提高PLC自动控制系统可靠性的方法

提高自动控制系统可靠性地探讨

苏州创元维修电工技师培训

凌璟

目录

一、引言——————————————————————

二、控制系统可靠性降低地主要原因——————————

三、设计完善地故障报警系统—————————————

四、输入信号可靠性研究———————————————

五、执行机构可靠性研究———————————————

六、结论——————————————————————

提高自动控制系统可靠性地探讨

、引言

可编程控制器，简称（）,是指以计算机技术为基础地新型工业控制装置.在年国际电工委员会（）颁布地标准草案中对做了如下定义：“是一种专门为在工业环境下应用而设计地数字运算操作地电子装置.它采用可以编制程序地存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作地指令，并能通过数字式或模拟式地输入和输出，控制各种类型地机械或生产过程.及其有关地外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能地原则而设计.”资料个人收集整理，勿做商业用途

发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模地系列化产品.可以用于各种规模地工业控制场合.除了逻辑处理功能以外，现代大多具有完善地数据运算能力，可用于各种数字控制领域.近年来地功能单元大量涌现，使渗透到了位置控制、温度控制、等各种工业控制中.加上通信能力地增强及人机界面技术地发展，使用组成各种控制系统变得非常容易.资料个人收集整理，勿做商业用途

高可靠性是电气控制设备地关键性能.可编程控制器由于抗干扰能力强，可靠性高，编程简单，性能价格比高，在工业控制领域得到越来越广泛应用.资料个人收集整理，勿做商业用途

工业年月机作为中央控制单元，配有组态软件，选用大屏幕实时监视界面，实现各控制点地动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警，还可显示查询历史事件记录，系统各主要部件累计运行时间，各装置工艺流程图，各装置结构图等.中央控制单元和下位机之间采用串行通讯方式进行数据交换，通常距离在以内选用双绞线通讯方式，较长距离可选用光纤通讯，更长距离也可选用无线通讯方式.下位机选用控制，根据控制对象地多少，控制对象地范围，可选用一台或多台进行控制，之间数据交换是利用内部链接寄存器，实现数据交换和共享.由于对现场进行实时监控具有很高地可靠性，且编程简单、灵活，因此越来越受到人们重视.资料个人收集整理，勿做商业用途

、控制系统可靠性降低地主要原因

控制系统可靠性降低地主要原因有多种可能性，虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高地可靠性，但如果输入给地开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，输出口控制地执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回地经济损失.资料个人收集整理，勿做商业用途

影响现场输入给信号出错地主要原因有：、造成传输信号线短路或断路（由于机械拉扯，线路自身老化，连接处松脱等），当传输信号线出故障时，现场信号无法传

送给，造成控制出错.、机械触点抖动，现场触点虽然只闭合一次，却认为闭合了多次，虽然硬件加了滤波电路，软件增加微分指令，但由于扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，出现错误控制结果.、现场变送器，机械开关自身出故障，如触点接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等，这些故障同样会使控制系统不能正常工作.资料个人收集整理，勿做商业用途影响执行机构出错地主要原因有：

、控制负载地接触不能可靠动作，虽然发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作.

、控制变频器起动，由于变频器自身故障，变频器所带电机并没按要求工作.

、各种电动阀、电磁阀该开地没能打开，该关地没能关到位，由于执行机构没能按地控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统可靠性.要提高整个控制系统地可靠性，必须提高输入信号地可靠性和执行机构动作地准确性，否则应能及时发现问题，用声光等报警办法提示给操作人员，尽快排除故障，让系统安全、可靠、正确地工作.资料个人收集整理，勿做商业用途

、设计完善地故障报警系统

在自动控制系统地设计中我们设计了级故障显示报警系统，级设置在控制现场各控制柜面板，用指示灯指示设备正常运行和故障情况，当设备正常运行时对应指示灯亮，当该设备运行有故障时指示灯以地频率闪烁.为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位灯测试按钮，系统运行任何时间持续按该按钮，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示灯不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，该按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态.级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字显示故障类型，工艺流程图上对应地设备闪烁，历史事件表中将记录该故障.级故障显示设置在中心控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提示工作人员，及时处理故障.在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停止运行地，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性运行水平.资料个人收集整理，勿做商业用途

、输入信号可靠性研究

对与输入信号可靠性也值得研究.要提高现场输入给信号地可靠性，首先要选择可靠性较高地变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良.其次在程序设计时增加数字滤波程序，增加输入信号地可信性.数字信号滤波可采用如下程序设计方法，在现场输入触点后加一定时器，定时时间根据触点抖动情况和系统要地响应速度确定，一般在几十，这样可保证触点确实稳定闭合后，才有其它响应.模拟信号滤波可采用如下程序设计方法，对现场模拟信号连续采样次，采样间隔由转换速度和该模拟信号变化速率决定.次采样数据分别存放在数据寄存器、、中，当最后次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值，保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器中.在实际应用之中，根据情况还以增多采样地次数，以达到较好地效果.提高读入现场信号地可靠性还可利用控制系统自身特点，利用信号之间关系来判断信号地可信程度.如进行液位控制，由于储罐地尺寸是已知地，进液或出液地阀门开度和压力是已知地，在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道地，如果这时液位计送给地数据和估算液位高度相差较大，判断可能是液位计故障，通过故障报警系统通知操

作人员检查该液位计.又如各储罐有上下液位极限保护，当开关动作时发出信号给，这个信号是否真实可靠，在程序设计时我们将这信号和该罐液位计信号对比，如果液位计读数也在极限位置，说明该信号是真实地；如果液位计读数不在极限位置，判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障，同样通过报警系统通知操作人员处理该故障.由于在程序设计时采用了上述方法，大大提高了输入信号地可靠.资料个人收集整理，勿做商业用途

、执行机构可靠性研究

当现场地信号准确地输入给后，执行程序，将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制.怎样保证执行机构按控制要求工作，当执行机构没有按要求工作，怎样发现故障？我们采取以下措施：当负载由接触器控制时，启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制，启动时接触器是否可靠吸合，停止时接触器是否可靠释放，这是我们关心地.我们设计了如下程序来判断接触器是否可靠动作.为接触器动作条件，为控制线圈输出，为引回到输入端地接触器辅助常开触点，定时器定时时间大于接触器动作时间.为设定地故障位，为表示有故障，做报警处理；为表示无故障.故障具有记忆功能，由故障复位按钮清除.当开启或关闭电动阀门时，根据阀门开启、关闭时间不同，设置延时时间，经过延时检测开到位或关到位信号，如果这些信号不能按时准确返回给，说明阀可能有故障，做阀故障报警处理.程序设计如下所述.为阀门开启条件，为控制阀动作输出，定时器定时时间大于阀开启到位时间，为阀到位返回信号，为阀故障位.另外，一般地开关输出都有中间继电器，比较重要地控制可以使用中间继电器地其他辅助触点向反馈动作信息.资料个人收集整理，勿做商业用途

