[发明专利]一种DCS系统中设备的CPU负荷测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站领域，具体涉及一种检测核电站DCS系统的响应时间与CPU运算周期之间是否满足占空比的计算方法。 

背景技术

CPU运算周期(Period time)固定，且直接影响到安全级DCS系统的响应时间是否满足设计要求。不同系统程序演算时间(Operation time)占用CPU运算周期(Period time)的占空比标准是不相同的，因此，需要进行演算时间试验(Operation time measurement)来验证程序处理是否在合理的时间范围内。 

目前采用的传统测试方法是：首先用波形记录仪测试数据并记录波形，再利用人工调出所记录的波形，选取一定数量波形周期数据以进行时间演算，手工汇总选取的波形周期并筛选出最大值，将最大值与CPU固有周期做商后乘以100％，根据结果判断是否满足合同需求，最后手工录入测试报告文件，一般要求被测设备的百分比小于70％的CPU固有周期。 

传统的方法需要在波形记录仪上逐个数出演算时间，再手工录入汇总，每一个CPU需数出100个左右的波形周期，大大增加了人工劳动强度，而且测量精度和效率低下。 

发明内容

为解决现有技术中核电站DCS系统的响应时间测试效率低下、人工劳动强度大的问题，本发明提供一种利用计算机自动获取并自动区分各个波形周期的选择方法，实现整个测试过程的高效、准确。具体方案如下：一种DCS系统中设备的CPU负荷测试方法，包括如下步骤， 

步骤1、测量被测系统的波形； 

步骤2、以一个周期为单位获取一定数量的波形数据； 

步骤3、从各波形周期中选出最大时间值； 

步骤4、用最大时间值除以被测系统的CPU固有周期得到被测系统的CPU负荷大小，再乘以100％来确定是否满足设定的百分比要求； 

其特征在于，所述步骤3中确定每个波形周期的时间值方法如下： 

步骤31、获取当前波形周期的高电平电压值V； 

步骤32、分别在每个波型周期的上升波形电压值中，查找两个连续且将电压值V包含在内的电压值UPa、UPb且UPa＜V≤UPb，以UPb作为上升沿跳变点并获取其坐标点的时间UTb； 

步骤33、分别在每个波形周期的下降波形电压值中，查找两个连续且将电压值V包含在内的电压值DOWNa、DOWNb且DOWNa＞V≥DOWNb，以DOWNa作为下降沿跳变点并确定其坐标点的时间DTa； 

步骤44、利用DTa-UTb＝CTn；其中CTn即为此波形周期的CPU运算时间。 

为方便得到被测设备的波形周期：所述步骤1中被测设备的的波形周期利用示波器得到。 

为避免显示电压与实际电压之间有误差：所述步骤31中的电压值V等于实测值减去噪声值，其中实测值通过直接测量使用电源得到。 

为提高减除噪声的精确度：所述噪声值等于使用电源的标称噪声值加上负载所产生的噪声值。 

同时为考虑噪声的波动强度：所述电源标称噪声值为50MV，负载所产生的噪声值为电源标称噪声值的10倍，即V＝实测值-50*10。 

为得到精确的测量结果：所述步骤2获取的波形周期数据为100个。 

本发明利用计算机实现整个被测设备的波形周期分析，误差小而且效率高，充分考虑了被测设备的环境及自身带来的影响，利用相邻且包含高电平的数据作为判断波形跳变的依据，精度高。最终结果利用百分比表示方便对比。 

附图说明

图1本发明测试过程硬件连接示意图。 

图2本发明涉及的波形周期示意图。 

图3本发明的测试方法步骤示意框图。 

附图中标号说明：1-被测机柜、2-波形记录仪、3-计算机。 

具体实施方式

如图1所示，本方案针对核电站DCS系统中每个带有CPU的机柜1都进行测试，利用波形记录仪2获取被测机柜1的波形周期数据并存在计算机3中，计算机采用本发明所限定的方法进行计算分析，得到最终测试结果。