GB/T 41271-2022 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制 通信一致性測試方法（正式版）

ICS25.040生產(chǎn)過程質(zhì)量控制通信一致性測試方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 1 2 25.1設(shè)備類型 25.2一般要求 35.3應(yīng)用層數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的一致性要求 3 36.1一致性測試選項(xiàng) 36.2自動(dòng)測試與手動(dòng)測試 36.3正向測試與反向測試 46.4測試要素 46.5通信一致性測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 58測試判定方法 68.1公開發(fā)行的有一致性測試規(guī)范的通信協(xié)議 68.2未定義明確一致性測試規(guī)范的通信協(xié)議 6附錄A(規(guī)范性)基于OPCUA的傳感器通信一致性測試 8ⅢGB/T41271—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國工業(yè)測量控制和自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC124)歸口。1生產(chǎn)過程質(zhì)量控制通信一致性測試方法試判定方法等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T17178.2—2010信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連一致性測試方法和框架第2部分：抽象測試套規(guī)范下列術(shù)語和定義適用于本文件。一致性測試conformancetesting測試中被測實(shí)現(xiàn)的一致性實(shí)現(xiàn)所達(dá)到的程度。由可執(zhí)行測試?yán)M成的測試集。測試實(shí)現(xiàn)附加信息implementationextrainformationfortesting由被測實(shí)現(xiàn)的提供者或?qū)崿F(xiàn)者所做的陳述。注：包含或引用了與IUT及其測試環(huán)境有關(guān)的全部信息，該陳述使測試實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)UT運(yùn)行適當(dāng)?shù)臏y試集。一份IXIT可以有以下諸表：協(xié)議IXIT、輪廓IXIT、輪廓特定IXIT和信息客體IXIT、TMP實(shí)現(xiàn)聲明。具有相鄰用戶/提供者關(guān)系的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議的一種實(shí)現(xiàn)。注：這種實(shí)現(xiàn)將作為開放實(shí)系統(tǒng)的一部分通過測試進(jìn)行研究。3.6聲稱與給定協(xié)議規(guī)范一致的實(shí)現(xiàn)或系統(tǒng)的提供者所做的聲明。2GB/T41271—2022抽象或可執(zhí)行的測試對(duì)象。執(zhí)行一致性測試的機(jī)構(gòu)。注：可以是第三方，用戶組織，主管部門，或公認(rèn)的私人運(yùn)行機(jī)構(gòu)，或者是提供者組織的經(jīng)認(rèn)可部門。良好定義的測試目標(biāo)的非形式化描述，它集中干諸如在適當(dāng)?shù)囊?guī)范中所規(guī)定的單個(gè)一致性要求或一套相關(guān)的一致性要求。4縮略語ATS:抽象測試集(AbstractTestSet)EDDL:電子設(shè)備描述語言(ElectronicDeviceDescriptionLanguage)ETS:可執(zhí)行測試集(ExecutableTestSets)FDT:現(xiàn)場設(shè)備工具(FieldDeviceTools)IXIT:測試實(shí)現(xiàn)的附加信息(ImplementationeXtraInformationforTesting)PICS:協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性聲明(ProtocolImplementationConformanceStatement)PIXIT:協(xié)議測試實(shí)現(xiàn)附加信息(ProtocolImplementationeXtraInformationforTesting)UTA:上層測試代理(UpperTestAgent)5通用要求--—現(xiàn)場總線，如PROFIbusDP、Mod——可編程控制器； ——軟件；——網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備和邊緣設(shè)備等。