、结论

虽然由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格地生产工艺制造，内部电路采取了先进地抗干扰技术，具有很高地可靠性.但在一个复杂地控制过程中其可靠性常受到各种结构环节地制约，从而降低了地工作可靠性，在实际设计、运用及维修时，必须考虑到多重因素，才能更有效地提高自动控制系统地可靠性.资料个人收集整理，勿做商业用途

我们在许多工厂自动控制系统设计中采用了以上方法，经过多年地运行以及不断地改良证明这些方法地采用对提高系统可靠性运行是行之有效地.资料个人收集整理，勿做商业用途

PLC技术协议..

***地区供热综合改造工程 可编程控制器（PLC）采购项目 技术协议 甲方：***热电有限责任公司汇流河发电厂 乙方：***科技股份有限公司 二○一五年七月

第一章技术规范 1 总则 1.1 本技术规范书适用于***地区供热综合改造工程可编程控制器的功能设计、结构、性能和试验等方面的技术要求。 1.2 乙方保证所提供的设备及其附件的功能、设计、结构、性能、测试及检验等方面完全符合技术规格书的要求；并对提供的硬件、技术服务和整套系统的最终运转负有完全责任，乙方提供的设备将是符合技术规格书要求、完整的设备。在符合使用环境条件情况下，接通电源即可使用。乙方保证系统完整性和满足甲方工程使用要求。 1.3 本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应提供符合工业标准和规范要求的优质产品及相应的服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。本技术规范书所使用的标准如遇到与乙方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。乙方最终报价技术文件中的条款，技术规格，数字等出现前后不一致或矛盾之处，原则上以对甲方有利的条款、技术规格及数字为准。 1.4 乙方应在供货清单中详细注明所供产品的生产厂家、国别、产地、型号、规格尺寸、材质、重量等，供货商应提供完整的、与所供产品相应的、内容详实的样本和技术文件。 1.5 乙方没有以书面形式对本协议的条文提出异议，则意味着乙方提供的设备完全符合本协议书的要求。如有异议，无论多么微小，都应该在投标书中以“对协议书的意见和合同协议书的差异”为标题专门章节加以详细描述。 1.6 本技术规范书经买、卖双方共同确认和签字后作为合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。未尽事宜由双方协商解决。 1.7 乙方对所提供设备（包括附属系统）负有全责，即包括分包（或采购）的产品。分包（或采购）的产品制造商需事先征得甲方的认可。 1.8 在签定合同之后,甲方保留对本规范书提出补充要求和修改的权利, 乙方应允诺予以配合。如提出修改，具体项目和条件由卖、卖双方商定。 1.9 乙方根据甲方的需要必须无条件与设计院核对数据，如有需要必须无条件配合。 1.10 乙方按本技术规范有关条款的要求提交图纸、说明书，负责所供仪表的安装

几种常见软件可靠性测试方法综述及应用对比(精)

几种常见软件可靠性测试方法综述及应用对比 上海交通大学陈晓芳 [摘要]软件可靠性测试是软件可靠性工程的一项重要工作内容,是满足软件可靠性要求、评价软件可靠性水平及验证软件产品是否达到可靠性要求的重要途径。本文探讨、研究了软件可靠性测试的基本概念,分析、对比了几种软件可靠性测试主要方法的优缺点。 [关键词]软件可靠性软件可靠性测试软件测试方法 引言 软件可靠性工程是指为了满足软件的可靠性要求而进行的一系列设计、分析、测试等工作。其中确定软件可靠性要求是软件可靠性工程中要解决的首要问题,软件可靠性测试是在软件生存周期的系统测试阶段提高软件可靠性水平的有效途径。各种测试方法、测试技术都能发现导致软件失效的软件中残存的缺陷,排除这些缺陷后,一般来讲一定会实现软件可靠性的增长,但是排除这些缺陷对可靠性的提高的作用却是不一样的。其中,软件可靠性测试能最有效地发现对可靠性影响大的缺陷,因此可以有效地提高软件的可靠性水平。 软件可靠性测试也是评估软件可靠性水平,验证软件产品是否达到软件可靠性要求的重要且有效的途径。 一、软件可靠性测试概念 “测试”一般是指“为了发现程序中的错误而执行程序的过程”。但是在不同的开发阶段、对于不同的人员,测试的意义、目的及其采用的方法是有差别的。在软件开发的测试阶段,测试的主要目的是开发人员通过运行程序来发现程序中存在的缺陷、错误。而在产品交付、验收阶段,测试主要用来验证软件产品是否达到用户的要求。或者说,对于开发人员,测试是发现缺陷的一种途径、手段,而对于用户,测试则是验收产品的一种手段。

二、软件测试方法 软件测试方法有以下几个主要概念:白盒测试、黑盒测试、灰盒测试。 白盒测试(W h ite-box testing或glass-box testing是通过程序的源代码进行测试而不使用用户界面。这种类型的测试需要从代码句法发现内部代码在算法,溢出,路径,条件等等中的缺点或者错误,进而加以修正。 黑盒测试(B lack-box testing是通过使用整个软件或某种软件功能来严格地测试,而并没有通过检查程序的源代码或者很清楚地了解该软件或某种软件功能的源代码程序具体是怎样设计的。测试人员通过输入他们的数据然后看输出的结果从而了解软件怎样工作。通常测试人员在进行测试时不仅使用肯定出正确结果的输入数据,而且还会使用有挑战性的输入数据以及可能结果会出错的输入数据以便了解软件怎样处理各种类型的数据。 灰盒测试(Gray-box testing就像黑盒测试一样是通过用户界面测试,但是测试人员已经有所了解该软件或某种软件功能的源代码程序具体是怎样设计的,甚至于还读过部分源代码,因此测试人员可以有的放矢地进行某种确定的条件或功能的测试。这样做的意义在于:如果你知道产品内部的设计和透过用户界面对产品有深入了解,你就能够更有效和深入地从用户界面来测试它的各项性能。 1、白盒测试 白盒测试又称结构测试,透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试。白盒测试是一种测试用例设计方法,盒子指的是被测试的软件,白盒指的是盒子是可视的,你清楚盒子内部的东西以及里面是如何运作的。 白盒的测试用例需要做到: (1保证一个模块中的所有独立路径至少被使用一次; (2对所有逻辑值均需测试true和false;

