In der Welt der Automatisierungstechnik sind automatisierte Softwaretests, sei es in Form von Unit- oder Komponententests oder (automatisierten) Simulationen nicht weit verbreitet. Die Softwareentwicklung hat allerdings gezeigt, wie sehr sich Softwaretests und deren Automatisierung positiv auf Kosten und Qualität einer Entwicklung auswirken. Da wir als {MATHEMA Engineering} nicht nur im Bereich Automatisierungstechnik aktiv sind, sondern auch im Bereich der Soft- und Firmwareentwicklung, legen wir großen Wert auf eine ausgereifte Testautomatisierung zur Sicherstellung unserer Qualitätsansprüche. Unsere langjährige Erfahrung und Expertise in der Softwareentwicklung ermöglichten uns, mithilfe des Automation Testframeworks, eine maßgeschneiderte Testautomatisierungslösung zu schaffen, die uns dabei unterstützt, effiziente und zuverlässige Tests für unsere Projekte im Bereich Automatisierungstechnik durchzuführen.

Das Automation Testframework bietet die Möglichkeit, einzelne Sensoren, Aktoren oder sogar komplette Automatisierungskomponenten oder -anlagen an einem PC-Client zu simulieren. Dadurch wird es möglich, Unit-, Komponenten- und Integrationstests direkt mit der Produktivsoftware durchzuführen. Durch die nahtlose Integration in eine Testautomatisierung erreichen wir nicht nur ein hohes Qualitätsniveau im Code, sondern ermöglichen auch Regressionstests, um sicherzustellen, dass bestehende Funktionen auch bei späteren Änderungen oder Erweiterungen weiterhin einwandfrei funktionieren.

Das ATF erlaubt CODESYS* 3.5 basierten IEC-61131 Programmcode, schnell und anlagenunabhängig auf Funktionalität und Fehler zu prüfen. Durch das Simulieren fehlender Anlagenteile ist die teilweise Inbetriebnahme von echten Anlagen(-komponenten) frühzeitig möglich und spart so Zeit im gesamten Projekt.

Details

Das ATF besitzt eine grafische Benutzeroberfläche. In dieser können die für den Test oder die Simulation notwendigen Anlagenkomponenten, Sensoren wie Taster, Temperatursensoren oder auch Aktoren wie Zylinder, Ventile etc. angelegt, überwacht und gesteuert werden.

Funktionsweise

Das ATF wird im SPS-Programm als Biblitiohek eingebunden.

Objekte werden im SPS-Code beim Broker registriert. Dieser überträgt Daten zu einem Client (PC). Die Kommunikation zum PC erfolgt mittels TCP-Paketen. Mithilfe des Clients kann der Nutzer echte Werte eines Simulationsobjekts auslesen oder bestimmte Werte damit simulieren.

In der GUI können empfangene Objektdaten dann ausgewählt und verändert werden. Die Objekte der SPS können externen Simulations-Komponenten (GUI) zugewiesen werden. Diese Komponenten simulieren dann die jeweiligen Sensoren / Aktoren.

Unit-Tests

Mithilfe des ATFs können Unit-Tests implementiert werden. Hierbei wird der Produktivcode der SPS verwendet und die Testfälle werden im Client ausgeführt. Der große Vorteil hierbei ist, dass der Produktivcode der SPS und der Testcode des Clients klar getrennt sind und keine Änderungen am Produktivcode nötig sind. Die Steuerung der Unit-Tests erfolgt über den Client. Mithilfe der CODESYS*-Python API ist es möglich, Testklassen automatisch zu generieren.

Eine Integration des Automation Testframeworks in Ihren bestehenden CI-Prozess ist ohne großen Aufwand möglich.

Simulation

Durch das entwicklungsbegleitende Simulieren von Anlagen(-komponenten) kann bereits frühzeitig das Verhalten der SPS getestet und auf Fehler reagiert werden.

Anwendungsbeispiele

• Unit Tests
• Integrationstests
• Simulation und Test ganzer Anlagen
• Fehlersuche
• Inbetriebnahme

Ausblick

• Aktuell ist das ATF nur für CODESYS-basierte Steuerungen verfügbar
• Eine mögliche Integration als Bibliothek in SIMATIC AX ist für eine spätere Version geplant