oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Beispiele für derartige Feldgerate sind Fullstandsmessgerate, Massendurchflussmessgerate, Druck- und Temperaturmessgerate, pH-Redoxpotential- Messgerate, Leitfahigkeitsmessgerate etc für die Prozessautomatisierungstechnik, die als Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw Leitfahigkeitswert erfassen
[0003] Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, z B Ventile, die den
Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt steuern oder Pumpen, die den Füllstand in einem Behalter verandern
[0004] Eine Vielzahl solcher Feldgerate wird von der Firma Endress + Hauser® hergestellt und vertneben
[0005] Häufig sind Feldgerate über Kommunikationssysteme (Profibus®,
Foundation®-Fieldbus, HART® etc ) mit übergeordneten Einheiten verbunden Diese übergeordneten Einheiten mit ihren entsprechenden Anwendungsprogrammen dienen u a zum prozessnahen Asset- Management
[0006] Die Integration der Feldgerate in Anwendungen von übergeordneten Einheiten erfolgt über Geratebeschreibungen Diese Geratebeschreibungen werden von den Gerateherstellern bereitgestellt, damit übergeordnete Einheiten die Bedeutung der von den Feldgeraten gelieferten Daten erkennen und interpretieren können
[0007] Es sind verschiedene Geratebeschreibungen für die unterschiedlichen
Feldbussysteme bekannt (HART-Geratebeschreibungen, Fieldbus Foundation Geratebeschreibungen, Profibus - Geratebeschreibungen)
[0008] In Zusammenarbeit der Fieldbus Foundation (FF), der HART Communication Foundation (HART CF) und der Profibus Nutzerorganisation (PNO) wurde eine elektronische Geratebeschreibung (Electronic Device Descπption EDD) geschaffen, die in der Norm IEC 61804-2 definiert ist
[0009] Mit einer Vielzahl von weltweit installierten EDD-basierten Feldbussystemen (FF, HART, Profibus) ist EDD eine wichtige und sehr verbreitete Beschreibungssprache für Geratebeschreibungen m der Automatisierungstechnik
[0010] Zur Bedienung der Feldgerate sind entsprechende Bedienprogramme (Bedientools) notwendig, die auf den übergeordneten Einheiten entweder eigenständig ablaufen (Endress+Hauser FieldCare, Pactware, AMS Fisher-Rosemount, PDM Siemens) oder aber auch in Leitsystem- Anwendungen (Siemens PCS7, ABB Symphony, Emerson Delta V) integriert sind
[0011] Für eine vollumf angliche Bedienung der Feldgerate sind seit kurzem spezielle Geratebeschreibungen, so genannte DTMs (Device Type Manager), die den FDT (Field Device Tool) Spezifikationen entsprechen, erhaltlich Die als Industriestandard geltenden FDT-Spezifikationen wurden von der PNO (Profibus Nutzer Organisation) in Zusammenarbeit mit dem ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie) entwickelt Die aktuelle FDT-Spezifikation 1 2 1 inklusive dem Addendum für die Kommunikation „Foundation Fieldbus" ist über den ZVEI bzw die PNO bzw die FDT-Group erhältlich
[0012] Viele Feldgeratehersteller liefern bereits für ihre Feldgerate entsprechende DTMs aus Die DTMs kapseln alle Vanablen und Funktionen des jeweiligen Feldgerats und bieten meist eine graphische Nutzeroberflache zum Bedienen der Gerate an Geratespezifischen Geratebeschreibungen können bereits via Internet- Verbindung von Servern der entsprechenden Geratehersteller heruntergeladen werden
[0013] Mit Hilfe von DTMs ist eine gerate- und herstellerubergreifende Bedienung von Feldgeraten mit entsprechenden Bedienprogrammen möglich
[0014] Als Laufzeitumgebung benotigen die DTMs eine Rahmenapplikation (FDT-Frame) Die Rahmenapplikation und die entsprechenden DTMs erlauben so einen sehr komfortablen Zugriff auf verschiedene Variablen der Feldgerate (z B Gerateparameter, Messwerte, Diagnoseinformationen, Statusinformationen, etc ) sowie den Aufruf von speziellen Funktionen, die einzelnen DTMs zur Verfugung stellen
[0015] Rahmenapplikationen und DTMs arbeiten nach dem Client-Server- Pπnzip
[0016] Da die Feldgerate über DTMs bedient werden, sind umfangreiche Funktionstests notwendig, um zu gewährleisten, dass die DTMs einwandfrei arbeiten
[0017] Diese Funktionstests haben insbesondere auch einen sicherheitskritischen Aspekt, da auch sicherheitskritische Einstellungen an Feldgeraten mit DTMs vorgenommen werden
[0018] Eine Möglichkeit DTMs zu testen, bietet das Testwerkzeug dtmINSPECTOR (M&M Software GmbH, St Georgen) Hierzu werden umfangreiche Testscripts erstellt, die zusammen mit dem zu testenden DTM ausgeführt werden Im Wesentlichen wird bei diesen Tests überprüft, ob der DTM den FDT- Spezifikationen, also den FDT Schnittstellendefinitionen entspricht. Die korrekte Funktion des DTMs hinsichtlich der Gerätefunktionalität wird hierbei jedoch nicht geprüft.