3GB/T41271—2022通信一致性測試要求包括但不限于：——對(duì)應(yīng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的版本號(hào)；——通過有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)所展開的測試；——通信一致性測試報(bào)告所針對(duì)軟件的版本；——通信一致性測試報(bào)告所針對(duì)硬件的版本；——通信一致性測試的環(huán)境配置；——通信一致性測試工具的版本號(hào)；——通信一致性測試的自動(dòng)部分測試案例；——通信一致性測試的手動(dòng)部分測試案例；——報(bào)告的有效期。定義傳感器數(shù)據(jù)通信和OPCUA類應(yīng)用層數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的一致性要求(不包含數(shù)據(jù)互認(rèn)、FDT,EDDL等內(nèi)容，主要是OPC類)與質(zhì)量控制直接或間接的傳感器：——如果帶有OPC協(xié)議，需要完成OPC的有關(guān)測試；——如果帶有OPCUA協(xié)議，需要完成OPCUA的一致性測試；——如果既帶有總線類協(xié)議，也支持OPC或OPCUA協(xié)議，則需要完成總線類一致性測試和OPC或OPCUA的一致性測試。6測試要素與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)區(qū)別對(duì)待以下一致性測試選項(xiàng)要求：支持則可不進(jìn)行相應(yīng)條款的測試。一致性測試按照測試過程執(zhí)行的方式可分為：式在一致性測試中得到廣泛的應(yīng)用；●上線新設(shè)備；4GB/T41271—2022改變?cè)O(shè)備角色；●改變?cè)O(shè)備通信負(fù)載率等。6.3正向測試與反向測試一致性測試從測試的邏輯上可分為：——正向測試；6.4測試要素通信一致性測試要素包含以下幾方面?！橄鬁y試集ATS:抽象測試集是由抽象測試組所組成的，抽象測試組由抽象測試用例所組成。抽象測試用例是為獲得特定測試目的所需行動(dòng)的一種完整和獨(dú)立的規(guī)范，即未經(jīng)參數(shù)化的測——協(xié)議一致性聲明PICS:PICS是由實(shí)現(xiàn)或系統(tǒng)的提供者所作的聲明，陳述已實(shí)現(xiàn)了哪些能力?！獏f(xié)議測試實(shí)現(xiàn)附加信息PIXIT:由IUT制造商陳述，包括或引用了與IUT及其測試環(huán)境有關(guān)的全部信息(PICS給出的信息除外),該陳述時(shí)測試實(shí)驗(yàn)室能對(duì)IUT運(yùn)行適當(dāng)?shù)臏y試集。——可執(zhí)行測試集ETS:可執(zhí)行測試集是根據(jù)PICS、PIXIT等信息從抽象測試集導(dǎo)出的，是抽象——被測實(shí)現(xiàn)IUT:是一種基于所聲稱通信協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)，能夠完成所聲稱的通信能力，并符合一致性測試有關(guān)要求。在通信一致性測試系統(tǒng)中作為被測對(duì)象。——下測試器LT:下測試器是在測試執(zhí)行期間，通過下層服務(wù)提供者間接對(duì)IUT的下層服務(wù)邊界以內(nèi)置于一致性測試工具?！蠝y試器代理UTA。據(jù)測試工具需要完成對(duì)協(xié)議棧的操控和配置。它通過接收相應(yīng)的命令與上位機(jī)測試軟件配合對(duì)IUT進(jìn)行測試。其作用是：——作為IUT的控制器，接收上位機(jī)測試軟件傳送給UTA的控制報(bào)文，觸發(fā)IUT主動(dòng)發(fā)出應(yīng)用訪問實(shí)體類的各請(qǐng)求報(bào)文；通信一致性測試要素應(yīng)符合GB/T17178.2—2010的要求。6.5通信一致性測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在一般情況下，通信的一致性測試需要使用自動(dòng)化的測試工具，形成特定的協(xié)議測試通道。在個(gè)別情況下，也可以不使用UTA。測試工具主要包含下測試器，即運(yùn)行于測試PC上的一致性測試軟件。該軟件中包含了諸多元素，5GB/T41271—2022被測對(duì)象代理測試用例代理抽象測試集被測實(shí)現(xiàn)被測實(shí)現(xiàn)圖1通信一致性測試結(jié)構(gòu)示例一致性測試一般過程應(yīng)按照?qǐng)D2所示進(jìn)行。計(jì)劃否測試通過?是圖2一致性測試的一般步驟示例6GB/T41271—2022進(jìn)行生產(chǎn)過程質(zhì)量控制直接或間接的一致性測試需要按照一定流程進(jìn)行，圖2給出了一致性測試●在這一步對(duì)IUT進(jìn)行改造；●并且完成調(diào)試和基本的功能測試?！