GB/T 26796.2-2011 用于工业测量与控制系统的EPA规范 第2部分：协议一致性测试规范

　　ICS 25. 040 N 10

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 26796.2—2011

　　用于工业测量与控制系统的 EPA规范

　　第 2 部分 :协议一致性测试规范

　　EPA Specification forusein industrialmeasurementand controlsystems—

　　Part2:Conformancetestspecification

　　2011-07-29发布 2011-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 26796.2—2011

　　目 次

　　前言 Ⅴ

　　引言 Ⅵ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和缩略语 3

　　5 EPA协议一致性测试系统结构 4

　　5. 1 概述 4

　　5. 2 抽象测试集(ATS) 4

　　5. 3 静态文档 5

　　5. 4 可执行测试集(ETS) 5

　　5. 5 被测实现(IUT) 5

　　5. 6 下测试器(LT) 5

　　5. 7 上测试器代理(UTA) 6

　　5. 8 EPA协议一致性测试系统的测试过程 6

　　6 EPA协议一致性测试的目的和内容 6

　　6. 1 概述 6

　　6. 2 系统管理实体服务测试组 9

　　6. 3 应用访问实体服务测试组 23

　　6. 4 对象属性测试组 41

　　6. 5 时钟同步测试组 48

　　6. 6 确定性调度测试组 51

　　附录 A (资料性附录) EPA协议一致性测试环境 55

　　附录 B (规范性附录) EPA协议实现一致性声明 PICS 57

　　附录 C (规范性附录) UTA接口定义 67

　　附录 D (资料性附录) 一致性测试报告范例 70

　　附录 E (规范性附录) 时钟同步测试报文格式 71

　　图 1 EPA协议一致性测试系统的系统结构 4

　　图 2 EPA协议一致性测试抽象测试集的结构图 5

　　图 3 一致性测试的总体流程图 6

　　图 4 系统管理状态测试总体流程图 10

　　图 5 状态转换 S3测试流程图 11

　　图 6 状态转换 R1测试流程图 12

　　图 7 状态转换 R6测试流程图 13

　　图 8 状态转换 R8测试流程图 14

　　Ⅰ

　　GB/T 26796.2—2011

　　图 9 状态转换 R10测试流程图 16

　　图 10 状态转换 S4测试流程图 17

　　图 11 状态转换 S5测试流程图 18

　　图 12 状态转换 R2测试流程图 19

　　图 13 状态转换 R3测试流程图 20

　　图 14 状态转换 R4测试流程图 21

　　图 15 状态转换 R12测试流程图 23

　　图 16 信息分发服务接收测试流程图 24

　　图 17 信息分发服务发送测试流程图 25

　　图 18 事件状态转换 R1测试流程图 26

　　图 19 事件状态转换 R2测试流程图 27

　　图 20 事件状态转换 R3测试流程图 28

　　图 21 事件状态转换 R4测试流程图 29

　　图 22 事件通知服务发送测试流程图 30

　　图 23 事件确认服务接收测试流程图 31

　　图 24 域状态转换 R3、R11、R15、R12、R9测试流程图 32

　　图 25 域状态转换 R8、R4、R5测试流程图 34

　　图 26 域状态转换 R6、R22、R7、R17、R2测试流程图 36

　　图 27 域状态转换 R18、R16、R20、R21测试流程图 38

　　图 28 域状态转换 R19、R23、R13、R14测试流程图 40

　　图 29 客户端 PTP报文测试流程图 48

　　图 30 服务器端 PTP报文测试流程图 49

　　图 31 SNTP报文测试流程图 50

　　图 32 时钟同步精度测试系统结构 51

　　图 33 确定性调度测试总体流程图 52

　　图 A. 1 EPA协议一致性测试系统的搭建 56

　　图 C. 1 UTA层次结构 67

　　图 D. 1 测试结果格式 70

　　表 1 抽象测试例一览表 7

　　表 2 管理实体 S3状态转换表 11

　　表 3 管理实体 R1状态转换表 12

　　表 4 管理实体 R6状态转换表 13

　　表 5 管理实体 R8状态转换表 14

