GB/T 18759.8-2017 机械电气设备 开放式数控系统 第8部分：试验与验收

　　ICS 29 . 020 J 07

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18759 . 8—2017

　　机械电气设备 开放式数控系统

　　第 8 部分：试验与验收

　　Electricalequipmentofmachines—opennumericalcontrolsystem—

　　part8：Testandacceptance

　　2017-07-31 发布 2018-02-01 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 18759 . 8—20 17

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　前 言

　　GB/T 18759《机械电气设备 开放式数控系统》分为如下几个部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：体系结构;

　　— 第 3 部分：总线接口与通信协议;

　　— 第 4 部分：硬件平台;

　　— 第 5 部分：软件平台;

　　— 第 6 部分：网络接口与通信协议;

　　— 第 7 部分：通用技术条件;

　　— 第 8 部分：试验与验收。

　　本部分为 GB/T 18759 的第 8 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国机械工业联合会提出。

　　本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC 231)归口 。

　　本部分负责起草单位：国家机床质量监督检验中心、北京凯恩帝数控技术有限责任公司。

　　本部分参加起草单位：中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司、广州数控设备有限公司、北京航天数控系统有限公司、沈阳高精数控智能技术股份有限公司、大连光洋科技集团有限公司、武汉华中数控股份有限公司、山东大学、浙江大学、上海交通大学、北京航空航天大学、沈阳机床(集团)有限责任公司、北京易能立方科技有限公司。

　　本部分主要起草人：黄祖广、尹震宇、杨洪丽、于东、薛瑞娟、胡毅、胡天亮、蒋峥、杨堂勇、杜瑞芳、陈虎、张玉洁、王健、王大伟。

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　机械电气设备 开放式数控系统

　　第 8 部分：试验与验收

　　1 范围

　　GB/T 18759 的本部分规定了机械电气设备开放式数控系统的试验与验收。

　　本部分适用于包括金属加工机械、纺织机械、印刷机械、缝制机械、塑料橡胶机械、木工机械等在内的机械电气设备所用的开放式数控系统。 其他类似用途的开放式数控系统可参照本部分。

　　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 2423(所有部分) 电工电子产品环境试验

　　GB/T 4208—2008 外壳防护等级(IP 代码) (IEC 60529:2003, IDT)

　　GB/T 5169 . 11—2008 电工电子产品着火危险试验 第 11 部分：灼热丝/热丝基本试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法(IEC 60695-2-11:2000, IDT)

　　GB/T 5169 . 16—2008 电工电子产品着火危险试验 第 16 部分：试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验方法(IEC 60695-11-10:2003, IDT)

　　GB 5226 . 1—2008 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件 (IEC 60204-1 : 2005 , IDT)

　　GB/T 8129—2015 工业自动化系统 机床数值控制 词汇

　　GB/T 8870 . 1—2012 自动化系统与集成 机床数值控制 程序格式和地址字定义 第 1 部分：点位、直线运动和轮廓控制系统的数据格式

　　GB/T 18759 . 1—2002 机械电气设备 开放式数控系统 第 1 部分：总则

　　GB/T 18759 . 2—2006 机械电气设备 开放式数控系统 第 2 部分：体系结构

　　GB/T 18759 . 3—2009 机械电气设备 开放式数控系统 第 3 部分：总线接口与通信协议

　　GB/T 18759 . 4—2014 机械电气设备 开放式数控系统 第 4 部分：硬件平台

　　GB/T 18759 . 5—2016 机械电气设备 开放式数控系统 第 5 部分：软件平台

　　GB/T 18759 . 6—2016 机械电气设备 开放式数控系统 第 6 部分：网络接口与通信协议

　　GB/T 18759 . 7—2017 机械电气设备 开放式数控系统 第 7 部分：通用技术条件

　　GB 28526—2012 机械电气安全 安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全(IEC 62061:2005, IDT)

　　GB/T 29482 . 1—2013 工业机械数字控制系统 第 1 部分：通用技术条件

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　3 术语和定义

　　GB/T 18759.1~GB/T 18759.6 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　试验 test