[0019] Die Testscripts für den dtmINSPECTOR werden einzeln von Hand erstellt.
Typische Testfälle auf Basis der FDT - Spezifikationen werden zusammengestellt und in Testscripts umgewandelt.
[0020] Die Anmelderin, CodeWrights GmbH (Karlsruhe), erstellt aus herkömmlichen
Gerätebeschreibungsdateien (HART, FF oder Profibus) mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeugs (DTMstudio®) gerätespezifische DTMs in großer Stückzahl. Für jeden einzelnen DTM ein spezielles Testscript manuell zu erzeugen, das neben der Schnittstellenüberprüfung auch den test der Gerätefunktionalität umfasst, ist äußerst zeitaufwendig und kostenintensiv.
[0021] Je mehr Parameter ein Feldgerät umfasst, desto höher wird dabei der Test- Aufwand. Komplexe Feldgeräte können heute bereits bis zu 1000 und mehr Parameter aufweisen.
[0022] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Testen von Gerätebeschreibungen für Feldgeräte der Automatisierungstechnik anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere die einfache Erzeugung von Testscripts erlaubt, wobei die Testscripts möglichst alle denkbaren Testfälle für das jeweilige Feldgerät abdecken.
[0023] Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensmerkmale .
[0024] Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0025] Nachfolgend ist die Erfindung anhand mehreren in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0026] Es zeigen:
[0027] Fig. 1 schematische Darstellung eines Netzwerks der Automatisierungstechnik mit mehreren Feldgeräten;
[0028] Fig. 2 schematische Darstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen einem Bedienprogramm und mehreren Feldgeräten;
[0029] Fig. 3 schematische Darstellung der Erzeugung eines Testscripts;
[0030] Fig. 4 Test DTM online;
[0031] Fig. 5 Test mit einem Model-Checker;
[0032] Fig. 6 Test Kommunikations Interpreter [0033] Fig 7 Geratebeschreibungsdatei Micropilot M (auszugsweise)
[0034] Fig 8 abstrakte Zustandsmaschme (auszugsweise)
[0035] Fig 9 endlicher Zustandsautomat (auszugsweise)
[0036] Fig 10 Testsequenz (auszugsweise)
[0037] In Fig 1 ist ein Kommunikationsnetzwerk der Prozessautomatisierungstechnik naher dargestellt An einen Datenbus Dl sind mehrere Rechnereinheiten (Workstations, Host-Rechner) WSl, WS2 angeschlossen Diese Rechnereinheiten können als übergeordnete Einheiten (Leitsystem, Steuereinheit, Bedienstation) zur Prozessvisualisierung, Prozessuberwachung und zum Engineering aber auch zum Bedienen und Überwachen von Feldgeraten dienen Der Datenbus Dl arbeitet z B nach dem Profibus® DP-Standard oder nach dem HSE (High Speed Ethernet)- Standard der Foundation® Fieldbus Über ein Gateway Gl, das auch als Lmkmg Device oder als Segmentkoppler bezeichnet wird, ist der Datenbus Dl mit einem Feldbussegment SMl verbunden Das Feldbussegment SMl besteht aus mehreren Feldgeraten Fl, F2, F3, F4 die über einen Feldbus FB miteinander verbunden sind Bei den Feldgeraten Fl, F2, F3, F4 können es sich sowohl um Sensoren oder um Aktoren handeln Der Feldbus FB arbeitet entsprechend nach einem der bekannten Kommunikations-Standards Profibus, Foundation Fieldbus oder HART Mit dem Feldbus FB kann temporar auch eine tragbare Rechnereinheit BE verbunden werden