　　表 6 管理实体 R10状态转换表 15

　　表 7 管理实体 S4状态转换表 16

　　表 8 管理实体 S5状态转换表 17

　　表 9 管理实体 R2状态转换表 18

　　表 10 管理实体 R3状态转换表 20

　　表 11 管理实体 R4状态转换表 21

　　表 12 管理实体 R12状态转换表 22

　　表 13 事件状态 R1状态转换表 25

　　表 14 事件状态 R2状态转换表 26

　　Ⅱ

　　GB/T 26796.2—2011

　　表 15 事件状态 R3状态转换表 27

　　表 16 事件状态 R4状态转换表 29

　　表 17 域状态转换 R3、R11、R15、R12、R9状态转换表 31

　　表 18 域状态转换 R8、R4、R5状态转换表 33

　　表 19 域状态转换 R6、R22、R7、R17、R2状态转换表 35

　　表 20 域状态转换 R18、R16、R20、R21状态转换表 37

　　表 21 域状态转换 R19、R23、R13、R14状态转换表 39

　　表 22 EPAMIBHeader对象编码表 41

　　表 23 EPADevice Descriptor对象编码表 42

　　表 24 Sync and Scheduling对象编码表 43

　　表 25 MAX Response Time对象编码表 44

　　表 26 Communication Schedule Management对象编码表 44

　　表 27 Device Application Information对象编码表 45

　　表 28 FB Application Information Header对象编码表 46

　　表 29 Link Object Header对象编码表 46

　　表 30 Domain Application Information Header对象编码表 47

　　表 A. 1 测试硬件配置表 55

　　表 A. 2 测试环境要求 55

　　表 B. 1 PICS模板文件一览表 57

　　表 C. 1 UTA对象一览表 67

　　表 C. 2 CMD-Distribute对象编码表 68

　　表 C. 3 CMD-EventNofication对象编码表 68

　　表 C. 4 CMD-Domain对象编码表 68

　　表 C. 5 CMD-Schedule对象编码表 68

　　表 C. 6 DistributeObject对象编码表 69

　　表 C. 7 EventObject对象编码表 69

　　表 C. 8 DomainObject对象编码表 69

　　Ⅲ

　　GB/T 26796.2—2011

　　前 言

　　GB/T 26796. 2—2011《用于工业测量与控制系统的 EPA 规范 第 2 部分 :协议一致性测试规范》的依据是《用于工业测量与控制系统的 EPA 系统结构与通信规范》。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则进行起草 。

　　请注意本文件中的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　GB/T 26796《用于工业测量与控制系统的 EPA规范》分为 6个部分 :

　　— 第 1部分 :系统结构与通信规范(GB/T 20171—2006《用于工业测量与控制系统的 EPA 系统结构与通信规范》) ;

　　— 第 2部分 :协议一致性测试规范 ;

　　— 第 3部分 :互可操作测试规范 ;

　　— 第 4部分 :功能块的技术规范 ;

　　— 第 5部分 : 网络安全规范 ;

　　— 第 6部分 :通信实时性测试规范 。

　　本部分为 GB/T 26796的第 2部分 。

　　本部分的附录 A、附录 D为资料性附录 , 附录 B、附录 C、附录 E 为规范性附录 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出 。

　　本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会归 口 。

　　本部分起草单位 :浙江大学 、浙江中控技术股份有限公司 、重庆邮电大学 、中国科学院沈阳 自动化研究所 、大连理工大学 、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 、上海工业自动化仪表研究所 ,上海自动化仪表股份有限公司 、西南大学 、天津天仪集团仪表有限公司 、中国四联仪器仪表集团有限公司 、北京华控技术有限公司 。

