Создание сценария и контрольных примеров для верификации программного обеспечения программно-технического комплекса (Лабораторная работа № 4), страница 2

   3.1. Описание объекта моделирования

В данной лабораторной работе выполняется изучение совместной работы модели ПО алгоритма - TKB01704 (системы контроля защит и блокирвок АСУ ТП реакторного отделения ЭБ АЭС) и модели работы запорно-регулирующей арматуры R 209 (производство фирмы Belimo) совместно с работой привода (NR24-SR) со встроенной функцией ПИ-регулятора. Созданная замкнутая модель, используется для получения КП, являющихся составными частями плана (сценария) верификации ПО алгоритма - TKB01704.

   3.2. Реализация модели в среде Simulink пакета инженерного проектирования MatLab

В пакете MatLab имеется специальная среда для исследования и моделирования систем контроля и управления – пакет Simulink. Создадим в данной среде совместную модель, описывающую работу алгоритма - TKB01704 и запорно-регулирующей арматуры R 209  совместно с  приводом (NR24-SR) – ПИ-регулятором, при задании максимального времени работы модели - 150 с(внешний вид модели, приведен на рис. № 4.1).

В ходе моделирования рассматривается только процесс закрытия арматуры (TK21D02SAB1 и TK21D02SAB3) путем формирования задания для ПИ-регулятора – 90 градусов (настройки регулятора идентичны лабораторной работы № 3).

В дополнении к выполненному в лабораторных работах № 2 и № 3 добавлена подсистема Binarization, которая идентифицирует завершение процесса регулирования и переход арматуры (TK21D02SAB1 и TK21D02SAB3) в закрытое состояние.

Модели работы арматуры (TK21D02SAB1 и TK21D02SAB3) получают сигнал для старта процесса закрытия (Enable) в соответствии с появлением аварийного сигнала по превышению давления в герметичной оболочке ЭБ.


Рис. 4.1 Совместная модель, описывающую работу алгоритма - TKB01704 и запорно-регулирующей арматуры R 209  совместно с  приводом (NR24-SR) – ПИ-регулятором


3.3. Выполнение самостоятельного построения модели, сценария верификации ПО и контрольных примеров

Выполнить построение модели, описывающей работу алгоритма - TKB01704 и запорно-регулирующей арматуры R 209  совместно с  приводом (NR24-SR) – ПИ-регулятором, и сформировать сценарий и КП для верификации ПО в следующей последовательности:

1.Построить модель объекта (см. рис. 4.1) с учетом того, что для всех входных воздействий (TK21D02SAB1/ Состояние запорной арматуры SAB1 системы TK21 (дискретный выход Sybsystem – valve TK21D02SAB1), TK21D02SAB3/ Состояние запорной арматуры SAB3 системы TK21(дискретный выход Sybsystem – valve TK21D02SAB3), TK21P01602/ Давление внутри реакторной установки, атм (дискретный вход S триггер)) необходимо установить блок – To Workspace библиотеки Sinks для записи значений этих входов в рабочую область MatLab.

2. Запустить модель (т.к. для упрощения анализа будем рассматривать один сценарий, т.е. один запуск модели) и сформировать общий массив данных из значений входных переменных (см. предыдущий пункт) и выходных в привязке к времени работы модели. Значения выходных переменных хранятся в массиве (в привязке к тактам работы модели) - yout, значения времени (в привязке к тактам работы модели) – tout (данные массивы автоматически создаются при запуске моделирования в рабочей области MatLab). Объединить полученные массивы в один для которого будет следующий формат:

-    первый столбец – время для каждого такта работы модели;

- второй, третий и четвертый столбец – значения  переменных TK21D02SAB1, TK21D02SAB3, TK21P01602 в привязке к тактам работы модели;

- пятый и шестой столбец – значения  переменных TKB01704, TKB01704F в привязке к тактам работы модели.

3. Сформировать последовательность событий (на основе общего массива данных), в которой каждое событие представляет связку изменения  значений входных параметров и соответствующей реакции модели в виде изменения выходных значений. Данные события представляют собой контрольные примеры. Т.е. из общего массива данных выбрать только те строки, в которых значение любой переменной в столбцах № 2 - 6 изменилось относительно предыдущей строки (для этих контрольных примеров фиксируется время возникновения).

Оформить сценарий верификации, на основе полученных контрольных примеров, в следующем виде (последовательно для каждого КП):

- номер КП;

- значение временной задержки между текущим КП и предыдущим КП;

- значение входных параметров для данного КП;

- ожидаемое (полученное в ходе моделирования) значение выходных параметров для данного КП.

4.Сделать выводы о полноте перечня контрольных примеров для данного сценария.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

–   цель и краткое теоретическое описание лабораторной работы;

    –  описание сценария проверки ПО ПТК, а именно,- входные и выходные значения для контрольных примеров, временные интервалы между КП;

    –  внешний вид полученной модели (с учетом всех подсистем) в среде Simulink;

      – выводы о полноте перечня контрольных примеров для данного сценария.  

Вопросы для самоконтроля:

1.  Что такое планирование эксперимента?

2.  Опишите понятие фактор и реакция?

3.  Дайте определение стратегическому и тактическому планированию эксперимента?

4.  Перечислите задачи стратегического планирования?

5.  Что является задачей стратегического планирования?

6.  Перечислите операции выполняемые в ходе проведения экперимента?

7.  Дайте определение плана эксперимента (сценария)?

8.  Что такое полно факторный эксперимент?

9.  Приведите пример формирования сценария эксперимента?

Список рекомендуемой литературы

1. Канер  Сэм. Тестирование программного обеспечения: пер. с англ. / Сэм Канер, Джек Фолк, Енг Кек Нгуен. - К.:Диасофт, 2001. - 544 с.   

2.Коллинз Г., Блей Дж. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования. Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 1986. – 264 с.        3. А.С. Кулик   Основы моделирования систем: учеб. пособие / А.С. Кулик. -Х. Харьк. авиац. ин-т, 1998. -95с.