[0038] In Fig 2 ist ein Bedienprogramm, das auf einer der Rechnereinheiten WS 1 , WS2 oder auf der Bedieneinheit BE ablaufen kann, schematisch dargestellt Bei dem Bedienprogramm kann es sich z B um die Bediensoftware PACTware (PACTware Consortmm e V ) oder FieldCare® (Firma Endress + Hauser®) handeln, die beide als Betriebssystem Microsoft Windows®, 98NT, 2000 benotigen und die als FDT-Frame dienen Die Rahmen- Applikation FDT-Frame ist insbesondere verantwortlich für die Verwaltung der DTMs in einer Projektdatenbank (projekt database), für die Kommunikation zum Bussystem und für die Verwaltung des Geratekatalogs
[0039] In die Rahmen- Applikation FDT-Frame sind Geratetreiber u a für mehrere
Feldgerate integriert Der Übersichtlichkeit halber sind nur zwei Gerate DTMs DTM Fl und DTM-F2 sowie ein Kommumkations-DTM CommDTM dargestellt Beispielsweise kapselt der Gerate-DTM DTM-Fl die Parameter und Funktionen des Feldgerates Fl
[0040] Mit Hilfe der DTMs ist eine gerate- und herstellerubergreifende Bedienung der Feldgerate sowie der Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen der Rechnereinheit WSl und den Feldgeraten Fl, F2, F3, F4 möglich So erlaubt der DTM-Fl den speziellen Zugriff auf verschiedene Informationen im Feldgerät Fl wie Geräteparameter, Gerätekonfiguration, Diagnosedaten und Statusinformationen. Erleichtert wird der Zugriff für den Anwender auf diese Informationen meist durch eine herstellerspezifische graphische Benutzeroberfläche.
[0041] Das FDT-Konzept basiert darauf, dass in eine FDT-Frame- Applikation unterschiedliche Feldgeräte von unterschiedlichen Herstellern über die entsprechenden Geräte-DTMs, die im Prinzip Treibern für Peripheriegeräte wie z. B. Druckern für Standard-PCs entsprechen, in einfacher Weise integriert werden können.
[0042] Hardwaremäßig erfolgt die Verbindung über eine Busanschaltung BA, den Datenbus Dl, das Gateway Gl, den Feldbus FB zum Feldgerät Fl.
[0043] In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie ein Testscript TS aus einer
Gerätebeschreibungsdatei DD erzeugt wird. DD steht allgemein für Device Description (Gerätebeschreibung) und bezeichnet die textliche Beschreibung des Geräts bzw. die entsprechende Datei.
[0044] Gerätebeschreibungen können als System aufgefasst werden, das Zustände und
Zustandsübergänge des Feldgerätes beschreibt. Ein Zustand ist dabei durch die Werte aller Variablen und ggf. der aktiven Transaktionen, sowie der zur Verfügung stehenden Funktionen einschließlich des Bedienmenüs definiert. Zustandsübergänge werden definiert als die erlaubten Änderungen der Variablenwerte. Diese Änderungen erfolgen normalerweise durch das Editieren von Werten über die Benutzeroberfläche am Bedienprogramm (Bedientool oder Bedienwerkzeug). Weiterhin können Funktionen (Methoden) Änderungen von Variablenwerten bewirken. Die Änderung von Variablenwerten oder das Ausführen von Funktionen wird über die externe Kommunikationsverbindung des Feldgerätes ausgelöst.
[0045] Der Inhalt einer Gerätebeschreibungsdatei ist am Beispiel des Produkts Micropilot M FMR2xx der Fa. Endress+Hauser auszugsweise in Fig. 7 dargestellt.