　　本部分起 草 人 : 褚 健 、金 建 祥 、冯 冬 芹 、王 平 、徐 皑 冬 、仲 崇 权 、欧 阳 劲 松 、梅 恪 、缪 学 勤 , 包 伟 华 、张庆军 、刘枫 、杨彬 、田英明 、周勇 。

　　Ⅴ

　　GB/T 26796.2—2011

　　Ⅵ

　　引

　　

　　言

　　声明基于 EPA标准的产品在技术上必须符合 EPA技术标准 ,必须能够与第三方厂家产品及系统互连 ; 因此 ,EPA产品的一致性和互操作性测试非常必需 ,是检验产品是否符合 EPA技术标准 ,实现不同厂家产品互连 、互操作的技术保证 。

　　一致性测试是用来检测 EPA产品是否满足 EPA标准的规定和规范文件的要求 。一致性测试是互操作性测试的基础 。 只有通过一致性测试的产品,表明是符合 EPA标准协议的 ,才有意义进行互操作性测试 。

　　本部分根据 GB/T 17178—1997中规定的协议一致性测试要求 ,规定了 EPA协议一致性测试系统的结构 、抽象测试集(ATS)生成规范 、静态文档的生成规范 、可执行测试集生成规范以及下测试器(LT)与上测试器代理(UTA)间的通信规范 。

　　GB/T 26796.2—2011

　　用于工业测量与控制系统的 EPA规范

　　第 2 部分 :协议一致性测试规范

　　1 范围

　　本部分规定了 EPA协议一致性测试的内容 、EPA协议一致性测试系统的结构 ,定义了抽象测试集和可执行测试集的生成方法 ,UTA 与 LT、UTA 与 IUT 间的通信规范以及静态文档的生成规范 。

　　本部分适用于对声明为基于 EPA标准的产品(设备与系统)进行 EPA协议一致性测试 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 20171—2006 用于工业测量与控制系统的 EPA 系统结构与通信规范

　　GB/T 17178. 1 信息技术 开放系统互连 一致性测试方法和框架 第 1部分 :基本概念IEEE 1588 精确时间同步协议

　　RFC 2030 简单网络时间协议(SNTP)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　抽象(N)服务原语 abstract(N)-service-primitive

　　按照 OSI服务定义的规定 ,对在(N)服务边界处服务用户和服务提供者之间交互所做的独立于实现的描述 。

　　3. 2

　　(抽象)测试方法 (abstract) testmethod

　　对如何测试 ITU 的描述 ,在某个给定的测试抽象级别上该描述与测试工具的具体实现无关 ,但其详细程度应足以能用这种测试法规定抽象测试例 。

　　3. 3

　　抽象测试集规范 abstracttestsuitespecification

　　包括标准 ATS及相关信息的规范 。

　　3. 4

　　一致性测试 conformance testing

　　测试 IUT是一致性实现所达到的程度 。

　　3. 5

　　可执行测试集 executable testsuite

　　由可执行测试例组成的测试集 。

　　1

　　GB/T 26796.2—2011

　　3. 6

　　实现一致性声明 implementation conformancestatement

　　由声称与所给规范一致的实现或系统的提供者所做的声明 , 陈述已实现了哪些能力 。 ICS可有以下诸表 :协议 ICS、轮廓 ICS、轮廓特定 ICS和信息客体 ICS。

　　3. 7

　　测试实现附加信息 implementation extra information fortesting

　　由 IUT 的 提 供 者 或 实 现 者 所 做 的 陈 述 , 它 包 含 或 引 用 了 与 IUT 及 其 测 试 环 境 有 关 的 全 部 信 息(ICS给出的信息除外) ,该陈述使测试实验室对 IUT运行适当的测试集 。一份 IXIT 可以有以下诸表 :协议 IXIT、轮廓 IXIT、轮廓特定 IXIT 和信息客体 IXIT、TMP实现声明 。