駝t進(jìn)行調(diào)試和修改，并在進(jìn)行回歸測試后重復(fù)第3步；8測試判定方法 ——通信設(shè)備完備的協(xié)議描述；——通信設(shè)備對(duì)應(yīng)協(xié)議的版本號(hào)；——對(duì)應(yīng)的軟硬件版本號(hào)；●覆蓋全部正常響應(yīng)的測試；●覆蓋全部響應(yīng)碼；●覆蓋全部的狀態(tài)變化；●設(shè)備上下線；●設(shè)備角色切換；●報(bào)文頭部正常測試；●報(bào)文頭部異常測試；●對(duì)象索引正常測試；7GB/T41271—2022●對(duì)象索引異常測試；●報(bào)警服務(wù)的測試；●周期性數(shù)據(jù)服務(wù)；●非周期性數(shù)據(jù)服務(wù) ——協(xié)議一致性聲明PICS;——協(xié)議測試實(shí)現(xiàn)附加信息PIXIT; 8(規(guī)范性)基于OPCUA的傳感器通信一致性測試A.1概述OPCUA是目前應(yīng)用廣泛的跨平臺(tái)信息交換技術(shù)，分為客戶端和服務(wù)器端，經(jīng)過優(yōu)化的OPCUA實(shí)現(xiàn)可以嵌入到現(xiàn)場設(shè)備中，如傳感器，可編程邏輯控制器、執(zhí)行器等。根據(jù)OPCUA的測試規(guī)范，OPCUA應(yīng)在有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，其測試命名為認(rèn)證測試，包含了一致性測試在內(nèi)的多種測試。而根據(jù)OPCUA實(shí)現(xiàn)目的不同，其所需執(zhí)行的測試種類也不盡相同。A.2一般要求應(yīng)用如下定義的OPC規(guī)范需要進(jìn)行認(rèn)證測試： ——認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室只接受處于發(fā)布狀態(tài)的測試產(chǎn)品；——OPC服務(wù)器產(chǎn)品應(yīng)提供證據(jù)，證明可以通過OPC一致性測試工具當(dāng)前版本中的所有測試；——OPC客戶端產(chǎn)品應(yīng)提供書面保證，確保產(chǎn)品使用當(dāng)前版本的OPC客戶端測試工具進(jìn)行錯(cuò)誤注入測試；——客戶應(yīng)愿意提供：●必要時(shí)提供的任何軟件和/或任何硬件設(shè)備的副本；●所有適用的許可證和驅(qū)動(dòng)程序；●配置協(xié)助認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建測試環(huán)境；●人力資源部門將隨時(shí)提供協(xié)助進(jìn)行測試，并在必要時(shí)提供幫助和協(xié)助?！狾PCUA服務(wù)器應(yīng)能夠通過一致性測試工具中的所有適用的測試。如果遇到一個(gè)或多個(gè)故——不能自動(dòng)執(zhí)行的一致性測試將由指定的認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室工程師手動(dòng)執(zhí)行；單一故障意味著測試被認(rèn)為是失敗的。——OPCUA客戶端應(yīng)能夠通過OPC基礎(chǔ)OPC分析器(用于OPCClassic)或OPCUACTT(用于統(tǒng)一架構(gòu))中包含的所有適用的錯(cuò)誤注入測試。如果遇到一個(gè)或多個(gè)故障，則認(rèn)為測試OPCUA服務(wù)器測試包含以下測試服務(wù)。9GB/T41271—2022——可用性：通過CTT進(jìn)行最佳實(shí)踐和其他不可能的測試。A.4OPCUA客戶端測試包括以下測試服務(wù)：——合規(guī)性：根據(jù)手工測試和觀察認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室工程師進(jìn)行測試；——互操作性：測試5臺(tái)參考服務(wù)器；——穩(wěn)健性：測試服務(wù)器通信丟失和恢復(fù)等；——效率：測試超過36h(資源泄漏識(shí)別);——可用性：通過CTT進(jìn)行最佳實(shí)踐和其他不可能的測試。A.5OPCUA復(fù)合產(chǎn)品測試對(duì)于OPCUA復(fù)合型產(chǎn)品(即支持服務(wù)器又支持客戶端的產(chǎn)品),需要執(zhí)行：——OPCUA服務(wù)器測試；———OPCUA客戶端測試中列出的測試組合。A.6測試過程OPCUA的認(rèn)證需要遵守一定的測試流程：——客戶將向合規(guī)測試者提交測試和功能檢查清單申請(qǐng)，然后：●進(jìn)行評(píng)估以驗(yàn)證被測設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)；●安排認(rèn)證測試的日期；●通知客戶申請(qǐng)狀態(tài)和測試日期；●通知認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室并提供所有信息?！J(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將準(zhǔn)備測試環(huán)境：●認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室可以使用虛擬化環(huán)境或?qū)Ｓ肞C;●認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將基于CUSTOMER規(guī)范創(chuàng)建一個(gè)測試環(huán)境，例如：CPU,RAM,磁盤空間和體系結(jié)構(gòu)(x86,x64),操作系統(tǒng)等；●認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將根據(jù)需要安裝和配置環(huán)境，以容納被測設(shè)備并促進(jìn)所有將要進(jìn)行的測試；●建立與客戶技術(shù)資源的聯(lián)系?！