2. 验收标准与交付物清单

在TwinCAT项目从开发走向量产交付的过程中,验收标准与交付物清单是双方对“项目是否完成”达成一致的唯一依据。如果验收标准模糊,客户可能认为“功能没做完”,而工程师认为“已经按需求实现了”,最终导致反复返工甚至项目延期。因此,本节的核心任务是:把模糊的“做完了”转化为可测量、可复现、可签署的验收条目,并明确每一项交付物的形态与验收依据。

一、FAT与SAT的分工与定位

FAT(Factory Acceptance Test,工厂验收测试)通常在系统集成商或设备制造商的现场进行,此时设备尚未发往最终产线,测试环境相对可控。FAT的重点是验证控制逻辑、HMI交互、安全功能、通信接口和报警处理是否符合技术协议。SAT(Site Acceptance Test,现场验收测试)则在设备安装到客户现场后进行,重点验证设备与现场实际I/O、上下游设备、网络环境、供电与接地等集成后的表现。两者不是重复劳动:FAT解决“逻辑对不对”,SAT解决“装到现场还能不能跑”。

制定验收标准时,建议采用“条件—动作—预期结果—判定依据”四要素结构。例如:

条目编号:FAT-IO-012
测试条件:将X轴伺服使能,手动模式下以10%速度点动正向
执行动作:按下HMI上的“X轴正向点动”按钮并保持2秒
预期结果:X轴以约10mm/s匀速正向移动,方向与坐标正方向一致,松开后立即停止
判定依据:HMI速度显示在9~11mm/s之间;实际位移方向与坐标系定义一致;停止后无过冲报警

这样的条目在验收会上不会产生歧义。相反,“X轴能正常点动”这种写法无法判定,因为“正常”没有量化边界。

二、验收标准的量化维度

TwinCAT项目的验收标准通常覆盖以下维度,每个维度都需要给出可测量的判据:

  • 功能正确性:逻辑条件满足时输出是否正确,例如气缸到位信号触发后0.5s内夹紧阀得电。
  • 时序与节拍:单周期时间、响应延迟、超时阈值,例如EtherCAT周期设为1ms时,从站响应抖动不超过±50μs。
  • 精度与重复性:定位误差、重复定位精度,例如重复定位精度≤±0.05mm,连续10次测量极差≤0.08mm。
  • 安全功能:急停响应时间、安全门开闭逻辑、STO触发后的停止距离,需符合风险评估中确定的PLd或SIL等级。
  • 通信与诊断:EtherCAT拓扑识别、从站丢失报警、网络恢复后自动重连时间。
  • 异常处理:断气、断电、传感器失效、通信中断时的降级策略与报警提示。
  • 人机交互:HMI画面切换时间、报警确认与复位流程、权限分级是否生效。

这些维度不必全部出现在每一台设备上,但一旦出现在技术协议中,就必须在FAT/SAT中逐条对应测试用例。

三、交付物清单的构成

交付物不是“把工程文件夹拷给客户”那么简单。TwinCAT项目的交付物通常包括五类:

  1. 程序与工程源文件:PLC项目、HMI项目、运动控制配置、EtherCAT拓扑文件、库文件及版本说明。需明确是否交付源代码、是否允许客户二次修改。
  2. 文档:包括硬件配置清单、I/O分配表、网络拓扑图、软件架构说明、操作手册、维护手册、报警代码表。文档应与最终程序版本一致,不能停留在设计阶段。
  3. 备份:完整工程备份、PLC运行时备份、HMI配方与历史数据备份、EtherCAT从站ESI文件备份。备份需注明日期、版本号和恢复步骤。
  4. 许可证:TwinCAT授权文件、第三方库授权、HMI运行时授权、Windows系统授权。需明确授权类型(完整版/运行时版)、绑定硬件标识和有效期。
  5. 测试报告:FAT/SAT记录表、问题跟踪清单、偏差项与关闭状态、签字确认页。测试报告是验收依据的核心载体。