　　3. 8

　　被测实现 implementation undertest

　　具有相邻用户/提供者关系的一个或多个 OSI协议的一种实现 ,这种实现将作为开放实系统的 一部分通过测试进行研究 。

　　3. 9

　　下测试器 lowertester

　　在 GB/T 17178—1997中用来表示在测试期间 ,通过下层服务提供者间接对 IUT 的下层服务界面进行控制和观察的手段 。

　　3. 10

　　控制观察点 pointofcontroland observation

　　如在抽象测试法中定义的 ,在测试环境中观察和控制测试事件发生的点 。

　　3. 11

　　协议一致性测试报告 protocolconformance testreport

　　在一致性评估过程结束时编写的一种文档 ,它给出了用某个特定 ATS进行测试的详细内容 ,列出了所有的抽象测试例 ,标识出其中执行了相应可执行测试例的部分 ,机器所付给的裁决 。

　　3. 12

　　协议实现一致性声明 protocolimplementation conformancestatement

　　声称与给定协议规范一致的实现或系统的 ICS。

　　3. 13

　　测试协议实现附加信息 protocolimplementation extra information fortesting

　　与给定协议规范一致性测试相关的 IXIT。

　　3. 14

　　已选的抽象测试集 selected abstracttestsuite

　　相应于 IUT,用 ICS和 IXIT选择的 ATS子集 。

　　3. 15

　　被选可执行测试集 selected executable testsuite

　　相应于 IUT,用 ICS和 IXIT选择的 ETS子集 。

　　3. 16

　　被测系统 system undertest

　　IUT所在的开放实系统 。

　　3. 17

　　模板 template

　　形式表的一部分 ,它可以用来作为开发完整形式表的基础 。

　　2

　　GB/T 26796.2—2011

　　3. 18

　　测试例 testcase

　　抽象或可执行的测试例 。

　　3. 19

　　测试实验室 testlaboratory

　　执行一致性测试的机构 。它可以是第三方 ,用户组织 ,主管部门 ,或公认的私人运行机构 ,或者是提供者组织的经认可部门 。

　　3. 20

　　测试目的 testpurpose

　　良好定义的测试目标的非形式化描述 ,它集中于诸如在适当的 OSI规范中所规定的单个一致性要求或一套相关的一致性要求 。

　　3. 21

　　测试实现 testrealization

　　产生测试 IUT工具的过程 。

　　3. 22

　　测试系统 testsystem

　　包括下测试器实现的实系统 。

　　4 符号和缩略语

　　ASP

　　AbstractService Primitive

　　抽象服务原语

　　ATM

　　AbstractTestMethod

　　抽象测试方法

　　ATS

　　AbstractTestSuite

　　抽象测试集

　　CTS

　　Conformance TestSystem

　　一致性测试系统

　　ETS

　　Executable TestSuite

　　可执行测试集

　　ICS

　　Implementation Conformance Statement

　　实现一致性声明

　　IUT

　　Implementation Under Test

　　被测实现

　　IEIT

　　Implementation Extra Information for Testing

　　测试实现的附加信息

　　LT

　　Lower Tester

　　下测试器

　　OSI

　　Open System Interconnection

　　开放系统互连

　　PCO

　　PointofControland Observation

　　控制观察点

　　PDU

　　ProtocolData Unit

　　协议数据单元

　　PICS

　　ProtocolImplementation Conformance Statement

　　协议实现一致性声明

　　PIXIT

　　ProtocolImplementation Extra Information Testing

　　测试协议实现附加信息

　　Req

　　Request

　　请求

　　Rsp

　　Response

　　响应

　　RT

　　RealTime