　　按照指定程序的技术操作，包括对既定产品的一个或多个特性、工艺或服务的测定。

　　注：在一组适合项目的环境、运行条件和/或要求情况下，进行该项目特性或性质的测量或分类。

　　3.2

　　型式试验 typetest

　　对产品的一个或多个具有代表性项目所做的符合性测试。

　　3.3

　　常规试验 routinetest

　　在制造期间或之后，对各项技术指标所做的一致性测试。

　　3.4

　　验收 acceptance

　　用户对制造商提交的 ONC 系统，按照合同或双方约定进行试验、审查或评审，决定接收或拒收的活动。

　　4 ONC系统试验

　　4. 1 ONC系统试验类型

　　本部分关注型式试验和常规试验，其他试验由 ONC 系统制造商自行规定或由制造商和用户协商确定。 型式试验基本包括本部分述及的全部试验项 目，常规试验仅进行本部分述及的部分试验项 目，由制造商确定。

　　4.2 ONC系统试验条件

　　4 . 2 . 1 通用试验条件

　　试验应按规定的试验程序进行。

　　除非另有规定，试验应在表 1 给出的通用试验条件下进行。

　　除非另有规定，型式试验一般没有顺序要求。

　　表 1 通用试验条件

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　4 . 2 . 2 试验设施

　　电工仪表或测量仪器应符合相关标准规定，测量精度符合要求，在校准有效时间内。

　　试验配置设备或配置项、软件测试配置项及软件测试工具应合理有效。

　　4 . 2 . 3 试验人员

　　试验人员应经过培训或具有相应的资质。 应合理配备参加试验的人员。

　　4 . 3 试验准备和实施

　　试验准备和实施应注意下列建议：

　　a) 开始试验之前，应制定试验计划，包括：

　　— 试验说明;

　　— 预期试验结果;

　　— 试验时间顺序。

　　b ) 试验应有试验记录，至少包括下列内容：

　　— 参见试验人员;

　　— 试验条件;

　　— 试验设施;

　　— 试验程序;

　　— 试验结果。

　　c) 应将试验记录和试验计划进行比对，以保证达到规定的功能和性能。

　　4.4 ONC系统的试验内容和试验方法

　　本部分涉及的 ONC 系统试验内容和试验方法见表 2 。试验工作指导参见附录 A。 软件试验方法参见附录 B。

　　表 2 ONC系统试验内容及方法

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　表 2(续)

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　表 2(续)

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　表 2(续)

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　表 2(续)

　　5 验收

　　5. 1 ONC系统验收依据

　　ONC 系统验收的依据是合同或供需双方约定的验收依据文件(例如 ONC 系统规格说明等)或相关标准。

　　5.2 ONC系统验收条件

　　ONC 系统验收应具备下列条件：

　　a) 被验收的 ONC 系统已通过本部分规定的试验或验证;

　　b ) 合同双方约定的验收依据文件规定的各类文件齐全并通过审查。

　　5.3 ONC系统验收相关方及其职责

　　ONC 系统验收相关方及职责包括：

　　a) 通常由用户负责组织实施 ONC 系统验收，包括：审批验收申请、指定或委托成立验收组织、审批验收计划，并根据验收结论建议决定是否接收 ONC 系统。

　　b ) 验收组织负责制定验收计划、实施验收活动并作出验收结论。

　　c) 制造商提出验收申请，提供被验收的 ONC 系统和相关文件，配合完成 ONC 系统验收工作，负责做好验收所需的保障工作。

　　d) 验收各方应遵守验收保密协议。

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　5.4 ONC系统验收流程

　　ONC 系统验收流程一般包括：

　　a) 制造商提出 ONC 系统验收申请;

　　b ) 用户批复验收申请并成立 ONC 系统验收组织;

　　c) 验收组织制定 ONC 系统验收计划;

　　d) 用户审批 ONC 系统验收计划;

　　e) 验收组织实施验收活动并形成 ONC 系统验收报告;

