基金会现场总线的测试技术

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1、现场总线基金会现场总线的测试技术竖主塞盟／宪惠(清华大学自动化系100084)17[摘要]本文论述了基金会现场总线(FF)的产品测试和系统测试技术，分别介绍了它们各自的测试种类、测试内容，以及实验测试系统的基本组成，并对[关键词]●篓’基·_金--会——现———场—_总·’线■一(F性F)．歪缠测试一_—致一性测试互操作性测试；”IJl1式叭dJ-1、1．引言现场总线作为自动化领域的通信技术，要保证2一致性测试企业底层网络的一致通信，保证现场总线控制系统一致性是指被设备或系统对通信协议的各的稳定运转，对其开放性

2、、可互操作性的要求是显种应用与现场总线标准规范的符合程度。一致性测而易见的。这一方面要求制定统一的总线标准，要试是通过一系列具体应用，对现场总线的硬件和软求各现场总线的产品开发商严格遵照相应的通信件产品进行的行为测试，以确定具体应用中的行为规范来开发产品。另一方面，在现场总线的技术与与相应的协议标准是否一致。一致性测试为用户提产品开发初期，还需要对生产出的产品以及由这些供以下信息：一个个具有代表性的通信实例表明丁产品组成的系统实地进行通信能力的测试，以确信被测试设备的行为、性能与标准协议要求的一致程它们之间的通

3、信一致性与互操作性。度；产品通过一致性测试．则表明它具有协议所要基金会现场总线的产品测试分为两部分：一是求的各种能力。对栈供应商(StackSupplier)开发的通信栈进行一致性要求有以下四个方面：一是强制性要一致性测试(ConformanceTesting)，二是对设备求，这是在所有情况下都必须满足的要求；二是有供应商(DeviceSupplier)开发的待测设备进行互条件要求，这是在标准所规定的具体条件下必预满操作性测试．如果通过了一致性和互操作性测试，足的要求；三是任选的要求，即某些厂商附加的应就可以注

4、册成为FF产品。此外，如果已注册设备用的要求；四是禁止要求，即标准中规定的不容许的通信栈或应用层日后进行了软件或硬件上的修发生的事件。改，则需要按照产品注册步骤进行重新测试和重新一致性测试共有四种基本测试类型：一是连接注册测试，目的是对协议中主要特征进行的有限测试．(仪器仪表标准化与计量)2000第3期5现场总线以确定被测对象是否满足初步互联要求：二是能力测试，即对被测对象进行有限的静态一致性测试，将观察到的结果与协议应用～致性声明进行比较，试系统确定是否相符：三是行为测试，按协议中动态一致性要求，在实际通信状

5、况下对被测对象进行的周密测试：这是花时间最多且最为重要的测试如测试结果未发现不一致，则本测试与以上能力测试的结果一起，作为宣布被测对象与相应协议一致的根据，四是一致性判定测试，当其他测试不能确定一致性但又可能存在问题时，可在小范围内再进行测图1互操作性测试的基本物理组成试，以判定被测对象是否满足某种特定的要求。基金会现场总线的互操作性测试分为两部分基金会现场总线的一致性测试工具CTK第一部分有：(1)初始连接和地址分配：(2)读／写(ConformanceTesringKit)是由德国Fraunhofer现场设

6、备信息：(3)测试链接对象和链接建立的组研究所开发的，它是现场总线基金会在全球唯一认态；(4)模式和状态：(5)状态选项；(6)报警和事件：可的一致性测试工具。’该工具包括一致性测试软(7)视图对象；(8)趋势对象：(9)异常情况。第二部件，测试例手册，PC／AT现场总线接口卡及软件。分有：(1)验证资源模块重启行为：(2)验证资源模一致性测试的操作过程是：用一个特定的手工测试块写保护行为：(3)验证资源模块故障状态行为来测试通信栈的物理层：用测试程序和总线分析器(4)验证突发事件：(5)验证突发事件的最大数量

7、：来删试数据链路层、系统管理和网络管理是否符台(6)验证本地连接：(7)通过下一十FB验证模块的基金会现场总线规范。执行：(8)验证静态和动态参数；(9)验证设定值资源；(1O)验证设定值界限；(11)验证输出值界限3互操作性测试(12)验证设定值变化率界眼：(13)验证输出值跟踪互操作性是指在没有任何功能损失的条件下，行为；(14)验证比例行为：(15)验证访问许可行为：不同广家的多个设备是否可以在一个系统中协同(16)验证仿真行为：(17)验证旁路行为：(18)验证工{皇，即这些设备是否能够实现控制功能上的

8、相互写检查行为：(19)验证模块执行时间：(20)验证初连接与操作。互操作性测试就是为了验证现场总线始值。设备间的互操作性所做的测试。图1显示了互操作性测试实验的基本物理组成。其中：设备组态包括4系统测试了该设备的设备描述DD(DeviceDescription)，它系统测试用于评价现场总线控制系统的运行记录了该设备的物理信息和功能块信息；测试倒是状态与性能。系统测试不像一致性测试和互