Abstract
An approach to construction and verification of PLC LD-programs for discrete problems is proposed. For the specification of the program behavior, we use the linear-time temporal logic LTL. Programming is carried out in the LD-language (Ladder Diagram) according to an LTL-specification. The correctness analysis of an LTL-specification is carried out by the symbolic model checking tool Cadence SMV. A new approach to programming and verification of PLC LD-programs is shown by an example. For a discrete problem, we give a LD-program, its LTL-specification and an SMV-model. The purpose of the article is to describe an approach to programming PLC, which would provide a possibility of LD-program correctness analysis by the model checking method. Under the proposed approach, the change of the value of each program variable is described by a pair of LTL-formulas. The first LTL-formula describes situations which increase the value of the corresponding variable, the second LTL-formula specifies conditions leading to a decrease of the variable value. The LTL-formulas (used for speci- fication of the corresponding variable behavior) are constructive in the sense that they construct the PLC-program (LD-program), which satisfies temporal properties expressed by these formulas. Thus, the programming of PLC is reduced to the construction of LTLspecification of the behavior of each program variable. In addition, an SMV-model of a PLC LD-program is constructed according to LTL-specification. Then, the SMV-model is analysed by the symbolic model checking tool Cadence SMV.
Highlights
Применение программируемых логических контроллеров (ПЛК) в системах управления сложными производственными процессами предъявляет строгие требования корректности к программам программ логических контроллеров (ПЛК)
В качестве перехода из одного состояния модели в другое рассматривается полное исполнение программы за один проход рабочего цикла ПЛК
Наук, профессор; Рябухин Дмитрий Александрович, Ярославский государственный университет им
Summary
Задача проверки модели (Model Checking) состоит в определении выполнимости для конечной модели программы (в виде структуры Крипке) свойства, выраженного формулой темпоральной логики. В качестве языка спецификации поведенческих свойств программной модели рассматривается язык темпоральной логики линейного времени LTL (Linear-Time Temporal Logic). Формула логики LTL описывает свойство одного пути структуры Крипке, выходящего из некоторого выделенного текущего состояния. Структура Крипке удовлетворяет формуле (свойству) φ логики LTL, если φ выполняется для всех путей, выходящих из начального состояния s0. Модель Крипке для программы ПЛК строится естественным образом. Состояние модели — это состояние программы (вектор значений всех переменных) ПЛК после одного полного прохода рабочего цикла. В качестве перехода из одного состояния модели в другое (или то же самое) рассматривается полное исполнение программы за один проход рабочего цикла ПЛК. В качестве элементарных высказываний модели будут рассматриваться логические (с применением арифметических операторов и операторов сравнения) выражения над переменными ПЛК-программы
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