浅谈软件系统可靠性

浅谈软件系统可靠性 1 概述 近年来，随着计算机在军用与民用产品上的应用日益增多，软件缺陷所引发的产品故障，甚至灾难性事故也越来越严重，软件故障已成为高新技术产品发展的瓶颈。在这种情况下，一旦计算机系统发生故障，则其效益就会大幅度地消减，甚至完全丧失，从而使社会生产和经济活动陷入不可收拾的混乱状态。因此可以说，计算机系统的高可靠性是实现信息化社会的关键。 计算机系统硬件可靠性方面已有六十余年的发展历史，冗余技术、差错控制、故障自动检测、容错技术和避错技术等可靠性设计技术已经成熟。相比之下，软件可靠性的研究只有三十几年的发展历史，加上软件生产基本上仍处于作坊式的手工制作，其提高软件可靠性的技术与管理措施还处于十分不完善的状况。20 世纪70 年代末至80 年代初，软件可靠性的研究集中于对软件可靠性模型进行比较和选择。90 年代以来，软件可靠性研究工作进展较快，主要集中在软件可靠性设计、软件可靠性测试与管理以及软件可靠性数据的收集这三个方面。 2 软件可靠性的基本概念 2.1 软件可靠性的定义 1983年，美国IEEE计算机学会软件工程技术委员会对软件可靠性的定义如下： a）在规定的条件下，在规定的时间内，软件不引起系统失效的概率，该概率是系统输入和系统使用的函数，也是软件中存在的错误的函数；系统输入将确定是否会遇到已存在的错误。 b）在规定的时间周期内，在所述条件下程序执行所要求的功能的能力。 软件可靠性定义中提到的“规定的条件”和“规定的时间”，在工程中有重要的意义。 定义中的“时间”有3种度量。第一种是日历时间，指日常生活中使用的日、周、月和年等计时单元；第二种是时钟时间，指从程序运行开始到运行结束所用的时、分、秒；第三种是执行时间，指计算机在执行程序时实际占用的CPU 时间。 定义中所指的“条件”，是指环境条件，包括了与程序存储、运行有关的计算机及其操作系统。 2.2 影响软件可靠性的主要因素 软件可靠性表明了一个程序按照用户的需求和设计的目标，执行其功能的正确程度。这要求一个可靠的程序应是正确的、完整的、一致的和健壮的。软件可靠性的决定因素是与输入数据有关的软件差错，正是因为软件中的差错引起了软件故障，使软件不能满足需求。影响软件可靠性的因素主要包括： 1、软件开发的支持环境； 2、软件的开发方法；

PLC供货技术协议

XXX项目 PLC采购技术协议 甲方： XX有限公司 乙方：XX有限公司 2018年7月

PLC及仪表供货技术协议 一、仪表设备供货 1．供货范围：按双方签定的合同内容——详见仪表清单表。安装及安装材料部分待设计院提供最终清册后，双方协商后签订补充合同。本协议规范适用后期补充的安装合同。系统采用基于“HOLLiAS 工业自动化控制系统V4.0”的PLC 控制系统，根据甲方的要求，确保设备安全、高效、经济运行。 2．在合同执行过程中如发现所提供的设备，不满足双方所签合同及甲方所提供设计院图纸的供货清单，或有质量问题，双方协商后，供方负责更换。 3.根据项目的特点，需方提供的工艺参数可能存在一定的不确定性，因此，供方仅对合同供货范围内提供的设备与需方已提供的参数的符合性负责，如供方提供的设备不能满足需方已提供的参数的要求，由供方负责免费更换至符合已提供的参数的要求；如因需方提供的参数不准导致供方交货的仪表不可使用，需方应免除供方的责任，但供方有义务帮助需方调换至符合准确的参数要求，并尽力帮助需方减少损失。 4．供方应按照合同规定的进度要求，按时完成自控设备的供货和相关服务。 5．供方根据相关要求，提供必要的文档。 6．对于重要的仪表设备，供方将对其生产制造过程进行监督，并做出厂测试验收：即根据仪表设备的出厂测试程序在制造商所在地对仪表设备进行测试，以确保仪表的设备质量。 7．仪表设备包装、运输：供方将按合同中规定的条款以及国家有关标准和制造商内部标准对所供货物进行包装和运输。对于所购货物中易受震动、冲击而损坏的部件要采取可靠的防震包装措施，以防这些部件和整体结构受到损坏。 二、施工界限的划分 1.合同规定货物到现场后，甲方负责安装，乙方提供指导。PLC系统由乙方进行调试。 三、人员培训 培训时间由双方另行确定。 培训地点：供方公司或现场。 四、现场服务 1、为双方工作的顺利安排，需方需提前 7 天以书面形式通知供方准备到现场工作。 2、乙方接到通知后，委派有经验的工程技术人员到现场进行服务。 3、供方技术人员负责检查确认安装质量。乙方须有专业安装人员进行现场配合。

软件测试笔试题及答案48047

一、选择题 1.软件可靠性是指在指定的条件下使用时，软件产品维持规定的性能级别的能 力，其子特性（）是指在软件发生故障或者违反指定接口的情况下，软件产品维持规定的性能级别的能力。 A．成熟性； B．易恢复性；C．容错性； D．可靠性依从性 2.关于软件质量的描述，正确的是______ A．软件质量是指软件满足规定用户需求的能力； B．软件质量特性是指软件的功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性、可移植性； C．软件质量保证过程就是软件测试过程； D．以上描述都不对 3.______方法根据输出对输入的依赖关系设计测试用例。 A．路径测试B．等价类 C．因果图D．边界值 4.下列关于软件验收测试的合格通过准则错误的是：______ A．软件需求分析说明书中定义的所有功能已全部实现，性能指标全部达到要求； B．所有测试项没有残余一级、二级和三级错误； C．立项审批表、需求分析文档、设计文档和编码实现不一致； D．验收测试工件齐全 5.测试设计员的职责有：______ ①制定测试计划②设计测试用例③设计测试过程、脚本④评估 测试活动 A.①④B．②③ C．①③D．以上全是 6.对于业务流清晰的系统可以利用D贯穿整个测试用例设计过程广在用例中综 合使用各种测试方法，对于参数配置类的软件，要用C选择较少的组合方式达到最佳效果，如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，则一开始就可以选用B和判定表驱动法 A．等价类划分B．因果图法C．正交试验法D．场景法、 7.下列软件实施活动的进入准则描述错误的是：______ A．需求工件已经被基线化 B．详细设计工件已经被基线化 C．构架工件已经被基线化 D．项目阶段成果已经被基线化 8.10、正式的技术评审FTR(Formal Technical Review)是软件工程师组织的软 件质量保证活动，下面关于FTR指导原则中错误的是______ A．评审产品，而不是评审生产者的能力 B．要有严格的评审计划，并遵守日程安排

