Construction of CFC-programs by LTL-specification

Abstract

Рябухин Д. А., Кузьмин Е. В., Соколов В. А. получена 1 марта 2016Аннотация. Статья продолжает серию работ, посвященных подходу к построению и вери-фикации «дискретных» программ логических контроллеров (ПЛК) по LTL-спецификации. Этот подход обеспечивает возможность анализа корректности программ логических контроллеров с по-мощью метода проверки модели (Model Checking). В рамках подхода в качестве языка специфика-ции программного поведения используется язык темпоральной логики LTL. Анализ корректности LTL-спецификации относительно программных свойств производится автоматически с помощью программного средства символьной проверки модели Cadence SMV.Ранее было показано, каким образом по корректной (проверенной на корректность относи-тельно программных свойств) LTL-спецификации происходит построение ST-, LD-и IL-программ. В этой статье описывается технология построения CFC-программ по LTL-спецификации. Язык непрерывных функциональных схем CFC (Continuous Function Chart) представляет собой разно-видность языка FBD (Function Block Diagram) -графического языка диаграмм принципиальных схем электронных устройств на микросхемах. В отличие от FBD язык CFC обеспечивает возмож-ность свободного размещения программных компонентов и их соединений на экране. Технология построения CFC-программ демонстрируется на примере.Представление ПЛК-программы на языке CFC в рамках подхода к программированию по LTL-спецификации в отличие от представлений на других стандартных языках дает возможность наглядного графического изображения потока данных от входных переменных к выходам ПЛК. Явным образом демонстрируется зависимость и влияние значений одних переменных на значе-ния других переменных во время исполнения программы за один проход рабочего цикла ПЛК. Фактически CFC-программа представляет собой схему потоков данных ПЛК-программы.Ключевые слова: программируемые логические контроллеры (ПЛК), построение и верифика-ция ПЛК-программ, LTL-спецификация, CFC-диаграммы Для цитирования: Рябухин Д. А., Кузьмин Е. В., Соколов В. А., "Построение CFC-программ ПЛК по LTL-спецификации", Моделирование и анализ информационных систем, 23:2 (2016), 173-184. Об авторах:Рябухин Дмитрий Александрович, orcid.org/0000-0002-0799-8868, аспирант, Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия, e-mail: dmitriy_ryabukhin@mail.ru Кузьмин Егор Владимирович, orcid.org/0000-0003-0500-306X, доктор физ.-мат. наук, доцент, профессор кафедры теоретической информатики, Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия, e-mail: kuzmin@uniyar.ac.ru Соколов Валерий Анатольевич, orcid.org/0000-0003-1427-4937, доктор физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой теоретической информатики, Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150000 Россия, e-mail: sokolov@uniyar.ac.ru Благодарности:Работа проводилась при финансовой поддержке РФФИ, грант №12-01-00281-a. 174Моделирование и анализ информационных систем. Т. 23, № 2 (2016)...

LTL-specification for development and verification of control programs

“…Настоящая работа продолжает цикл статей по разработке и верификации управляющих программ ПЛК на основе LTL-спецификации [16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32]. Данный подход предлагает разрабатывать LTLспецификацию поведения программы, которая может быть непосредственно верифицирована методом проверки модели.…”

“…Данный подход предлагает разрабатывать LTLспецификацию поведения программы, которая может быть непосредственно верифицирована методом проверки модели. Более того, спецификация является конструктивной, то есть по ней однозначно может быть построена программа на некотором языке программирования (ST [16,25], LD [28,29], IL [30], CFC [19,20]) стандарта МЭК 61131-3 [33], а также модель поведения на входном языке верификатора Cadence SMV (http://www.mcmil.net/smv.html). LTL-спецификация обладает достаточной выразительностью для описания любого вычислительного процесса [17,18].…”