[0046] Aus der Gerätebeschreibungsdatei DD-Fl für das Feldgerät Fl wird mit Hilfe eines Compilers C2 eine abstrakte Zustandsmaschine DD-Fl ASM erzeugt. Abstrakte Zustandsmaschinen werden in der englischen Literatur als Abstract State Machines bezeichnet und zum Teil auch mit ASM abgekürzt.
[0047] Eine abstrakte Zustandsmaschine ist ein abstraktes Maschinenmodell, mit dem beliebige Algorithmen, Programmiersprachen, Protokolle und andere Systeme beschrieben und simuliert werden können.
[0048] Zur Beschreibung einer abstrakten Zustandsmaschine steht z. B., die Abstract State Machine Language von Microsoft and XASM (www.xasm.org) als Open Source Implementierung zur Verfügung wie sie in Fig. 8 auszugsweise dargestellt ist. Derartige Sprachen eignen sich vor allem zur Erstellung von ausführbaren Spezifikationen .
[0049] Diese abstrakte Zustandsmaschine DD-Fl ASM wird noch um eine zusätzliche allgemeine abstrakte Zustandsmaschine DDL-ASM erweitert, die aus den Spezifikationen der Gerätebeschreibungssprache DDL (Device Description Language) gewonnen wird. DD-Fl ASM und DDL-ASM werden miteinander verknüpft und bilden zusammen eine Zustandsmaschine x-DD-Fl ASM. Diese erweiterte abstrakte Zustandsmaschine x-DD-Fl ASM wird mit Hilfe eines FSM-Generators (finite State machine Generator) unter Zuhilfenahme von speziellen Testparametern (z. B vorgegebene Wertebereiche für bestimmte Datentypen) für das Feldgerät Fl in eine endliche Zustandsmaschine DD-Fl FSM (Finite State Machine) umgewandelt.
[0050] Ein Auszug einer solchen endlichen Zustandsmaschine ist in Fig. 9 dargestellt
[0051] Mit Hilfe eines Testgenerators TG wird aus der endlichen Zustandsmaschine DD- Fl FSM letztendlich ein Testscript TS-Fl für das Feldgerät Fl erzeugt. Ein solches Testscript ist auszugsweise in Fig. 10 dargestellt.
[0052]
[0053] Die Compiler Cl bzw C2 und die Generatoren FMS und TG sind Programme die auf beliebigen Computer-Einheiten z. B. Standard PCs unter Windows®, Unix® oder Linux ablaufen, ablaufen. Sie müssen einmal erstellt werden und können dann für Gerätebeschreibungen von verschiedenen Feldgeräten verwendet werden.
[0054] Die allgemeine abstrakte Zustandsmaschine DDL-ASM muß ebenfalls einmalig erstellt werden.
[0055] Aus der Gerätebeschreibungsiatei DD-Fl für das Feldgerät Fl kann auch mit Hilfe eines Compilers Cl (z. B. DTM Studio) ein DTM-Fl für das Feldgerät Fl gewonnen werden.
[0056] In Fig. 4 ist der Online-Test des Feldgeräts Fl schematisch dargestellt.
[0057] Das Feldgerät Fl ist dabei wie in Fig. 1 dargestellt mit einer Rechnereinheit verbunden, die mit WS-Test bezeichnet ist. Die Rechnereinheit WS-Test ist im Wesentlichen ähnlich zur Rechnereinheit WSl. Neben einem DTM-Frame ist noch ein weitere Applikation, ein Testwerkzeug „Testtool", installiert.
[0058] Das Testwerkzeug „Testtool" kann auf die DTMs zugreifen, d. h. Daten an DTMs senden und von diesen abrufen.
[0059] Die Kommunikation kann entweder über den FDT-Frame oder falls am DTM eine entsprechende Test-Schnittstelle vorgesehen ist, auch über den DTM direkt erfolgen. [0060] Diese Kommunikationswege sind durch Pfeile entsprechend dargestellt.
[0061] Zum Testen des DTMs DTM-Fl wird das Testscript TS-Fl vom Testwerkzeug Testtool abgearbeitet.