PLC控制系统可靠性设计

浅谈PLC控制系统的可靠性设计 摘要：分析研究plc应用中的可靠性和抗干扰技术是十分必要的。要提高plc控制系统的可靠性，一是在硬件上采取措施;二是在软件上设计相应的保护程序;因此，plc控制系统的抗干扰非常重要。本文将主要探讨plc控制系统中常见的干扰源及其防范措施。 关键词：plc、可靠性设计、干扰源 on the design of plc control system reliability li zhiqiang baoding jeddah power construction group co., ltd. abstract: the application of plc technology in the reliability and performance is essential. to improve the reliability of the plc control system, one measures in hardware; the second is in the software design the appropriate protection procedures; thus, plc control system interference is very important. this article will explore the plc control system, common sources of interference and its preventive measures. keywords: plc, reliability, design, sources of interference 1引言 plc控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，plc系统的抗干扰能力是整个系统可靠运行的关键。因此，分析研

plcfx程序设计培训合同和计划

益阳职院与皇爷槟榔电器技术培训教案 附件1： 技术培训方案 益阳职业技术学院教师邓剑锋、龙辉受湖南皇爷食品有限公司委托对其电控设备操作及维修人员（20名左右）进行为期12个星期的培训，为确保培训效果特制订本方案。 一、培训内容及课时分配 培训内容分为机床电器控制和PLC两部分，总课时72小时，具体安排如下：1、机床电器控制（见表1） 表1 机床电器控制教学内容及课时安排 序号授课内容课时安排（小时）教学场地 电工安全用电及仪器仪表 4 1 使用 2 三相交流电机YΔ联接 2 皇爷本部 三相交流电机正反转控制 3 4 等 4 机床电器控制原理8 5 机床控制线路（实习）8 益阳职院电工实验室 合计26 2、PLC控制（见表2） 表2 PLC自动控制教学内容及课时安排 序号授课内容课时安排教学场地 1 PLC组成 4 2 PLC控制原理 6 皇爷本部 3 PLC指令8 4 PLC程序设计实例12 5 PLC程序设计（实习）1 6 益阳职院PLC实验室

合计46 附注：表1、2教学内容和课时安排须视学员情况进行调整和细化。 二、教学任务安排 经双方协定，教学安排如下： 1、利用每星期二、四、六晚上实施培训，每天按2课时计算，具体作息时间见表3。 序号上课时间课间休息 第1节课19：30～20：20 10分钟 第2节课20：30～21：20 2、从7月5号开始（星期二）开始，正式开课，如遇特殊情况顺延。 3、课程实训场地在益阳职院，合计24课时，具体日期根据授课进度另行安排。 三、培训教材 采用高职或中专业教材。 四、授课老师 本次培训由龙辉老师主讲。 五、培训费用 1、本次培训理论授课72课时，按100元/课时计算，共计7200元。 2、本次培训实习24课时，实训场地使用费按400元/课时，共计9600元。 3、实训场地管理人员工资及其它费用2400元。 以上合计壹万玖仟贰佰元整。 六、本方案未尽事宜，双方协商解决。

什么是软件可靠性

关于软件可靠性 什么的软件可靠性？ 软件可靠性是指在给定时间内，特定环境下软件无错运行的概率。 软件可靠性的内容 软件可靠性包含了以下三个要素： 1.规定的时间 软件可靠性只是体现在其运行阶段，所以将“运行时间”作为“规定的时间”的度量。“运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起(开启但空闲)的累计时间。由于软件运行的环境与程序路径选取的随机性，软件的失效为随机事件，所以运行时间属于随机变量。 2.规定的环境条件 环境条件指软件的运行环境。它涉及软件系统运行时所需的各种支持要素，如支持硬件、操作系统、其它支持软件、输入数据格式和范围以及操作规程等。不同的环境条件下软件的可靠性是不同的。具体地说，规定的环境条件主要是描述软件系统运行时计算机的配置情况以及对输入数据的要求，并假定其它一切因素都是理想的。有了明确规定的环境条件，还可以有效判断软件失效的责任在用户方还是研制方。 3.规定的功能 软件可靠性还与规定的任务和功能有关。由于要完成的任务不同，软件的运行剖面会有所区别，则调用的子模块就不同(即程序路径选择不同)，其可靠性也就可能不同。所以要准确度量软件系统的可靠性必须首先明确它的任务和功能。 软件可靠性的测试 软件可靠性测试的目的 软件可靠性测试的主要目的有:

(1)通过在有使用代表性的环境中执行软件,以证实软件需求是否正确实现。 (2) 为进行软件可靠性估计采集准确的数据。估计软件可靠性一般可分为四个步骤,即数据采集、模型选择、模型拟合以及软件可靠性评估。可以认为,数据采集是整个软件可靠性估计工作的基础,数据的准确与否关系到软件可靠性评估的准确度。 (3)通过软件可靠性测试找出所有对软件可靠性影响较大的错误。 软件可靠性测试的特点 软件可靠性测试不同于硬件可靠性测试,这主要是因为二者失效的原因不同。硬件失效一般是由于元器件的老化引起的,因此硬件可靠性测试强调随机选取多个相同的产品,统计它们的正常运行时间。正常运行的平均时间越长, 则硬件就越可靠。软件失效是由设计缺陷造成的,软件的输入决定是否会遇到软件内部存在的故障。因此,使用同样一组输入反复测试软件并记录其失效数据是没有意义的。在软件没有改动的情况下,这种数据只是首次记录的不断重复,不能用来估计软件可靠性。软件可靠性测试强调按实际使用的概率分布随机选择输入,并强调测试需求的覆盖面。软件可靠性测试也不同于一般的软件功能测试。相比之下,软件可靠性测试更强调测试输入与典型使用环境输入统计特性的一致,强调对功能、输入、数据域及其相关概率的先期识别。测试实例的采样策略也不同,软件可靠性测试必须按照使用的概率分布随机地选择测试实例,这样才能得到比较准确的可靠性估计,也有利于找出对软件可靠性影响较大的故障。 此外,软件可靠性测试过程中还要求比较准确地记录软件的运行时间,它的输入覆盖一般也要大于普通软件功能测试的要求。 对一些特殊的软件,如容错软件、实时嵌入式软件等,进行软件可靠性测试时需要有多种测试环境。这是因为在使用环境下常常很难在软件中植入错误,以进行针对性的测试。 软件可靠性测试的效果 软件可靠性测试是软件可靠性保证过程中非常关键的一步。经过软件可靠性测试的软件并不能保证该软件中残存的错误数最小,但可以保证该软件的可靠性达到较高的要求。从工程的角度来看,一个软件的可靠性高不仅意味着该软件的失效率低,而且意味着一旦该软件失效,由此所造成的危害也小。一个大型的工程软件没有错误是不可能的,至少理论上还不能证 明一个大型的工程软件能没有错误。因此,保证软件可靠性的关键不是确保软件没有错误,而是要确保软件的关键部分没有错误。更确切地说,是要确保软件中没有对可靠性影响较大的错误。这正是软件可靠性测试的目的之一。软件可靠性测试的侧重点不同于一般的软件功能测试,其测试实例设计的出发点是寻找对可靠性影响较大的故障。因此,要达到同样的可靠性要求,可靠性测试比一般的功能测试更