交付物清单应逐项标注“交付形式”(纸质/电子/加密狗)、“交付时间”(FAT前/SAT后)和“验收依据”(对应哪份测试报告或检查表)。

四、验收依据的闭环关系

验收依据不是单独一份文件,而是“技术协议→验收标准→测试用例→测试报告→偏差关闭”的闭环。技术协议中的每一条功能描述,都应能追溯到至少一条验收标准;每一条验收标准,都应能追溯到至少一个测试用例;每一个测试用例的执行结果,都应记录在测试报告中。如果测试中出现偏差,偏差项必须记录在问题跟踪清单中,明确责任方、修复期限和复测结果,关闭后才能签署验收。

TwinCAT项目验收依据闭环与交付物映射 验收依据闭环 技术协议 / 需求规格 功能描述、节拍、精度、安全等级 FAT / SAT 验收标准 条件—动作—预期结果—判定依据 测试用例 / 检查表 编号、前置条件、操作步骤、判据 FAT / SAT 测试报告 实测值、通过/失败、签字确认 偏差项跟踪与关闭 责任方、修复期限、复测结果 交付物清单与验收依据映射 ① 程序与工程源文件 PLC/HMI/运动控制/EtherCAT拓扑/库文件 验收依据:功能测试用例、代码审查记录 ② 文档 I/O分配表、网络拓扑、操作/维护手册、报警表 验收依据:文档完整性检查表、版本一致性核对 ③ 备份 完整工程备份、运行时备份、ESI文件、配方数据 验收依据:恢复演练记录、备份完整性校验 ④ 许可证 TwinCAT授权、第三方库授权、HMI运行时授权 验收依据:授权文件与硬件标识绑定核对 ⑤ 测试报告 FAT/SAT记录、问题跟踪清单、偏差关闭记录 验收依据:签字确认页、偏差关闭率100% 逐项 对应

五、验收标准与交付物的对应关系

交付物清单中的每一项,都应在验收标准中有对应的检查点。例如:程序源文件的验收依据是“功能测试用例全部通过且代码审查无严重问题”;文档的验收依据是“文档完整性检查表逐项打勾,且版本号与最终程序一致”;备份的验收依据是“在干净环境中执行一次恢复演练,系统能正常启动并运行”;许可证的验收依据是“授权文件与目标硬件标识匹配,无试用期倒计时”;测试报告的验收依据是“所有偏差项已关闭,双方签字确认”。

如果某一项交付物找不到对应的验收依据,说明验收标准不完整;如果某一条验收标准找不到对应的交付物,说明交付物清单有遗漏。两者必须双向覆盖。

六、实操建议与常见陷阱

在实际项目中,最容易出问题的不是技术本身,而是验收标准的粒度。建议在FAT前两周与客户逐条评审验收标准,把“正常”“稳定”“快速”等模糊词全部替换为数值或可观察状态。对于无法量化的项目,例如HMI布局美观度,可以约定“以双方确认的UI设计稿为准”,并将设计稿作为验收依据的附件。

另一个常见陷阱是交付物版本混乱。程序、文档、备份、测试报告必须使用统一的版本号规则,例如“项目号_日期_修订号”。FAT通过后,任何程序修改都必须重新触发相关测试用例,不能只改程序不更新测试报告。否则SAT时客户拿到的程序与FAT报告不一致,验收依据就失效了。

建议做法:在项目启动阶段就建立“验收标准—测试用例—交付物”三列对照表,每完成一项开发任务就更新对应行。FAT前用这张表做一次内部预验收,把能测的先测掉,把不能测的提前暴露出来,避免正式验收时才发现标准无法执行。
注意:许可证交付时务必确认授权类型与硬件绑定关系。TwinCAT授权通常与目标PC的硬件标识绑定,如果客户更换工控机或网卡,授权可能失效。交付时应提供授权恢复流程说明,并确认客户已获得对应的授权文件或加密狗。

总结来说,FAT/SAT验收标准的核心是“可测量、可复现、可签署”,交付物清单的核心是“完整、版本一致、可恢复”。两者通过测试报告和偏差关闭记录形成闭环,才能让TwinCAT项目从开发阶段平稳过渡到量产交付阶段。