[0062] Dabei werden spezielle Parameterwerte an den DTM-Fl gesendet und von diesem empfangen. Der DTM-Fl kommuniziert online über den Comm DTM mit dem an dem am Feldbus FB angeschlossenen Feldgerät Fl. Über den Comm DTM können Geräteparameter auch direkt vom Testwerkzeug Testtool aus dem Feldgeräte Fl ausgelesen bzw. in dieses geschrieben werden.
[0063] Enthält das Testscript TS-Fl die Anweisung Write (A, 10), so soll die Variable A im Feldgerät Fl mit Hilfe des DTM-Fl mit dem Wert 10 (Sollwert) beschrieben werden. Durch die direkte Abfrage des Istwerts der Variablen A aus dem Feldgerät Fl über den Comm DTM kann anschließend geprüft werden, ob diese Anweisung ordnungsgemäß durchgeführt wurde. Auf diese Weise können alle gemäß der Gerätebeschreibung möglichen Ziistandsübergänge durchgeführt und geprüft werden. Die verschiedenen Aktionen werden in einem Testreport, der vom Testwerkzeug „Testtool" erzeugt wird, festgehalten. Treten Abweichungen auf, d.h. Sollwerte stimmen nicht mit Istwerten überein, so wird dies im Testreport speziell vermerkt. Diese Fehler müssen anschließend analysiert werden um festzustellen, ob die Ursache ein fehlerhaftes Verhalten des DTMs bzw. des Gerätes war oder ob ein Fehler in der Gerätebeschreibung vorliegt.
[0064] Neben dem Online-Test mit einem angeschlossenen Feldgerät ist auch ein Offline- Test ohne Kommunikation mit dem Feldgerät Fl möglich.
[0065] Weiterhin kann anstatt eines Online-Tests der Test auch mit einem simulierten Feldgerät erfolgen.
[0066] In Fig. 5 ist ein alternativer Test schematisch dargestellt. Aus den
Gerätespezifikationen für das Feldgerät Fl, die im Prinzip als Basis für die Gerätebeschreibungsdatei DD-Fl dient, wird direkt eine endliche Zustandsmaschine GS-Fl FSM erzeugt. Mit Hilfe eines Model-Checkers MC kann die endliche Zustandsmaschine DD-Fl FSM gegen die endliche Zustandsmaschine GS-Fl FSM gestestet werden, um zu prüfen, ob die Gerätebeschreibungsdatei DD-Fl den Spezifikationen für das Feldgerät Fl entspricht.
[0067] In Fig. 6 ist die Testautomation für einen Kommunikations-Interpreter KI dargestellt. Der Kommunikationsinterpreter KI kommuniziert mit einem Test-Comm DTM und der endlichen Zustandsmaschine DD-Fl FSM. Wenn das Feldgerät Fl angeschlossen ist, kennt der Test-Comm DTM die Parameterwerte des Geräts. Andernfalls können einfach Regeln definiert werden, so dass der Test-Comm DTM ein virtuelles Feldgerät repräsentiert.
[0068] In Fig. 10 ist eine Testsequenz auszugsweise dargestellt. [0069] Die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind: [0070] Erzeugung einer endlichen Zustandsmaschine aus einer Gerätebeschreibung, wobei die Gerätebeschreibung in beliebiger Form vorliegen kann, z. B. als Device
Description.
[0071] Aus der endlichen Zustandsmaschine wird ein Testscript generiert. [0072] Zum Testen der Gerätebeschreibung wird das Testscript ausgeführt, wobei Daten an die Gerätebeschreibung gesendet und von dieser empfangen werden. Dabei wird geprüft, ob die im Testscript festgelegten Sollwerte mit den Istwerten, die z. B. vom
Feldgerät geliefert werden, übereinstimmen. [0073] Die Erfindung erlaubt automatische Tests von Gerätebeschreibung bzw.
Feldgeräten in beliebiger Hinsicht, funktionales Verhalten, Kommunikationsverhalten,
Schnittstellendefinitionen etc. ohne dass Testscripts von Hand erstellt werden müssen.
Dadurch können schnell und einfach Gerätebeschreibungen überprüft werden.