功能机可靠性测试标准

功能机可靠性测试标准 功能机可靠性测试标准文件编号发行日期 xx.12.28 版本 A0 共22页，第22页1.目的1.1 将产品潜在缺陷通过实验加速发展成故障,提前暴露出来,排除。 1.2 使用尽可能少的样机,在最短的时间内完成实验；前面的实验不影响后面的实验结果；破坏性的实验需安排在最后,增加测试可靠度。 2 .适用范围本文件适用于沸石手机整机及相关产品（零部件）在研发.中试.量产阶段的可靠性试验，由整机品质部负责实施。 3. 定义3.1 GB：国家标准3.2 YD：通信行业标准 4. 职责分配4.1 可靠性测试工程师：负责整机产品测试规范的制定.测试方法开发.文件的修订与发放；制定测试计划并执行产品测试，测试数据收集，评估测试规范的有效性和合理性。 4.2 项目经理：提出测试需求及测试样品。 4.3 DQE：提出测试需求及测试样品。 4.4 SQE：提出测试需求及测试样品。 5. 作业流程流程图职权相关说明相关表单判定申请试验准备资料送样/接收测试需求部门无送检单需求部门样品.承认书.供应商报告无需求部门/试验员确认样品无试验员依据标准检验检验报告试验员通知相关人员日检验报告 6.

可靠性试验测试方法和判定标准6.1制定测试方案6.1.1 需要针对该手机新功能/新器件,写出可靠性测试方案或做出风险评估。 6.1.2 清楚各个阶段的测试项,试验目的和测试要点。 6.1.3 了解产品可靠性方面的知识，更需要懂得每个产品的功能特性.每个部品的工艺以及工作原理等，否则无法给出完善的测试方案。 6.2 测试顺序见附件表单6.3 测试标准6.3.1环境可靠性试验6.3.1.1 低温储存测试6.3.1.1.1 测试目的：验证手机在低温环境下的适应性6.3.1.1.2 引用标准：YD/T1539-xx.GB2423.1-896.3.1.1.3 测试条件：温度：-40℃±2℃.持续时间：24H；6.3.1.1.4 测试数量：2PCS6.3.1.1.5 测试设备：高低温箱 6.3.1.1.6 测试前检查项目：对手机进行全面外观.结构.功能检测； a. 功能检查：拨打电话.显示.铃声.振动.按键.扬声器.受话器.回音.指示灯.拍照.充电. 蓝牙.MINI SD 卡等基本功能； b. 结构检查：TP无起翘，装饰件，logo，LENS 等无开胶现象，以及其它未描述到的结构； c. 外观检查：壳体表面无裂纹.涂层不可脱落.变色，起泡等现象，以及未描述到的外观；6.3.1.7 测试方法： a. 存入5 个电话，5 条短信息，设置手机时钟为当前日期时间；手机里存放MP3；

PLC与继电器控制系统的比较

一、 PLC与继电器控制系统的比较 1 控制方式：继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。 PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线。 2 控制速度继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。 PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。 3 延时控制继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难。 PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。 一、PLC与继电器控制系统的比较 1 控制方式： 继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。 PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线。 2 控制速度 继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。 PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。 3 延时控制 继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难。 PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。 对此问题的相关回复: 1、PLC和继电器逻辑控制在欧洲70年代-现在从来没有抵触过。 PLC和继电器在控制系统中是相辅相成，直到现在继电器从来没有停止进一步的发展，包括SIEMENS在内从来没有承诺普通PLC是安全的，如：设备的安全控制（停电、重起、人身防护）都是由专门安全继电器来保证，所以至今欧洲还有许多专门生产商在生产、研发。 2、本人对此有不同的看法。PLC是好，但不能包罗万象，对于一个控制系统，或一台单机来说，你要怎么选择是主要的，要考虑到生产的成本。如果用800元能解决，你非要2000多元的PLC，那老板会炒你的。如果加几块控温仪表能解决的事，你非要花高价把它集成在PLC里也是不合适的，总之，不是绝对的。要针对具体的情况来使用。 3、不错，PLC和继电器，各有好处就看他们的利用环境和变量，继电器经济实惠，但有他工作的局限性，PLC也一样，用什么还是看情况而定。PLC不是完全顶替继电器电路，只不过是顶替多设备电路中的连锁及关联关系的这一部分，单台设备的手动（现场）控制，是必不可少的，也只有靠继电器回路控制才是更好的选择，PLC的厂家似乎也从来没想过去替代这些继电器设备。 与继电器线路比较PLC有何优势 1、功能强，性能价格比高 一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。 2、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户

供热系统公用PLC控制系统技术协议(最终)

江苏利港电力有限公司 供热系统公用PLC控制系统项目 技术协议 江苏利港电力有限公司 二○○九年九月

目录 1 总则1 2 技术要求4 3 主要设备协议和性能要求8 4 供货范围及设备选型13 5 工程技术服务16 6 工作安排19 7 备品备件、专用工具20 8 质量保证和试验21 9 包装运输及贮存22