J(rèn)證測試將在約定的日期進(jìn)行；——如果產(chǎn)品通過認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)證測試：●客戶將收到所有進(jìn)行的測試的詳細(xì)測試報(bào)告；●客戶將被要求審查測試結(jié)果，并提交有關(guān)進(jìn)行測試的任何部分的任何異議和/或投訴；●協(xié)議將被發(fā)送并且應(yīng)返回簽名的副本以確認(rèn)所有的測試服務(wù)已經(jīng)完成，并且由認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室確定全部結(jié)論是一致的。——如果產(chǎn)品在認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室中未通過認(rèn)證測試：●客戶將收到所有進(jìn)行的測試的詳細(xì)測試報(bào)告，以及認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室可能提供的任何補(bǔ)充信息；●認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將安排重新測試日期與客戶；●認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室可以選擇為客戶提供迄今為止的測試服務(wù)的清單。A.7互操作性盡管本文件是關(guān)于通信一致性測試的，但是對(duì)于OPCUA來說，只有通過一致性測試和互操作測GB/T41271—2022——應(yīng)針對(duì)至少5個(gè)參考產(chǎn)品檢查被測設(shè)備的互操作性，其中包括被測設(shè)備支持的連接，瀏覽，閱——測試人員發(fā)現(xiàn)的不兼容性將被視為測試失敗。 參考產(chǎn)品中的不兼容性將由認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)查，認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將會(huì)●選擇跳過對(duì)發(fā)現(xiàn)包含故障的特定參考產(chǎn)品的特定互操作性測試；●與參考產(chǎn)品的供應(yīng)商合作以獲得修復(fù)，然后重新測試。A.8健壯性和恢復(fù)健壯性和恢復(fù)需滿足：——應(yīng)檢查被測設(shè)備是否有能力處理和丟失與其他OPC產(chǎn)品以及其他數(shù)據(jù)源(如PLC)的通信；——產(chǎn)品能夠恢復(fù)丟失的連接并將會(huì)話恢復(fù)到原始狀態(tài)(在通信丟失之前);●丟失一個(gè)客戶端連接的服務(wù)器不會(huì)影響與其他客戶端的連接；●丟失服務(wù)器連接的客戶端不影響與其他服務(wù)器的連接。——安裝和移除被測設(shè)備；A.10測試準(zhǔn)備A.10.1測試環(huán)境準(zhǔn)備——按照CUSTOMER提供的說明及有關(guān)配置方法進(jìn)行產(chǎn)品配置；A.10.2所需硬件 如果OPCUA產(chǎn)品從這樣的設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，任何PLC/設(shè)備/DCS應(yīng)提供給認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室可以要求多個(gè)單元/設(shè)備進(jìn)行可用性測試：——電源適配器和電纜；——安裝和配置說明；GB/T41271—2022A.10.3所需軟件認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室要求的軟件(來自客戶)。A.10.4測試準(zhǔn)備——親臨現(xiàn)場：來自客戶的代表將出席認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室。——遠(yuǎn)程：在認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室代表的持續(xù)監(jiān)督下，來自客戶的代表將利用遠(yuǎn)程訪問軟件在測試環(huán)境中查看產(chǎn)品并與其交互。認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將盡一切努力在需要時(shí)啟用遠(yuǎn)程參與?！葱瑁嚎蛻魞H在認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室需要幫助時(shí)參加。A.10.5測試工具在測試產(chǎn)品時(shí)，認(rèn)證測試實(shí)驗(yàn)室將使用當(dāng)前版本的在線可用的標(biāo)準(zhǔn)測試工具。A.11檢查表自定義協(xié)議的一致性測試全面程度的檢查表見表A.1至表A.3。表A.1自定義協(xié)議的一致性測試全面程度檢查表測試案例類型測試案例子集編號(hào)必要/可選(M/O)是否包含備注正響應(yīng)C1,C2,C5...M負(fù)響應(yīng)M周期性服務(wù)M非周期性服務(wù)M覆