Dadurch erhöht sich auch die Prozess-Sicherheit, da Fehler bei der Bedienung von
Feldgeräten aufgrund von fehlerhaften Gerätebeschreibungen, weitgehenst ausgeschlossen werden können.

Claims

Ansprüche
[0001] Verfahren zum Testen von Gerätebeschreibungen für Feldgeräte der
Automatisierungstechnik, die in ein Bedienprogramm integriert werden um Feldgeräe zu bedienen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens schritte: Erzeugung einer endlichen Zustandsmaschine aus der Geratebeschreibung, die auf Zuständen und Zustandsübergängen basiert Erzeugung eines Testscripts mit Hilfe der endlichen Zustandsmaschine Abarbeiten des Testscripts wobei Daten an die Geräebeschreibung gesendet bzw. von dieser empfangen werden um Istwerte zu generieren Überprüfung der vom Testscript vorgegebenen Sollwerte mit den Istwerten
[0002] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die endliche
Zustandsmaschine über eine abstrakte Zustandsmaschine gewonnen wird.
[0003] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes abstraktes Maschinenmodell aus der Geräebeschreibung und ein zweies abstraktes Maschinenmodell aus den der Geräebeschreibung zugrunde liegenden allgemeinen Spezifikationen für Geräebeschreibungen erzeugt wird, die beide in ein erweitertes abstraktes Maschinenmodell umgewandelt werden, aus dem die endliche Zustandsmaschine erzeugt wird.
[0004] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräebeschreibung ein Geräetreiber für das Feldgerä ist.
[0005] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abarbeitung des Testscripts ein Testwerkzeug vorgesehen ist, das zur Sollwerte und Istwerte vergleicht.
[0006] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienprogramm online mit dem Feldgerä kommuniziert,
[0007] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testwerkzeug die Istwerte von einem Kommunikationstreiber CommDTM erhält, über den der Geräetreiber DTM-Fl mi dem Feldgerä Fl kommuniziert.
[0008] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräetreiber DTM-Fl und die abstrakte Zustandsmaschine DTM-Fl ASM mit Hilfe eines Compilers aus der Geräebeschreibungsdatei DD gewonnen werden.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009074544A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Endress+Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum betreiben eines systems aufweisend ein feldgerät und ein bediensystem
WO2010089332A1 (de) * 2009-02-03 2010-08-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Konfigurierbare statusverarbeitungseinheit für sensor-aktor-systeme
WO2013029996A1 (de) * 2011-08-30 2013-03-07 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren zum bedienen eines feldgerätes
CN111061244A (zh) * 2019-11-09 2020-04-24 许继集团有限公司 一种配电主站监控系统的自动化测试方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007029136A1 (de) * 2007-06-25 2009-01-02 Vega Grieshaber Kg Vorrichtung und Verfahren zum Generieren einer Bedienoberflächenkonfiguration für ein Feldgerät
BRPI0815401A2 (pt) * 2007-08-16 2015-02-03 Fisher Controls Int Método de comunicar com um dispositivo, e, gerenciador de tipo de dispositivo capaz de escanear de dispositivo tipo operando em uma estrutura de aplicativo de ferramenta de dispositivo de campo
DE102007047061B4 (de) * 2007-10-01 2019-08-08 Endress + Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum Bedienen von Feldgeräten der Prozessautomatisierungstechnik mit einem geräteunabhängigen Bedienprogramm
DE102007062398B4 (de) * 2007-12-20 2013-09-05 Codewrights Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Integration eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik in beliebige übergeordnete Steuerstrukturen
BRPI1010904A2 (pt) 2009-05-15 2020-06-02 Fisher-Rosemount Systems, Inc Métodos para exibir informação, e para imprimir informação de configuração de dispositivo de campo, e, ferramenta de manutenção de campo portátil
EP2605099B1 (de) 2009-05-15 2020-11-11 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Verbesserte Erkennung und Lokalisierung von drahtlosen Feldgeräten
TW201044169A (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Inventec Corp Firmware definition file checking system and method thereof
US20120041744A1 (en) 2010-07-28 2012-02-16 Kantzes Christopher P Handheld field maintenance tool with field device simulation capability
DE102010038896A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Testen der Automatisierungsfunktionen einer Anlage und entsprechendes Automatisierungssystem
US8717374B2 (en) * 2010-09-13 2014-05-06 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Methods and apparatus to display process control information