1总则 1.1概述 本技术协议适用于江苏利港电力有限公司供热系统公用PLC控制系统项目。它包括控 制系统功能设计、结构、性能、安装和组态调试等方面的技术要求。 本技术协议作出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引 述有关标准和规定的条文，卖方应提供技术、功能和经济性能满足本技术协议和下列工业 标准要求的设备。 NEC 国家电气协议 NEMA 国家电气制造商协会 FM 制造厂手册 ISA 美国仪表协会 UL 美国保险商实验室 IEEE 国际电气电子工程师协会 EIA 美国电子工业协会 GB 11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84 低压电器电控设备 JB 616-84 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件 IEC 144 低压开关和控制设备的外壳防护等级 IEC 68-2-36 工控机防振等级 ANSI 488 可编程仪器的数字接口 ISA-55.2 过程运算的二进制逻辑 OPC基金会OPC 协议V2.0 IEC61158 国际电工委员会现场总线标准 EN50170 V.2 欧洲现场总线标准 JB/T10308.3-2001 中国机械行业标准 卖方所供的供热系统公用PLC控制系统均具备在国内两个电厂、两年以上成功运行业 绩以及工程安装指导和调试的资格和经验。 卖方按技术协议规定的自动化水平和控制要求，提供所有必要的控制设备及相应的工 程服务，保证控制系统的供货和设计，提供完整的和高水平的监控系统，从而确保供热系

11种方法检测软件可靠性

11种方法检测软件可靠性 软件的安全可靠性是衡量软件好坏的一个重要标准，安全性指与防止对程序及数据的非授权的故意或意外访问的能力有关的软件属性，可靠性指与在规定的一段时间和条件下，软件能维持其性能水平能力有关的一组属性。具体我们可以从以下几个方面来判断： 1.用户权限限制。软件是否按功能模块划分用户权限，权限划分是否合理，考察超级用户对各个用户的权限管理是否合理，包括修改用户的登录资料等。 2.用户和密码封闭性。软件对用户名和密码有无校验，有无保护措施，尤其对密码有无屏蔽功能。 3.系统对用户错误登录的次数限制。软件对用户错误登录有无次数限制，一般做法是连续三次登录失败就退出系统。 4.留痕功能。软件是否提供操作日志，比如某用户登录的时间，查询、修改或删除的动作以及离开的时间等。 5.屏蔽用户操作错误。考察对用户常见的误操作的提示和屏蔽情况，例如可否有效避免日期的录入错误或写入无效的日期。 6.错误提示的准确性。当用户操作错误或软件发生错误时，能否有准确清晰的提示，使用户知道造成错误的原因。例如当用户未输入完有效信息时存盘，系统应当给出关于未输入项的提示。 7.错误是否导致系统异常退出。考察软件运行的稳定性，当软件发生一般错误或严重错误时，软件是否会自动退出。 8.数据备份与恢复手段。主要针对有数据存储需要的软件，有的软件依靠数据库操作系统本身的备份与恢复机制，这需要用户具备一定的操作知识；好的软件会提供备份与恢复的操作，不需要用户直接对数据库系统进行操作。 9.输入数据有效性检查。当用户输入的数据有错时，软件应能判断数据的有效性，避免无效数据的生成。 10.异常情况的影响。在程序运行过程中进行掉电等试验，考查数据和系统的受影响程度；若受损，是否提供补救工具，补救的情况如何。 11.网络故障对系统的影响。当网络中断连接时，是否会造成数据的丢失。

软件可靠性的评价准则

软件可靠性的评价准则 迄今为止,尚无一个软件可靠性模型对软件的不同特性和不同使用环境都有效。已公开发表的100余种软件可靠性模型,表达形式不同,适应性各异,与实际的软件开发过程有较大差异。而且,新模型还在不断发表。因此,在进行软件可靠性预计、分析、分配、评价和设计之前,对软件可靠性模型进行评价及选择与软件项目相符或相近的模型非常重要。通过建立有效的评价准则,在考虑它们与各种软件的关系的基础上,对拟评价的可靠性模型就有效性、适应性和模型能力等进行评价,判定它们的价值,比较它们的优劣,然后选择有效的软件可靠性模型。另一方面,在可接受的模型之间无法做出明确的选择时,可根据模型的使用环境等,在模型评价准则的基础上,进行模型择优。当然,软件可靠性模型的评价不仅依赖于模型的应用,还依赖于理论的支持和丰富的、高质量可靠性数据的支持。软件可靠性模型的评价最早始于1984年Iannino、Musa、Okumoto和Littlewood所提出的原则。根据这一原则,结合后人的工作,形成了基本的软件可靠性评价准则集。它们是软件可靠性模型比较、选择和应用的基础。 准则一:模型预测有效 软件可靠性模型最重要的评价指标是模型预测的有效性。它根据软件现在和过去的故障 行为,用模型预测软件将来的故障行为和可靠性水平。它主要通过能有效描述软件故障随机过程特性的故障数方式对模型进行描述与评价。基于软件故障时间特性的随机过程也是一种常用的方法,而且这两种方法相互重叠。 要确定软件可靠性模型预测的有效性,首先要比较模型预测质量。这种比较通常通过相 对误差法、偏值、U图法、Y图法、趋势法等方法进行。故障数度量是一种在工程上被广泛应 用的方法。此外,还可以通过比较不同数据集合所做出的中位线图形来评价模型预测的有效性。如果一个模型产生的曲线最接近于0,则该模型是最优的。而且,这种有效性测定方法有效地克服了规范化图形评价与具体软件项目之间的联系,保证了它的独立性。 用给定可靠性数据对软件可靠性模型进行比较时,必须考察拟合模型与观察数据的一致 性和符合性。当然,根据拟合模型进行采样,是否可以获得足够的观察数据非常重要。拟合优度检验是一种系统地表达并证明观察数据和拟合模型之间全局符合性的方法,使用最广泛的是x2检验。 1.准确性 软件可靠性模型预测的准确性可用前序似然函数来测定。设观察到的失效数据对应于软 件相继失效之间的时间序列t1,t2,..,ti-1,并用这些数据来预测软件在未来可能的Ti,即希 望得到Ti的真实概率密度函数Fi(t)的最优估计值。假设以t1,t2,...,ti-1为基础预测Ti的 分布Fi(t)的概率密度函数 @@42D11000.GIF;表达式1@@ 对Ti+1,Ti+2,...,Ti+n的这种向前一步预测,即进行了n+1次预测之后的前序似然函数为 @@42D11001.GIF;表达式2@@ 由于这种度量常常接近于0,所以常用其自然对数进行比较。假定比较的两个软件可靠性 模型分别为A和B,则对它们进行n次预测之后的前序似然比为 @@42D11002.GIF;表达式3@@

