Experimental testing of an ABB Master application

Abstract

A prototype dynamic testing harness for programmable automation systems has been specified and implemented at the Technical Research Centre of Finland (VTT). In order to get experience on the methodology and equipment for the testing of systems important to the safety of nuclear power plants, where the safety and reliability requirements often are very high, two different pilot systems have been tested. One system was an ABB Master application, which was loaned for testing from ABB Atom by Teollisuuden Voima Oy (TVO). Another system, loaned from Siemens AG (SAG) by IVO International Oy (IVO), was an application realized with SAG’s digital SILT technology. This report describes the experiences gained in testing an APRM pilot system realized with ABB Master technology. The testing of the pilot application took place in the VTT Automation laboratory in Otaniemi in September—October 1994. The purpose of the testing was not to assess the quality of the pilot system, but to get experience in the testing methodology and find out the further development needs and potentials of the test methodology and equipment. The experience show that dynamic testing is one feasible way to get more confidence about the safety and reliability of a programmable system that would be hard to achieve by other means. It also shows that more development of the test harness is still needed, especially concerning the comparison of the obtained test response to the expected response provided by the logical model of the system and the user interface of the on-line part of the test harness. Methods for generation of the test cases also need further development eg. for achieving statistical significance for the reliability estimates.Ohjelmoitavien automaatiojärjestelmien dynaamiseen testaukseen tarkoitettu testiympäristö on määritelty ja toteutettu Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa (VTT). VTT on testannut kahden järjestelmätoimittajan, ABB Atomin ja Siemens AG:n (SAG), koejärjestelmiä tässä ympäristössä. Koejärjestelmät VTT:n käyttöön ovat toimittajilta lainanneet Teollisuuden Voima Oy (TVO) ja IVO International Oy (IVO). Testausten tavoitteena on ollut kerätä kokemuksia testausmenetelmän ja -järjestelmän soveltuvuudesta ydinvoimalaitosten turvallisuudelle tärkeiden järjestelmien (joiden turvallisuus- ja luotettavuusvaatimukset usein ovat hyvin tiukat) arviointiin. Tämä raportti kuvaa ABB Master-järjestelmällä toteutetun APRM-järjestelmän testausta ja tuloksia. Testaus suoritettiin VTT Automaation laboratoriossa Otaniemessä syys-lokakuussa 1994. Testauksen tavoitteena ei ole ollut arvioida koelaitteistojen laatua, vaan kerätä kokemuksia testimenettelystä ja löytää menettelyn ja testilaitteiston kehitystarpeita ja -mahdollisuuksia. Saadut kokemukset osoittavat, että dynaaminen testaus on eräs varteenotettava tapa lisätä uskottavuutta kohdejärjestelmän luotettavuuteen ja turvallisuuteen, mitä muilla keinoilla on vaikeaa saavuttaa. Ne myös osoittavat, että lisäkehitystä edelleen tarvitaan, erityisesti koskien mekanismeja, joilla kohdejärjestelmän testitulosta verrataan sen loogisen mallin antamaan odotettuun vasteeseen. Myös testipenkin on-line osan käyttöliittymää tulisi kehittää käyttäjäystävällisemmäksi. Testitapausten generointi vaatii myös edelleenkehittelyä mm. testien perusteella laadittavan luotettavuusarvion tilastollisen merkitsevyyden saavuttamista varten