　　f) 验收未通过的处置。

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　附 录 A

　　(资料性附录)试验工作指导

　　本附录的目的在于加强 ONC 系统试验的管理。

　　A.1 试验计划

　　ONC 系统试验宜首先编制试验计划，内容包括试验项 目 、试验 目 的、试验环境、试验配置、试验方法、试验程序(或步骤)等。

　　A.2 试验概述

　　A.2 . 1 气候环境

　　ONC 系统的气候环境适应性试验应根据 GB/T 2423 电工电子产品环境试验系列标准规定的试验方法，即按 GB/T 2423 . 1—2008、GB/T 2423 . 2—2008、GB/T 2423 . 3—2006、和 GB/T 2423 . 22—2002 等标准的规定进行。

　　严酷等级是试验样品进行条件试验所用的一组参数值，例如温度试验的严酷等级由温度和试验持续时间表示。 严酷等级应从标准中选取或从已知的环境得出，如果该环境给出明显差异的数值。

　　预处理按制造商的要求进行。

　　初始检测，试验样品的初始状态可通过视检。

　　气候环境适应性试验一般包括下列要求：

　　— 除非标准另有规定，产品不应有包装，各部件之间(包括正常工作用的附件)应保持正常连接，处于准备使用状态;

　　— 对于需通电运行的试验，电源电压应在其额定值 ±10%范围内;

　　— 通常在空载条件下进行;

　　— 试验前及试验后应对受试设备进行目视检验和运行功能测试，以使试验正常进行。

　　大气条件符合 GB/T 2421 . 1—2008 中第 5 章的规定，即：

　　a) 正常试验的大气条件

　　所有试验除非另有规定，均应按下列规定：

　　1) 环境温度：15 ℃ ~35 ℃ ;

　　2) 相对湿度：45%~75% ;

　　3) 气压：86 kPa~106 kPa。

　　b ) 仲裁试验的标准大气条件

　　当因气候条件对试验结果有争议时，则以下述条件的试验结果为裁定产品的依据：

　　1) 环境温度：( 20±1) ℃ ;

　　2) 相对湿度：63%~67% ;

　　3) 气压：86 kPa~106 kPa。

　　c) 基准的标准大气条件

　　作为计算依据的基准大气条件如下：

　　1) 环境温度：20 ℃ ;

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　2) 相对湿度：65% ;

　　3) 气压：101.3 kPa。

　　A.2 . 2 机械环境试验

　　通过振动试验确定 ONC 系统在使用和运输期间对振动的适应性。 试验方法按 GB/T 2423 . 10 —

　　2008 试验 Fc：振动(正弦)。

　　通过冲击试验确定 ONC 系统在使用和运输期间对非重复性冲击的适应性。

　　试验方法按 GB/T 2423.5—1995 试验 Ea。

　　通过自由 跌 落 试 验 确 定 带 包 装 的 ONC 系 统 在 运 输 期 间 对 冲 击 的 适 应 性。 试 验 方 法 按

　　GB/T 2423.8—1995 试验 Ed。

　　A.2 . 3 电磁兼容性试验

　　电磁兼容性抗扰度试验需从 GB/T 17626 系列标准中选择适当的试验项目及受试设备适用的试验等级。

　　设备应进行其可靠性要求所必需的全部试验，但考虑到经济性，将试验项 目合理地限制到最少为宜。

　　选择适用的抗扰度试验项目取决于下列因素：

　　— 电磁骚扰的类型;

　　— 电磁环境;

　　— 要求的可靠性;

　　— 经济限制;

　　— 设备的性能或特性。

　　— 电磁兼容性标准按下列顺序优先选择：

　　— 专用产品标准;

　　— 产品类标准;

　　— 通用标准。

　　A.2 . 4 功能安全试验

　　ONC 系统的功能安全依据 GB 28526—2012,该标准对机械安全相关电气电子和可编程电子控制系统(SRECS)的设计、集成和确认，规定要求和给出建议。

　　ONC 系统的选择或设计应符合安全要求规范中规定的功能和安全完整性要求。 ONC 系统在应用软件和硬件集成期间，宜采用暴露故障和避免失效的测试。 试验期间，通过评审以确定是否达到了规定的 ONC特性。 一般进行下列试验：