PLC程序开发外包合同范本

PLC程序开发外包合同 甲方： 乙方： 乙方受甲方委托进行PLC程序的开发工作。 双方本着相互合作、互惠互利的原则，共同协商达成如下协议： 一、项目名称： 二、内容及要求： 1、开发内容：根据甲方的要求，乙方在规定时间内完成PLC程序的开发，根据设计要求进行项目的开发工作以及调试的工作。 2、开发时间： （1）启动日期：甲乙双方签字盖章之日即为项目正式启动日期； （2）工期：日。 三、双方权利义务：

1、甲方： （1）甲方有权利督促乙方按规定时间完成项目开发，有增加或修改内容双方需另行协商解决；在不影响进程的情况下，对于甲方的小规模变动的需求，乙方必须满足；若出现大幅度的变更，则甲乙双方商议延长开发周期； （2）甲方完全拥有此次PLC程序的所有权，包括使用权、著作权等所有权利；（3）甲方应当按照协议，按时向乙方支付开发费用； （4）甲方有责任对本合同的内容进行保密； （5）甲方有责任对乙方的软件开发技术进行保密，在未经乙方书面许可的情况下，不得向第三方泄露； （6）甲方有责任保密乙方的个人信息，不得向第三方泄露。 2、乙方： （1）乙方有责任按甲方的要求在规定时间内完成项目开发，完成需要开发的内容； （2）在项目开发完毕之后，甲方提供的维护服务期之内，乙方有义务免费为甲方提供技术支持； （3）乙方有责任对本合同的内容进行保密； （4）乙方有责任对与甲方项目的接口规范进行保密，在未经甲方书面许可的情况下，不得向第三方泄露； 四、费用和支付方式：

1、开发费用：此项目PLC程序开发费用合计为元人民币； 2、出差调试费用：乙方出差调试期间，甲方承担往返车费和每天元的食宿费用。 2、支付方式： 在项目验收合格签字后的天内，甲方向乙方以现金形式一次性支付元人民币的开发费用和出差食宿费用。 3、违约责任： （1）甲方有责任按期支付乙方费用，如因甲方自身原因，未能按时交付，则每延期一天，甲方将额外支付乙方总费用的0.5%作为补偿； （2）乙方有责任按期向交付甲方程序源代码，实现项目中的所有功能，如因乙方自身原因，未能按时交付，则每延期一天，甲方将扣除乙方总费用的0.5%作为补偿。如确因甲方原因大幅设计变更和采购的电气元件故障造成乙方未能按时交付，则乙方不承担由此造成的甲方的损失。 五、适用法律： 本合同按中华人民共和国法律解释。

PLC控制系统可靠性措施

PＬC控制系统可靠性措施探讨 【摘要】多年来，可变控制器（以下简称plc)是基于微处理器的通用工业控制装置，能执行各种形式和各种级别的复杂控制任务，它的应用面广,功能强大，使用方便。是现在工业自动化的主要支柱之一。外部干扰与系统结构无关,是随机的,且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制；内部干扰与系统结构有关，主要通过内交流主电路，模拟量输入信号等引起，可合理设计系统线路来消弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。?【关键词】ｐｌｃ;工业控制系统；可靠性 １.设备选型 （1)在选用ｐlc时应选用可靠性高、抗干扰能力强、控制功能强、功能灵活适应恶劣的工业环境的。??(2)在设计时应选用可靠性高的元器件，例如选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关等一些体积小、重量轻、结构紧凑及容易实现机电一体化的元器件??(３)要了解生产厂给出的抗干扰指标，按我国的标准（ｇb／t１３926)合 2.抗干扰的措施 理选择。?? ２．1电源的抗干扰措施 （1）在干扰较强或者对可靠性很高的场合，可以在交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器,开关稳压电源系统。隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰，提高抗高频共模干扰能力。 (２)plc的控制器与i/o系统分别由各自的隔离变压器供电,并与

主电源分开,这样当输入输出供电断电时,不会影响到控制器的供电分离供电系统。?(3)动力部分、控制部分、plc、ｉ／ｏ电源应分别配线,系统的动力线应足够粗,以降低大容量异步电动机启动 2．２布线的抗干扰措施 时的线路压降。?? ?（１)数字量信号传输距离较远时 ,可以选用屏蔽电缆。模拟信号和高速信号(例如旋转编码器的输出信号）,应选择屏蔽电缆。通信电缆应按规定选取。??(2)应远离电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。plc不能与高压电器安装在同一开关柜内。在柜内ｐｌｃ应远离动力线（两者之间的距离应大于200ｍm)。?（3)信号线与功率线应分开走线,电力电缆应单独走线,不同类型的线应分别用继电器来隔离输入输出线上的干扰。ｉ/o线与电源线应分开走线，且保持一定的距离。如果不得已要在同一线槽中布线，应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的电缆,数字量、模拟量i/o线应分开敷设，后者应采用屏蔽线。 (1）plc最好与强电设备分别使用?2．３ plc接地的干扰措施?? 不同的接地装置，接地线应避开强电回路，若无法避开时，应垂直相交，缩短平行走线的长度。接地电阻应小于5欧姆,接地线要粗,接地线的截面积应大于2平方毫米,接地点与plc的距离应小于５０ｍ,要靠近plｃ装置。给ｐlc接已专用线可抑制附加在电源及输入输出的干扰,接地线与动力设备的接地点应分开,若达不到次要求,则可与其他区设备公共接地,严禁与其他设备串联接地。 （2）系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式、和电容接地

软件可靠性验证测试实验报告

标识： RMS-SRDT-{S Y1514127, SY1514207}-BG-V1.0-2015 ATM软件 可靠性验证测试实验报告 北航可靠性与系统工程学院 二〇一五年十二月

ATM软件 可靠性验证测试实验报告 编写：林烨 (SY1514127)日期:12月31日校对：王洋洋(SY1514207)日期:12月31日

目录 1 软件可靠性验证测试要求 (1) 1.1 软件可靠性验证测试统计方案 (1) 1.2 软件失效的定义 (1) 1.3 软件可靠性验证测试终止条件 (1) 2 测试结果 (2) 2.1 测试用例生成情况 (2) 2.2 测试用例执行情况 (2) 3 软件可靠性验证测试结论 (3) 4 软件可靠性点估计和区间估计 (4) 5 软件可靠性验证测试实验总结与建议 (4)

