ABSTRACT
This master’s thesis describes the work in developing new testing tools for substation automation and SCADA systems. The targets of development are ABB’s MicroSCADA Pro product family of network management products. Main focus is on the SYS600 Control System, which is used to monitor and control process automation applications in e.g. substations. The new testing tools will be used to test operational situations in test environments, with the tested situations being similar to the situations occurring in practical environments.
First parts of the work concentrated on collecting information related to existing testing processes and testing tools in the context where the new tools could be used. Information was collected from expert interviews, literature and prior development experiences of similar testing tools. The information was used to define requirements and features for the new tools. Initial development environment was set up based on the work and a system implementation proposal was written to describe the implementation of the new testing tools to existing products and processes.
The development of the new testing tools was based on the internal development tools of the MicroSCADA Pro SYS600 and the native programming languages SCIL and Visual SCIL. With these tools and languages the new testing tools could be developed with optimal compatibility to the products, similar to the several existing testing tools which were included in the development process. The development applied agile principles by following iterative and incremental development cycles, where demo presentations with feedback followed the development and testing stages cyclically.
The development succeeded with the result being a new operational situations testing tool with three main testing features: test case based testing, simulation run testing and communication gateway testing. Supporting features were included in the tool to set up tests with setup actions and generate test result data from the executed tests. Features from the existing testing tools were successfully combined with newly developed features, and the possibilities for future work related to the tool were considered in the end.TIIVISTELMÄ
Diplomityön aiheena on uusien testaustyökalujen kehittäminen sähköasema-automaatio- ja SCADA -järjestelmille. Kehitystyön kohteena on ABB:n MicroSCADA Pro tuoteperhe, joka koostuu verkonhallinnan tuotteista. Työssä keskitytään SYS600 Control System -tuotteeseen, jota käytetään prosessiautomaatiosovellusten ohjaukseen ja valvontaan esimerkiksi sähköasemilla. Uusia testaustyökaluja tullaan käyttämään sovellusten käyttötilanteiden testaamiseen, jolloin käytännön tilanteita vastaavia testaustilanteita pyritään luomaan testausympäristöissä.
Työn ensimmäisissä osissa keskityttiin tiedonkeruuseen senhetkisistä testausprosesseista ja käytetyistä testaustyökaluista selvittäen uusien työkalujen käyttömahdollisuuksia. Tiedonkeruun lähteinä olivat asiantuntijahaastattelut, alan kirjallisuus ja aikaisempi kehitystieto samankaltaisista testaustyökaluista. Tiedon perusteella uusille työkaluille voitiin määrittää vaatimuksia ja toiminnallisuutta. Työlle valmisteltiin sopiva kehitysympäristö sekä implementaatioehdotus, joka selvittää uusien testaustyökalujen liittämistä olemassa oleviin tuotteisiin ja prosesseihin.
Kehitystyö perustui MicroSCADA Pro SYS600 -tuotteen sisäisiin kehitystyökaluihin ja tuotteen omiin SCIL- ja Visual SCIL -ohjelmointikieliin. Käyttämällä näitä työkaluja ja ohjelmointikieliä uudet testaustyökalut voitiin kehittää optimaalisella yhteensopivuudella tuotteisiin samaan tapaan kuin monet olemassa olevat työkalut, jotka olivat mukana kehitysprosessissa. Kehityksessä sovellettiin ketteriä menetelmiä käyttämällä iteratiivisia ja inkrementaalisia kehityssyklejä, joissa demoesitykset palautteineen seurasivat kehitys- ja testausvaiheita jaksollisesti.
Onnistuneen kehitystyön seurauksena saatiin aikaan uusi käyttötilanteiden testaustyökalu, joka sisältää kolme pääasiallista testaustoimintoa: yksittäiset testaustilanteet, laaja simulaatiotestaus ja kommunikaatioyhdyskäytävän testaus. Testauksen valmistelutoiminnot ja testaustulosten raportointi sisällytettiin työkaluun testausta tukevina toimintoina. Aiemmin kehitetyistä työkaluista sisällytettiin onnistuneesti ominaisuuksia uuteen työkaluun osana kehitystä, ja lopuksi voitiin arvioida työkalun tulevaisuuden kehitystä
