案例分享 | 基于ETest平台开发某型DCS测试系统

1、集散控制系统（DCS）概述

集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。

DCS的主要特点：

（一）高可靠性

由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

（二）开放性

DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。

（三）灵活性

通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。

（四）易于维护

功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

（五）协调性

各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。

（六）控制功能齐全

控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。

2、DCS测试的必要性

DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。所以非常有必要分析测试DCS运行中出现的各类问题。

1.目前，DCS已广泛应用于各火力发电厂以及其他过程控制系统中，数量巨大，品种繁多，如何进行横向比较、并为新建机组设计选型提供依据。

2.在DCS投产后作为对系统验收的技术手段。

3.DCS在实际运行中也逐渐暴露出一些问题，小到运行维护的不便，大到DCS的全面瘫痪，如何提前预知系统的情况。

4.在DCS的适应性问题，如何判定其还满足及适应当前过程控制的需要（技术性和功能性方面）。

3、项目简介

本项目成果：是交付整套测试系统，包括测试软件、六套机柜、上位机等。

该测试系统主要特点：实时性高、接口通道多（DIDO超过5000路，总线接口60路）、集中控制与分布式部署等。

                             图1：该项目测试系统结构图

该系统测试软件基于ETest开发，详细研发过程如下：

                            图2：测试环境配置图

                             图3：通信协议编辑图 

                                 图4：测试程序开发图

                            图5：用户界面设计图

                              图6：测试执行图 

4、测试软件ETest简介

ETest是一款软件开发环境IDE（点击查看详情），基于该IDE可以完成嵌入式系统测试软件的开发与部署。该产品是由凯云科技率先在行业内推出的国产自主可控半实物仿真测试开发平台，有效打破了国内该领域长期由进口软件LabView、DSpace等产品垄断的格局。

ETest可广泛应用于航空航天、武器装备、工业控制、汽车电子、仪器仪表等各行业测试工装、测试仪器等设备的研发。具有应用范围广、实时性强、开发效率高、使用简单、易于扩展、国产自主等特点，支持各种国产CPU＋国产操作系统的部署方案，同时兼容Windows、linux、Mac等多种操作系统。

 DCS系统应用于大中型生产企业，DCS系统测试不但有助于日常生产维护和可靠稳定运行，另外还能为企业节省开支，从而降低成本，提高企业核心竞争力。ETest支持集中控制、分布式部署方案，可以全方位、高时效的完成DCS系统各项性能测试，为各行业的DCS系统测试提供安全可靠的解决方案。