　　— 在充分表征操作的数据处，对 ONC 系统应用功能试验。 察看输出，其响应与规范的规定进行比较;

　　— 在实际功能条件下，验证动态行为的动态试验和评估 ONC 系统的实用性。

　　在 ONC 系统设计期间，每个设计阶段完成后应检验该设计阶段是否满足安全规范要求，设计过程后，应检查全部符合安全规范要求。 检验的方法可以采用评定、分析、检查、评审和/或测试。

　　应编制试验计划并包括下述各项的详细描述：

　　— 每项安全功能的功能测试;

　　— 每项安全功能所用每一项诊断功能的功能测试;

　　— 验收准则。

　　根据情况，试验可采取黑盒或白盒测试。 依据相关要求，也可以不测试或用其他检验/验证方法

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　代替。

　　A.3 试验配置

　　包括试验设备、测量仪器、测量工具、受试对象、试验台、辅助装置等。

　　A.4 试验方法

　　试验方法一般包括下列项目(依实际情况定)：

　　— 试验目的;

　　— 试验依据的标准;

　　— 试验参数;

　　— 试验持续的时间;

　　— 特定的试验装置;

　　— 试验程序(或步骤)。

　　A.5 试验程序(或步骤)

　　试验步骤一般包括下列项目(依实际情况定)：

　　— 受试设备初始检查(或预处理);

　　— 测量仪器和试验设备的配置 、受试设备和配套设备的布置 、安装 、接线及其他;

　　— 开始试验;

　　— 试验过程;

　　— 试验结束。

　　A.6 试验报告

　　试验报告至少应包含下列信息：

　　— 试验报告编号;

　　— 试验日期;

　　— 试验申请者名称和地址;

　　— 实验室名称和地址;

　　— 试验类型;

　　— 依照的标准或规范;

　　— 试验程序;

　　— 试验样品的描述(工程图 、照片 、数量 、结构 、状态等);

　　— 初始、中间和最后检测;

　　— 试验期间所采取的措施;

　　— 试验结果数据、图表、简要列出数据处理过程及所用公式;

　　— 试验期间的观察结果及所采取的措施;

　　— 试验结果的判定或分析。

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　附 录 B

　　(资料性附录)软件测试方法

　　B.1 静态测试方法

　　B.1 . 1 代码审查

　　代码审查的测试内容为检查代码和设计的一致性：检查代码执行标准情况、代码逻辑表达的正确性、代码结构的合理性和代码的可读性。

　　B.1 . 2 代码走查

　　代码走查的测试内容与代码审查的测试内容基本一样。

　　B.1 . 3 静态分析

　　静态分析包括：

　　a) 控制流分析

　　控制流分析是采用控制流程图系统地检查受试程序的控制结构的工作。 控制流依照结构化程序规则和程序结构的基本要求进行程序结构检查。

　　控制流程图是简化的程序流程图。 控制流程图由 “节点”和“弧”两种图形符号组成。

　　b ) 数据流分析

　　数据流分析采用控制流程图来分析数据发生的异常，包括被初始化被赋值或被引用过程中行为序列的异常。 数据流分析也作为数据流测试的预处理过程。

　　c) 接口分析

　　接口分析用于程序静态分析和设计分析。

　　d) 表达式分析

　　检查表达式错误。

　　B.2 动态测试法

　　B.2 . 1 概述

　　动态测试建立在程序执行过程中，依据对受试项 目 内部情况是否了解，分为黑盒测试和白盒测试。

　　黑盒测试又称为功能测试(也称数据驱动测试或基于规格说明的测试)，黑盒测试不必了解受试项目的内部情况，仅依据需求规格说明书规定的功能来设计测试实例。

　　白盒测试又称为结构测试(也称逻辑测试或基于程序的测试)，白盒测试应了解程序的内部结构，并依据内部的结构设计测试实例。

　　通常单元测试采用白盒测试，配置项测试或系统测试采用黑盒测试。

　　B.2 . 2 黑盒测试

　　黑盒测试包括：

　　a) 功能分解

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　功能分解是将需求规格说明书中每一项功能进行分解，以确保各项功能均被全面地测试。 功能分解的步骤如下：