1软件可靠性验证测试要求 1.1软件可靠性验证测试统计方案 软件可靠性验证测试常用的统计方法有定时结尾、贯序截尾和无失效结尾三种。序贯截尾试验事先对试验总时间及试验所需用资源无法确定，只能根据事先拟定的接收、拒收条件结束试验，无法估计MTBF的真值，但是为了更充分地利用软件每次的失效信息，以及在可靠性比较高或比较低的情况下可以做出更快的判决，我们采用序贯验证测试。选取的序贯测试方案参数为：生产方风险（α）：10%，使用方风险（β）：10%，鉴别比（d）：1.5，MTBF最低可接受值：600s。生成序贯曲线如图1所示。 图1 序贯验证测试曲线图 1.2软件失效的定义 软件不能实现软件需求规格说明书上的功能。 1.3软件可靠性验证测试终止条件 当有点落到接受区或拒绝区时终止测试。

关于形式化方法与软件可靠性

形式化方法与软件可靠性 作者：郭洋 摘要：形式化方法是一种基于数学的表示方法。它能帮助发现其它方法不容易发现的系统描述的不一致，不明确或不完整，有助于增加软件开发人员对系统的理解，因此形式化表示方法是提高软件系统，特别是提高安全苛刻系统的安全性与可靠性的重要手段。软件测试作为提高软件可靠性的一种形式化方法，在不同层次不同阶段可采取不同的方式方法。测试覆盖准则是判断测试充分性的重要手段。 关键词：形式化方法；软件；可靠性；软件测试；测试覆盖 形式化表示方法的出发点是数学逻辑方法。其目的是开发可靠的软件产品。以目前常用软件开发方法为出发点，主要研究怎样将这些方法形式化，使软件系统的描述更精确化，以减少可能的误解所带来的问题；或以目前常用的软件开发过程为出发点，研究怎样在软件开发过程中增加一些形式化方法的应用，以提高软件的可靠性。 1 什么是形式化方法 形式化方法是描述系统性质的基于数学的技术。这样的形式化方法提供了一个框架，人们可以在框架中以系统的而不是特别的方式刻划、开发和验证系统。如果一个方法有良好的数学基础，那么它是形式化的，典型地以形式化规约语言给出的。这个基础提供一系列精确定义的概念，如一致性和完整性，以及更进一

步，定义规约、实现和正确性。 形式化方法的一个重要研究内容是形式规约，它是对程序“做什么”的数学描述，是用具有精确语义的形式语言书写的程序功能描述，它是设计和编制程序的出发点，也是验证程序是否正确的依据。对形式规约通常要讨论其一致性和完备性等性质。形式规约的方法主要可分为两类：一类是面向模型的方法也称为系统建模，该方法通过构造系统的计算模型来刻画系统的不同行为特征；另一类是面向性质的方法也称为性质描述，该方法通过定义系统必须满足的一些性质来描述一个系统。不同的形式规约方法要求不同的形式规约语言，即用于书写形式规约的语言，如代数语言One/Two等；进程代数语言；时序逻辑语言等；这些规约语言由于基于不同的数学理论及规约方法，因而也千差万别，但它们有一个共同的特点，即每种规约语言均由基本成分和构造成分两部分构成。前者用来描述基本规约，后者把基本部分组合成大规约。构造成分是形式规约研究和设计的重点，也是衡量规约语言优劣的主要依据。 形式化方法的分类：（1）根据说明目标软件系统的方式，形式化方法可以分为面向模型的形式化方法和面向属性的形式化方法。（2）根据表达能力，形式化方法可以划分为基于模型的方法、基于逻辑的方法、代数方法、过程代数方法、基于网络的方法。 2 软件可靠性的定义 软件可靠性是软件系统固有特性之一，它表明了一个软件系统按照用户的要求和设计的目标，执行其功能的正确程度。软件可靠性与软件缺陷有关，也与系统输入和系统使用有关。理论上说，可靠的软件系统应该是正确、完整、一致和健壮的。但是实际上任何软件都不可能达到百分之百的正确，而且也无法精确度

PLC控制系统的可靠性设计_郝久清

PLC控制系统的可靠性设计 The Reliability Design of PLC Control System 郝久清　肖　立 (辽宁石油化工大学,抚顺　113001) 摘　要　分析了影响PLC控制系统可靠性的主要因素,从硬件安装、配置和软件编程方面提出了提高PLC系统可靠性的有效措施,其中硬件措施由电源的选择、输入输出的保护、完善的接地系统和PLC自身的改进4部分组成;软件措施包括提高输入输出信号的可靠性、信息的保护和恢复、互锁功能的设置、故障检测程序的设计、数据和程序的保护以及软件容错。 关键词　PLC控制系统　可靠性　硬件设计　软件设计 A bs tract　The main factors that influence the reliab ility of PLC control s ystem are an alyzed,and t he effecti ve meas ures for improving the reliability of PLC control system are explained from the hard ware in stallation,configuration,and s oftware program ming.The H ard ware m easures include selection of power s upply,protection of in put and out put,perfect grounding s ystem and im provem ent of PLC itself.The soft ware meas ures include i mproving reliabili-ty of in put signal and output si gnal,protection and recovery of information,establis hment of function of interlocks,d esign of fault diagn ostics,protection of data and procedures,and software fault-tolerant. Keyw ords　PLC control s ystem　Reliability　Hardware design　Soft ware d esign 0　引言 PLC控制系统通常由PLC和生产现场设备组成[1]。PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关的网络与外部设备;生产现场设备包括继电器、接触器、各种开关、极限位置、安全保护、传感器、仪表、接线盒、接线端子、电动机、电源线、地线、信号线等。它们当中任何一个出现故障都会影响系统正常工作。因此,分析其对系统可靠性影响的程度是进行可靠性设计、提高控制系统工作可靠性的重要依据。 1　影响PLC控制系统可靠性的因素 影响PLC控制系统的干扰源大多产生在电流或电压剧烈变化的部分。 1.1　来自空间的辐射干扰[2] 空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。 这种干扰影响主要来自两条路径:①直接对PL C 内部的辐射,由电路感应产生干扰;②对PLC通信网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关。 1.2　来自电源的干扰[3] 因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,更换隔离性能好的PLC电源才能解决问题。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但因其结构及制造工艺使其隔离性并不理想。 1.3　信号线引入的干扰[4,5] 与PLC控制系统连接的各类信号传输线除了传输有效的各类信息外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:①是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视; ②是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常,大大降低测量精度,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PL C控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。 1.4　来自接地系统混乱的干扰[6～8] PLC控制系统正确接地是为了抑制电磁干扰的影响,并抑制设备向外发出干扰;而错误的接地反而会引