plc软件工程化的管理实践

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1、PLC软件工程化的管理实践摘要：质量是国家竞争力的核心要素，“质量强国”已上升为国家战略。对于武器装备，质量对提高军队战斗力水平、维护国家安全利益意义重大。现代武器装备融合多学科技术，软硬件功能占比不断提高，软件质量对武器装备的可靠性、安全性及综合性能越发重要。为了加强软件研制过程管理，建立与产品特点相适应的管理体系，各国防军工单位先后启动军用软件研制能力成熟度模型认证工作，切实提高了软件工程化水平和软件质量。但对软硬件耦合性强、测试配套依赖性大等特点的PLC软件，传统的软件工程化方法及规范，难以直接应用并匹配于PLC软

2、件研发与管理。中国4/vie关键词：PLC软件；工程化；管理实践中图分类号：TU71文献标识码：A：1673-1069（2016）35-23-20引言本文结合本单位装检类设备及高端工艺装备中PLC软件特点，推广深化GJB5000A体系应用，对PLC软件工程化管理进行了初步探索与实践，提出了PLC软件工程化管理方法与规范，管控关键性过程活动和文档质量，以测试推动PLC软件工程化，提升PLC软件的综合效能，有效支撑本单位装检设备及高端工艺装备的高质量研制与管理。1PLC软件工程化管理的迫切需求软件工程化管理是提高软件研制质量

3、的必经之路，不仅能降低开发成本，缩短开发周期，更能降低软件研制风险，提高软件的质量和可靠性，增强软件的可维护性。作为工业控制系统的重要组成部分，PLC软件的工程化管理对于保障控制系统安全与可靠运行、提升效能和增值等具有重要作用。PLC（ProgrammableLogicController），即可编程逻辑控制器，应用于自动化、高可靠性要求的工业环境，成为工业控制系统的重要单元，广泛应用于逻辑控制、运动控制、工艺过程控制、信号测试与诊断等领域，因此广义上的PLC，亦包括可编程自动化控制器、可编程控制器。相对于PLC硬件的固

4、态化与显性化，PLC软件具备更灵活的柔性与更强的扩展性，成为PLC产品功能实现与性能提升的关键载体，因此，PLC软件质量亦成为工业控制系统质量与可靠性的关键。PLC软件广泛应用于各类测试设备、实验装置、装检设备以及高端工艺装备等，在自动化与智能化控制、安全性与可靠性等方面发挥着重要作用。集成化装检设备离不开PLC软件。实现装检自动化，包括实现传感仪表信号检测、流程自动控制、状态监控、应急安全处理及报警等需要高质量、高可靠性的PLC软件。因此PLC软件是实现装检自动化与智能化的保障，可以显著提升产品质量可靠性、提高应急响应

5、能力和环境适应能力、降低劳动强度和操作技能要求、减少人体危害风险等。面向超精密加工领域研发的高端工艺装备，几乎均涉及PLC控制，如金刚车系列机床、磁流变抛光系列机床、激光焊接机床等，实现电机与仪表驱动、人机交互、运动控制、加工工艺过程控制、数据采集、通信及故障诊断等。在高端工艺装备中，PLC软件作为控制系统的重要组成部分，从功能看，它是实现运动（协调）控制、开关量逻辑控制、工艺参数与工艺过程控制、数据处理及通信的重要载体；从性能看，它是实现高端工艺装备安全性、可靠性的重要技术手段。综前所述，PLC软件在当前和未来均存在巨

6、大的现实和潜在需求。相对于PLC软件技术的不断发展，需要在PLC软件管理方面与时俱进。经过分析，以下方面制约了PLC软件的质量与研发进度。①使用的PLC产品种类繁多，各PLC产品技术差异性大，包括平台架构方式、编程与测试方法等，导致PLC软件设计差异性大，尚未结合本单位产品特点形成相应的PLC软件技术规范。②PLC软件开发人员分工不明确，设计、编码与测试多由同一人承担，软件质量与开发进度无法保证，人员更替对项目研发和后期维护影响较大。③PLC软件开发过程活动、软件相关开发文档和软件版本，未进行有效管控，导致PLC软件质量

7、与开发进度成为项目发展的瓶颈之一。④针对PLC软件的测试平台和测试手段较为欠缺，测试过程缺乏规范。大量研究和实践表明，软件工程化是提高软件开发质量的必经之路。中国工程物理研究院机械制造工艺研究所在软件工程化管理方面开展了体系研究，于2015年11月通过GJB5000A二级正式评价，形成了软件工程管理手册、管理规范和技术规范，切实提高了本单位软件工程化水平。但本单位软件工程化管理尚未涵盖PLC软件。有别于其他软件，PLC软件与硬件耦合度高，对硬件平台依赖性大；PLC软件驱动硬件单元，对系统综合性能影响大；PLC软件测试难度

8、大，包括测试平台的搭建、真实工况与异常工况的模拟等；PLC软件涉及更多的接口，包括与机械结构、电气硬件、上位软件及复杂的现场工况。因此，实施PLC软件工程化，加强PLC软件质量控制，确保其有效推动提高PLC软件质量和开发进度，需探索与PLC特点和本单位工业控制系统相适宜的管理办法。2PLC软件工程化管理调研为探索PL