近年来,智能制造引起全球的重视,实现制造生产过程智能化离不开工业控制系统。PLC作为工业控制系统的主要组成部分,在各个工业生产领域中得到广泛应用。在PLC实际使用中,PLC程序是否符合逻辑控制要求就显得特别重要。但是,目前对PLC程序的测试主要采用现场调试和在生产厂商开发的仿真软件上进行模拟测试,在现场调试时需搭建模拟实验平台,不仅耗时耗力,而且测试费用高;在仿真软件上进行测试无法实现信号的自动反馈,存在测试效率低等问题。为了解决上述问题,本文借鉴软件工程领域中基于UML模型的测试理论,研究PLC程序的自动测试方法,并开发PLC程序自动测试系统,其中控制器选用西门子S7-PLCSIM Advanced虚拟仿真器代替PLC硬件设备。论文研究的内容如下:（1）PLC程序测试用例生成。在对基于模型的测试技术和UML模型的可测性分析后,得出UML活动图可很好地对PLC程序建模,研究基于活动图的PLC程序测试用例生成方法。首先采用集合的概念对活动图模型进行预处理以及制定活动图到有向图的转换规则等;然后设计测试用例生成模型,其中包括测试路径和测试数据的生成。在测试路径生成中根据活动图的分支、循环和并发结构分别设计相应算法生成测试路径,将分别得到的测试路径组合得到完整的测试路径集;在测试数据生成中对活动图节点性质分析并定义转换条件建模规范,给出测试数据生成策略。（2）测试用例集优化。在测试用例生成的基础上,研究测试用例集优化方法,其中包括测试路径集和测试数据集优化方法。在测试路径集优化方法中,为解决遗传算法在迭代过程中丢失以前信息的缺点,将粒子群优化算法中的记忆功能引入遗传算法中,提出遗传-粒子群组合优化算法对测试路径集进行优化;在测试数据集优化方法中,对分支节点的测试数据在满足测试覆盖准则的要求下进行约简,得到各个分支节点的数据优化集。（3）自动测试系统设计与实现。首先对自动测试系统进行需求分析、概要设计和详细设计,接着通过Visual Studio 2017开发工具完成对PLC程序自动测试系统的开发工作,最后选取单部6层电梯控制系统的PLC程序（梯形图）对自动测试系统进行实例验证。结果表明,自动测试系统可以生成符合覆盖准则要求的测试用例并对PLC程序执行测试。