In this thesis, two novel approaches aiming at increasing the effectiveness and efficiency during the model-based testing of programmable controllers in automation systems are presented: design-to-test (DTT) and plant features (PFs). These two approaches deal with black-box conformance testing, where the specifications and implementations can be modeled as finite state machines (FSMs). Given an automation system, the testing objective is to validate whether the implemented controller conforms to expected input-output behavior with regard to their specification models. However, existing testing methods suffer from various issues and are therefore not well applicable for current industrial applications. On the one hand, the DTT approach aims to improve the effectiveness of complete testing, which is indispensable for critical systems. The specification models are automatically checked and modified with limited design overhead in order to improve the testability of their physical implementation, namely its controllability, observability, and single-input-change testability. This approach also guarantees, by design, that the behavior of the implementation remains unchanged during its normal execution, i.e., when disconnected from a test bench. On the other hand, the PF approach attempts to enhance the efficiency of testing for large scale systems where complete testing is hardly realistic. Plant features are manually modeled using simple templates (which also limits the modeling overhead), and then automatically fed into test generation. As a result, the input space of a system under test and the number of meaningful test cases can be significantly reduced, and consequently, the length of an executable test sequence can also be significantly shortened. It is worth mentioning that the obtained shortened test sequence guarantees full coverage of the whole nominal behavior of a system under test. Based on case studies, these two approaches outperform the current methods and advance the model-based testing of programmable controllers.     «

In this thesis, two novel approaches aiming at increasing the effectiveness and efficiency during the model-based testing of programmable controllers in automation systems are presented: design-to-test (DTT) and plant features (PFs). These two approaches deal with black-box conformance testing, where the specifications and implementations can be modeled as finite state machines (FSMs). Given an automation system, the testing objective is to validate whether the implemented controller conforms...     »

In dieser Arbeit werden zwei innovative Ansätze vorgestellt, die die Effektivität und Effizienz modellbasierten Testens für programmierbare Steuergeräte in Automatisierungssystemen erhöhen sollen: Design-to-Test (DTT, dt. Entwurf-für-Testen) und Plant Features (PFs, dt. Anlageneigenschaften). Die beiden Ansätze befassen sich mit Black-Box-Konformitätstests für programmierbare Steuergeräte, wobei die Spezifikationen und Implementierungen als endliche Automaten modelliert werden können. Bei einem Automatisierungssystem besteht das Testziel darin, zu validieren, ob das implementierte Steuergerät dem erwarteten Eingabe-Ausgabe-Verhalten hinsichtlich seiner Spezifikationsmodelle entspricht. Bestehende Testmethoden leiden jedoch unter verschiedenen Problemen und sind daher für derzeitige industrielle Anwendungen nicht gut anwendbar. Zum einen zielt der DTT-Ansatz darauf ab, die Effektivität vollständiger Tests zu verbessern, die für kritische Systeme unverzichtbar sind. Die Spezifikationsmodelle werden automatisch mit begrenztem zusätzlichen Entwurfsaufwand überprüft und modifiziert, um die Testbarkeit der physikalischen Implementierung zu verbessern, d.h. die Steuerbarkeit, die Beobachtbarkeit und die s.g. single-input-change testability (dt. Testbarkeit mittels einzelner Eingangsgrößenwechsel). Dieser Ansatz garantiert, dass das Verhalten der Implementierung während ihrer normalen Ausführung unverändert bleibt, d.h. wenn sie nicht mit einem Prüfstand verbunden ist. Zum anderen zielt der PF-Ansatz darauf ab, die Effizienz von Tests für große Systeme zu verbessern, bei denen vollständige Tests kaum realistisch sind. Anlageneigenschaften werden manuell mit einfachen Vorlagen modelliert (was auch den Modellierungsaufwand begrenzt) und dann automatisch in die Testgenerierung einbezogen. Dadurch können der Eingangsraum eines zu testenden Systems und damit die Anzahl der aussagekräftigen Testfälle deutlich reduziert und die Länge einer ausführbaren Testsequenz auch deutlich verkürzt werden. Es ist wichtig zu erwähnen, dass die erhaltene verkürzte Testsequenz eine vollständige Abdeckung des gesamten Nennverhaltens eines getesteten Systems garantiert. Auf der Grundlage von Fallstudien übertreffen diese beiden Ansätze die derzeitigen Methoden und fördern das modellbasierte Testen für programmierbare Steuergeräte.     «

In dieser Arbeit werden zwei innovative Ansätze vorgestellt, die die Effektivität und Effizienz modellbasierten Testens für programmierbare Steuergeräte in Automatisierungssystemen erhöhen sollen: Design-to-Test (DTT, dt. Entwurf-für-Testen) und Plant Features (PFs, dt. Anlageneigenschaften). Die beiden Ansätze befassen sich mit Black-Box-Konformitätstests für programmierbare Steuergeräte, wobei die Spezifikationen und Implementierungen als endliche Automaten modelliert werden können. Bei ein...     »