IIoT & Energietechnik
Ein SiL- und HiL-Testsystem, das die Abnahme jeder Firmwareversion automatisiert
Ein Testframework auf Robot Framework und Google Test, aufgebaut beim Hersteller von Netzanalysatoren, mit den vorhandenen hochpräzisen Messgeräten als Referenz und den Prüffällen der Norm als ausführbaren Tests. Es läuft im Einsatz, für jede neue Firmwareversion.
Die Aufgabe
Ein Netzanalysator misst Spannung, Strom und Netzqualität, und jede Firmwareversion muss vor der Freigabe zeigen, dass die Messwerte innerhalb der Toleranzen der Norm bleiben. Beim Auftraggeber lief diese Abnahme weitgehend von Hand: Kalibrator einstellen, Gerät ablesen, Protokoll führen. Mit jeder neuen Version und jedem neuen Gerätetyp wuchs der Aufwand, und die Freigabe wurde zum Engpass.
Gefordert war ein Framework, das diese Abnahmen automatisiert und in der Infrastruktur des Auftraggebers läuft, mit seinen vorhandenen Messgeräten, seinem Testmanagement und seinen Entwicklungswerkzeugen. Die Firmware selbst sollte dafür nicht angepasst werden müssen.
Die Lösung
Das Framework baut auf Robot Framework auf. Für jede Schnittstelle des Geräts gibt es eine eigene Schlüsselwortbibliothek, für Modbus, REST, OPC UA und den direkten Zugriff auf den Speicher der Firmware. Die hochpräzisen Kalibratoren des Auftraggebers sind über eigene Bibliotheken eingebunden und werden aus dem Testfall heraus gesteuert: Der Test stellt eine Wellenform mit Harmonischen oder einer Modulation ein, liest am Prüfling ab und vergleicht mit der Toleranz.
Die Prüffälle der Normen für Netzqualitäts-Messgeräte sind als solche Testfälle hinterlegt. Ein Teil davon wird direkt aus den Tabellen der Norm erzeugt, damit eine geänderte Toleranz nicht an dutzenden Stellen nachgezogen werden muss.
Dieselben Tests laufen auf zwei Ebenen. Im SiL-System läuft die Firmware ohne Hardware gegen einen simulierten Kalibrator, das ist der schnelle Lauf nach jeder Änderung. Im HiL-System läuft sie auf dem Gerät gegen den echten Kalibrator, das ist die Abnahme. Die Ergebnisse der Unit-Tests auf Google Test gehen zusammen mit der Testabdeckung automatisch in das Testmanagement des Auftraggebers, dort, wo die Freigabe entschieden wird.
Entstanden ist das über mehrere Jahre in sehr eng verzahnter Arbeit mit der Entwicklung des Auftraggebers, in seiner Infrastruktur und mit seinen Werkzeugen.