一种dcs系统io模块自动化测试的设计与实现

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1、一种DCS系统I/O模块自动化测试的设计与实现ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringDESIGNANDDEVELOPMENTOFAUTOMATICTESTSYSTEMOFAKINDOFDCSSYSTEMI/OMODULESUniversityCode：10248Author：JinYuStudentID:1090379145Mentor1：ZhaoJianjunMentor2:TuQinField：SoftwareEngineering

2、DateofOralDefense：SchoolofSoftwareShanghaiJiaotongUniversityOctober,2012一种DCS系统I/O模块自动化测试的设计与实现上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：金玉日期：年月日一种DCS系统I/O模块自动

3、化测试的设计与实现上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日一种DCS系统I/O模块自动化测试的设计与实现一种DCS系统I/O模块自动化测试的设计与实现摘要D

4、istributedControlSystem（简称DCS）即分布式控制系统，在国内自动化控制行业又称之为集散控制系统。分布式控制系统起源于上世纪七十年代，是相对于集中式控制系统而言的一种计算机控制系统。DCS系统综合了计算机技术(Computer)，通信技术(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等相关的4种主要应用。DCS系统的开发设计思路是强调所有控制操作相对集中、所有控制单元分散分布，在管理架构上倾向于分级别管理并尽可能的有利于灵活的组态和扩展。DCS系统以通信网络为基础，以计算机和自动化仪表为载体，可以实现生产过

5、程中的报表统计、报警显示、故障诊断、远程调度等功能，达到工业现场的自动化监控。DCS系统被广泛用于电力、冶金、化工、造纸等国民经济的重要领域，为提高生产效率、降低劳动强度和改善现场工作环境做出了重要贡献。DCS系统中的I/O模块起到了连接DCS控制器和现场电气设备的作用。一方面，I/O模块负责将控制器的指令转换为现场电气设备能够识别的数字或模拟电信号，从而驱动现场电气设备做出正确的响应；另一方面，I/O模块可以实时检测现场电气设备的工作状态，将采集到的数据上报给控制器，以便工作站测的软件对系统工作状态做出正确的判断。可以说I/O模块是DCS系统中控制器

6、和现场电气设备的桥梁和纽带，它的工作状态直接影响到DCS系统的性能。因此，在DCS系统生产和安装过程中，对I/O模块的测试非常重要。本文以某公司的HPCS系统为基础，实现了一种对DSC系统I/O模块进行自动化测试的方案。该自动化测试平台由运行在Windows操作系统上的CardDebug程序和负责电脑与I/O模块间协议转换的USB-RS485转换模块组成。CardDebug程序封装了大部分Modbus协议通讯的细节，可以为用户提供友好、可视化的操作界面。程序让测试人员可以摆脱与串口命令行的接触，直接通过鼠标操作即可完成基本的测试项目。同时，CardDe

7、bug程序也保留了自定义Modbus命令的发送功能，为测试人员提供了足够的灵活性和扩展性。通过USB转RS485接口卡的转换和适配，只要拥有USB接口的电脑就可以对DCS系统中的I/O模块进行调试和配置，提高了自动化测试方案在多种硬件平台上的适用性。论文详细描述了基于VisualC++的CardDebug应用程序开发过程，对Modbus协议、I一种DCS系统I/O模块自动化测试的设计与实现基于VC的串口通信以及线程操作和定时器设置等核心流程都有深入总结；在USB转RS485接口卡的设计论述中，详细描述了基于FTDI公司FT232B芯片的开发流程和关键技

8、术点。本自动化测试平台已经应用在公司DCS系统I/O模块的生产测试、系统交付等环节中，有效地提