　　1) 采用程序设计中的功能抽象方法将程序分解为功能单元;

　　2) 使用数据抽象方法生成测试各功能单元的数据。

　　功能抽象方法中的程序被视为一种抽象的功能层次，每一层次可以标识被测试的功能，上一层次结构中的某项功能由其下一层功能定义。 对功能层次进行分解，可以得到众多的最低层次的子功能，以这些子功能为对象设计测试实例。

　　数据抽象中，数据结构可以用抽象数据类型的层次图来描述，每个抽象数据类型有其取值集合。 程序中的每一个输入/输出量的取值集合用数据抽象来描述。

　　b ) 等价类划分

　　等价类划分是在分析需求规格说明的基础上，把程序的输入域化分为若干部分，然后在每部分中选取代表性数据作为测试实例。

　　步骤如下：

　　1) 划分有效等价类;

　　2) 划分无效等价类;

　　3) 为每一个等价类定义唯一的编号;

　　4) 为每一个等价类设计一组测试实例，保证覆盖相应的等价类。

　　c) 边界值分析

　　边界值分析是用小于、等于或大于边界值的数据对程序进行测试。

　　步骤如下：

　　1) 分析规格说明找出所有可能的边界条件;

　　2) 对每一个边界条件，给出满足和不满足边界值的输入数据;

　　3) 设计相应的测试实例。

　　d) 判定表

　　判定表由条件桩、条件条目、动作桩和动作条目组成。 任何一个条件组合的取值及其相应执行的操作构成规则，条目中的每一列是一条规则。

　　e) 因果图

　　因果图方法是通过画因果图，将用自然语言描述的功能说明转换为判定表，然后为判定表的每一列设计一个测试实例。

　　步骤如下：

　　1) 分析程序规格说明，引出原因(输入条件)和结果(输出结果)，给每个原因和结果赋予一个标识符;

　　2) 分析程序规格说明中语义的内容，将其表示成连接各个原因和相应结果的因果图;

　　3) 在因果图上标明约束条件;

　　4) 通过跟踪因果图中的状态条件，将因果图转换成有限项的判定表;

　　5) 将判定表中的每一列所表示的情况生成测试实例。

　　f) 随机测试

　　随机测试指输入数据是在所有可能输入值中随机选取的。

　　g) 猜错法

　　猜错法是有经验的测试人员，通过列出可能有差错/易错情况表，写出测试实例。

　　h) 正交试验法

　　正交试验法是从大量实验点中选出适量的、有代表性的点，应用正交表合理安排试验。

　　GB/T 18759 . 8—20 17

　　B.2 . 3 白盒测试法

　　白盒测试法包括：

　　a) 控制流测试

　　控制流测试依据控制流程图生成测试实例。

　　步骤如下：

　　1) 将控制流程图转换成控制流图;

　　2) 经过语法分析求得路径表达式;

　　3) 生成路径树;

　　4) 生成路径编码;

　　5) 通过译码得到执行的路径;

　　6) 通过路径枚举生成特定路径的测试实例。

　　b ) 数据流测试

　　数据流测试是用控制流程图对变量的定义和引用进行分析，并查找出未定义或未使用的变量。步骤如下：

　　1) 将程序流程图转换成控制流图;

　　2) 在每个链路上对变量的数据操作标注操作符号或符号序列;

　　3) 选定数据流测试的策略;

　　4) 依据测试策略得到测试路径;

　　5) 依据路径可以获得测试输入数据和测试实例。

　　c) 程序变异

　　为了查出受试软件在接受过其他测试后还剩余的一些小差错。

　　d) 程序插装

　　向受试程序插入操作以实现测试目的。

　　e) 域测试

　　域测试是判别程序对输入空间的划分是否正确。

　　f) 符号求值

　　符号求值是允许数值变量取“符号值”和数值。