　　实时

　　SATS

　　Selected AbstractTestSuite

　　被选抽象测试集

　　SETS

　　Selected Executable TestSuite

　　被选可执行测试集

　　SMIB

　　System ManagementInformation Base

　　系统管理信息库

　　SME

　　System ManagementEntity

　　系统管理实体

　　SNTP

　　Simple Network Time Protocol

　　简单网络时间协议

　　SUT

　　System Under Test

　　被测系统

　　3

　　GB/T 26796.2—2011

　　UDP UserDatagram Protocol 用户数据报协议

　　5 EPA 协议一致性测试系统结构

　　5. 1 概述

　　整个系统可分为被测系统和测试系统 ,结构如图 1所示 。测试环境的组成及搭建可以参考附录 A。

　　测试系统主要是下测试器 , 即运行于测试 PC上的一致性测试软件 。该软件中包含了诸多元素 ,有抽象测试集 、静态文档 、可执行测试集等 。

　　被测系统包括被测实现和上测试器两部分 。

　　下测试器通过 UTA命令与 UTA交互 ,通过 EPA报文实现测试内容 。

　　图 1 EPA 协议一致性测试系统的系统结构

　　5. 2 抽象测试集(ATS)

　　抽象测试集是由抽象测试组所组成的 ,抽象测试组由抽象测试例所组成 。抽象测试例是对为获得特殊测试目的所需行动的一种完整和独立的规范 , 即未经参数化的测试例 。

　　EPA协议一致性测试的抽象测试集的结构及内容如图 2所示 。

　　4

　　GB/T 26796.2—2011

　　图 2 EPA 协议一致性测试抽象测试集的结构图

　　其中包括五个测试组 :系统管理实体服务测试组 、应用访问实体服务测试组 、对象属性测试组 、时间同步测试组以及确定性调度测试组 。测试案例的详细划分见 6. 1。

　　5. 3 静态文档

　　静态文档可分为两种 ,协议一致性声明(PICS)和协议测试实现附加信息(PIXIT) 。PICS是由声称与所给规范一致的实现或系统的提供者所作的声明 , 陈述已实现了哪些能力 。PIXIT 是由 IUT 的提供者或实现者所做的陈述 ,它包括或引用了与 IUT 及其测试环境有关的全 部 信 息(PICS给 出 的 信 息 除外) ,该陈述时测试实验室能对 IUT运行适当的测试集 。为了方便 ,可将 PIXIT 中的内容移至 PICS文件中 , 以减少文件的数量 。详细见附录 B。

　　5. 4 可执行测试集(ETS)

　　可执行测试集是由可执行测试例组成的测试集 。可执行测试例是抽象测试例的实现 。根据静态文档的部分参数和测试用户的手动选择 ,可将抽象测试例筛选整理成可执行测试例 ,并最终组合成可执行测试集 ,测试软件可根据可执行测试集生成测试调度表 ,并按照一定的顺序执行测试 。

　　5. 5 被测实现(IUT)

　　被测实现是基于 EPA标准的一种实现 , 即 EPA协议栈 。这种实现将作为 EPA实时控制系统的一部分通过测试进行研究 。

　　5. 6 下测试器(LT)

　　下测试器是在测试执行期间 ,通过下层服务提供者间接对 IUT 的下层服务边界进行控制和观察的

　　5

　　GB/T 26796.2—2011

　　手段 。EPA协议一致性测试中 ,LT 即为上位机测试软件中的测试模块 。

　　5. 7 上测试器代理(UTA)

　　UTA其实是实现特定功能的用户程序 。它通过接收相应的命令与上位机测试软件配合对 IUT 进行测试 。其作用是 :

　　— 作为 IUT 的控制器 ,接收上位机测试软件传送给 UTA 的控制报文 ,触发 IUT 主动发出应用访问实体类的各请求报文 。

　　— 存储上位机测试软件传送给 UTA 的报文信息 。

　　— 作为用户层 ,对接收与传送的用户数据进行简要处理 ,产生用户数据 。

　　—UTA相关接口及定义见附录 C。

　　5. 8 EPA 协议一致性测试系统的测试过程

　　整个测试流程如图 3所示 。

　　图 3 一致性测试的总体流程图

　　测试的准备工作包括填写静态文档 、移植 UTA 程序 、搭建测试系统等 。PICS文件由被测实现方和测试实验室共同完成 ,其中有关 UTA虚拟对象的参数等由测试实验室填写 。 UTA程序由测试实验室提供 ,移植工作由被测实现方完成 。移植工作主要是转换模块的编写 ,它将 UTA 的接口与被测协议实现的接口连接起来 。确认所有设备都正常启动后 ,便可开启上位机测试软件 ,进行后续的测试操作 。

