Für eine weltweit agierende Unternehmensgruppe, die elektrische Automatisierungs- und Antriebssysteme herstellt, führte sepp.med den Nachweis, dass sich die Methode des modellzentrierten Testens (.mzT) auch für den Test speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS) eignet.

Bei dem zu testenden System handelte es sich um eine SPS zur Steuerung von Servoreglern. Die Programmierung der SPS folgte der in IEC 61131 definierten Sprache.

Zunächst wurde ein Testdesign erstellt und ganz nach den Prinzipien des modellzentrierten Testens in einer UML modelliert. Als Werkzeug kam IBM Rational Rose zum Einsatz. Nach Besprechung des Testdesigns mit dem Kunden wurden die Testfälle in Form eines MS Excel-Dokuments erstellt.

Dann folgten die Tests auf einem aus Hardware- und Softwarekomponenten bestehenden Testsystem. Durchführung und Dokumentation der Tests fanden bei sepp.med statt. Den Abschluss bildete ein Testbericht, der das Testprotokoll enthielt und in dem die Testergebnisse zusammengefasst und bewertet wurden.

Ziel dieses Projekts war es, dem Kunden ein leicht zu wartendes Testbed für den Systemtest eines WTB-Connectors zur Verfügung zu stellen. Wire Train Bus (WTB) ist ein Feldbus-Standard als Teil des Train Communication Network (TCN) in der Transportations-Domäne. Er stellt als Zugbus die Kommunikation zwischen einzelnen Eisenbahnfahrzeugen sicher und dient der Übertragung von Informationen für die Steuerung und Kontrolle.

Das Projekt umfasste Konzeption und Implementierung des Testbeds sowie Durchführung und Testmanagement des Systemtests für den WTB-Connector.

Der von sepp.med gestaltete Testansatz sieht ein modular aufgebautes Datensystem vor. Im Testkonzept wurde die Problemstellung konkretisiert und die angestrebte Lösung beschrieben. Es enthielt darüber hinaus die Beschreibung des Systems sowie die Definition der verwendeten Hardware und Software samt Zeitplan.

Darauf aufbauend spezifizierte sepp.med gemeinsam mit dem Kunden die Anforderungen. Diese bildeten die Grundlage für die Entwicklung von Softwaremodulen zur Steuerung des WTB-Connectors im Testablauf und für die Erstellung einer Keyword-Liste für die Testautomatisierung. Die von sepp.med entwickelten Softwaremodule sind in National Instruments LabView eingebettet. Von hier aus kann der Tester weitere Einstellungen wie COM-Port, IP-Adresse und Auswahl der Prioritäten vornehmen, um schließlich die zu startenden Testskripte auszuwählen und zu überwachen.

Der gesamte Testablauf (Testdesign) wurde nach den Regeln des modellzentrierten Tests (.mzT) in Modellen spezifiziert. Da .mzT ein methodischer Standard ist, vergleichbar mit UML und TTCN-3, entsprechen die Testmodelle bereits einer vollständigen Dokumentation des Testdesigns.

Testautomatisierung

Die aus dem Testdesign resultierende Testautomatisierung kann sowohl automatisiert mit MBTsuite als auch manuell erzeugt werden. Die Keyword-gestützten Testskripte enthalten die an das System Under Test (SUT) geschickten Kommandos samt Parametern. Innerhalb dieser Skripte ist eine Priorisierung und Filterung der Testfälle nach Requirements sowie ein individuell einstellbares Timeout möglich. Um eine hohe Flexibilität und Vereinfachung der Variabilität der Testfälle zu erreichen, wurde die Wertzuweisung der im Skript vorhandenen Variablen in eine MS Excel-Tabelle ausgelagert. Der Tester ist so in der Lage, die Tests zu variieren, ohne die eigentlichen Testskripte neu konzipieren zu müssen (siehe Abb.). Für Testregressionen reicht es aus, das Testdesign in den Testmodellen anzupassen. So wird daraus "auf Knopfdruck" die angepasste und lauffähige Testautomatisierung erzeugt.

Durch die sequenzielle Mehrfachauswahl von unterschiedlichen Testskripten lässt sich die Effektivität im Test weiter steigern. Ein so gestartetes Testszenario, bestehend aus mehreren Testskripten, die unter Umständen wiederum mehrere Testfälle enthalten, kann über einen längeren Zeitraum (z. B. über Nacht) voll automatisiert ablaufen. Das Testergebnis wird in einem von sepp.med festgelegten HTML-Format und zusätzlich als maschinenlesbare Datei ausgegeben. Somit ist eine individuelle Anpassung an andere Ausgabeformate gewährleistet.

Umsetzung

Herausforderungen sind die Manipulation und die Kontrolle des zu testenden Systems durch eine in LabView definierte State Machine. Diese sendet in Abhängigkeit vom Feedback des Systems die aus dem Testskript transformierten Kommandos an das zu testende System, überwacht dieses und generiert nach Abschluss des Testfalls automatisiert einen Verifikations-Report.

Realisiert wird die Testplattform auf diesem Modul durch das proprietäre Echtzeitsystem WindRiver VxWorks. Hier befinden sich unsere über die KW-Software MultiProg entwickelten Funktionsblöcke (FB). Sie werden über das SPS-Laufzeitsystem KW-Software ProConOS verwaltet und nutzen die auf dem System befindlichen Firmware-Bibliotheken. Bei einem empfangenen Testschritt wird ein dazu passender Funktionsblock aufgerufen und die Parameter werden übergeben. Nach der Ausführung wird das Ergebnis in den Ausgangspuffer geschrieben und von LabView ausgewertet und dokumentiert.