Abstract
An approach to construction and verification of PLC-programs for discrete tasks is proposed. For the specification of a program behavior we use the linear-time temporal logic LTL. Programming is carried out in the ST-language 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 PLCprograms is shown by an example. For a discrete problem we give a ST-program, its LTL-specification and an SMV-model. A purpose of the article is to describe an approach to programming PLC, which would provide a possibility of PLC-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 that 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 specification of the corresponding variable behavior) are constructive in the sense that they construct the PLC-program, which satisfies temporal properties expressed by these formulas. Thus, the programming of PLC is reduced to the construction of LTL-specification of the behavior of each program variable. In addition, an SMV-model of a PLC-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 частности, существующие работы по теме анализа корректности программ ПЛК [5, 10, 11] главным образом посвящены построению трансляторов со стандартных языков МЭК 61131 в интерфейсные языки программных средств верификации методом проверки модели
В качестве перехода из одного состояния модели в другое рассматривается полное исполнение программы за один проход рабочего цикла ПЛК
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.