　　6 EPA 协议一致性测试的目的和内容

　　6. 1 概述

　　EPA协议一致性测试的目的是检验 EPA 协议实现是否符合 EPA 标准 , 即检测 EPA 协议实现与

　　6

　　GB/T 26796.2—2011

　　EPA标准的一致程度 ,并指出不一致的地方 ,帮助协议实现方修改实现 ,使之做到与标准一致 。

　　EPA协议的一致性测试的测试内容(即抽象测试集)包括系统管理实体服务测试组 、应用访问实体及服务测试组 、对象属性测试组 、时间同步测试组和确定性调度测试组 。

　　所有的测试内容均是按照测试顺序排列的 ,可筛选 ,但不可打乱 。排列的原则是由简单到复杂 、由基础到上层 。

　　— 系统管理实体服务测试组 :涉及系统管理状态机的测试 、设备查询请求服务测试 、设备查询请求应答服务测试 、设备信息读取服务测试 、设备声明服务测试 、设备属性设置服务测试 、清除设备属性服务测试 。

　　— 应用访问实体及服务测试组 :涉及域下载服务测试 、域上载服务测试 、事件通知服务测试 、事件通知确 认 服 务 测 试 、改 变 事 件 条 件 监 视 服 务 测 试 、读 服 务 测 试 、写 服 务 测 试 、信 息 分 发 服 务测试 。

　　— 对象属性测试组 :涉及 SMIB 中的所有对象的读写属性及正确性测试 。

　　— 时间同步测试组 :涉及时间同步精度测试 、PTP报文一致性测试 、SNTP报文一致性测试 。

　　— 确定性调度测试组 :涉及通信调度顺序测试 、非周期数据声明报文测试 、非周期报文发送测试 。抽象测试例的划分信息见表 1。

　　表 1 抽象测试例一览表

　　案例编号

　　案 例 名 称

　　测 试 目 的

　　C110100

　　系统状态转换 S3测试

　　测试 IUT在系统状态转换 S3中是否按照协议执行相应的动作

　　C110200

　　系统状态转换 R1测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R1中是否按照协议执行相应的动作

　　C110300

　　系统状态转换 R6测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R6中是否按照协议执行相应的动作

　　C110400

　　系统状态转换 R8测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R8中是否按照协议执行相应的动作

　　C110500

　　系统状态转换 R14测试

　　测试 IUT在系统状态 转 换 R14 中 是 否 按 照 协 议 执 行 相应的动作

　　C110600

　　系统状态转换 R15测试

　　测试 IUT在系统状态 转 换 R15 中 是 否 按 照 协 议 执 行 相应的动作

　　C120100

　　系统状态转换 R10测试

　　测试 IUT在系统状态 转 换 R10 中 是 否 按 照 协 议 执 行 相应的动作

　　C130100

　　系统状态转换 S4测试

　　测试 IUT在系统状态转换 S4中是否按照协议执行相应的动作

　　C130200

　　系统状态转换 S5测试

　　测试 IUT在系统状态转换 S5中是否按照协议执行相应的动作

　　C130300

　　系统状态转换 R2测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R2中是否按照协议执行相应的动作

　　C130400

　　系统状态转换 R3测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R3中是否按照协议执行相应的动作

　　C130500

　　系统状态转换 R4测试

　　测试 IUT在系统状态转换 R4中是否按照协议执行相应的动作

　　7

　　GB/T 26796.2—2011

　　表 1 (续)

　　案例编号

　　案 例 名 称