DE102010062266A1 (de) * 2010-12-01 2012-06-21 Codewrights Gmbh Verfahren zur Realisierung von zumindest einer Zusatzfunktion eines Feldgeräts in der Automatisierungstechnik
DE102011008941A1 (de) * 2011-01-19 2012-07-19 Vega Grieshaber Kg System zur Visualisierung von Statusinformationen von Feldgeräten
US20120221126A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 General Electric Company Extraction of a foundation fieldbus device information for enhanced device selection and data validation
US9130853B2 (en) 2011-05-31 2015-09-08 General Electric Company Systems and methods for identifying foundation fieldbus linking devices
US8868732B2 (en) * 2011-05-31 2014-10-21 General Electric Company Systems and methods for facilitating communication with foundation fieldbus linking devices
US8762528B2 (en) 2011-05-31 2014-06-24 General Electric Company Systems and methods for write protecting foundation fieldbus linking devices
US8769072B2 (en) 2011-05-31 2014-07-01 General Electric Company Systems and methods for identifying foundation fieldbus linking devices
US8713166B2 (en) 2011-05-31 2014-04-29 General Electric Company Systems and methods for facilitating communication with foundation fieldbus linking devices
US20130053987A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 General Electric Company Systems and methods of managing device parameter values when importing device definition files
JP5483211B2 (ja) * 2011-09-30 2014-05-07 横河電機株式会社 フィールド機器の設定方法およびフィールド機器の設定システム
US9244453B2 (en) * 2013-06-05 2016-01-26 General Electric Company Dynamic wizard execution
US9817780B2 (en) 2013-11-13 2017-11-14 Fluke Corporation Communicator with profiles
CN105723463B (zh) 2013-11-13 2018-05-04 弗兰克公司 用于使校准测试流线化的配置文件
US9916234B1 (en) 2015-01-21 2018-03-13 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Systems and methods for mainframe batch testing
DE102022133650A1 (de) 2022-12-16 2024-06-27 Codewrights Gmbh System und Verfahren zum Zugriff einer Bedieneinheit auf zumindest ein Feldgerät

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004046837A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-03 Endress + Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Verahren zum erzeugen von softwaremodulen für feldgeräte der prozessautomatisierungstechnik
US20040199351A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Ott Michael G. On-line device testing block integrated into a process control/safety system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5920830A (en) * 1997-07-09 1999-07-06 General Electric Company Methods and apparatus for generating test vectors and validating ASIC designs
US20070088518A1 (en) * 2001-12-27 2007-04-19 Michael Braun Automated method for generating program modules, to be used for controlling field devices, from a machine-readable parameterized specification of the field devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004046837A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-03 Endress + Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Verahren zum erzeugen von softwaremodulen für feldgeräte der prozessautomatisierungstechnik
US20040199351A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Ott Michael G. On-line device testing block integrated into a process control/safety system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009074544A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Endress+Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum betreiben eines systems aufweisend ein feldgerät und ein bediensystem
WO2010089332A1 (de) * 2009-02-03 2010-08-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Konfigurierbare statusverarbeitungseinheit für sensor-aktor-systeme
US8706981B2 (en) 2009-02-03 2014-04-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Configurable status processing unit for sensor-actuator systems
CN102369694B (zh) * 2009-02-03 2015-01-28 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于传感器-驱动器系统的可配置状态的处理单元
KR101612983B1 (ko) 2009-02-03 2016-04-15 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 센서-액추에이터 시스템에 대한 구성가능한 상태 프로세싱 유닛
WO2013029996A1 (de) * 2011-08-30 2013-03-07 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren zum bedienen eines feldgerätes
US9398097B2 (en) 2011-08-30 2016-07-19 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Method for servicing a field device
CN111061244A (zh) * 2019-11-09 2020-04-24 许继集团有限公司 一种配电主站监控系统的自动化测试方法

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