PLC程序组合检测理论与方法
集不同的检测验证方法之所长,应用到安全攸关工业控制领域,是一种很好的技术途径。在许多关键理论技术或成果之处提供了较多的参考文献标注,以便于读者深入研究。

作者:肖力田、肖楠、李孟源

丛书名:中国航天科技前沿出版工程·中国航天空间信息技术系列

定价:139元

印次:1-1

ISBN:9787302617587

出版日期:2022.11.01

印刷日期:2022.11.14

图书责编:贾旭龙

图书分类:零售

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本书针对控制系统PLC程序的正确性和可信性检测验证问题,介绍了以形式化理论方法综合运用形成组合检测验证体系,从多个层次检测验证PLC程序动态、静态和运行的正确性

肖力田,清华大学计算机科学与技术博士,北京特种工程设计研究院首席专家兼航天发射场建设责任总师、研究员;多个中央与国家专家咨询委员会委员。作为我国航天测试发射与控制技术领域专家,长期从事航天发射场总体论证、规划、发展战略和试验技术等研究工作,是我国新型航天发射场建设的体系设计者和重要开拓者之一。先后担任项目负责人、总师和第一技术责任人,出色主持完成了一系列国家重大工程研究设计与建设任务;担任指挥部成员和测试发射总体技术专家,遂行保障了200余次重大发射任务,为我国航天发射领域建设跨越式发展做出了卓越贡献。先后获国家科技进步特等奖1项、二等奖1项,国家勘察设计金奖1项等;军队及省部级科技进步奖等44项(一等奖4项、二等奖10项);发明专利与软件著作权47项,发表学术论文120余篇、著作5部,编制航天发射场类国军标3项。享受国务院政府特殊津贴;荣获中国航天基金会奖、信息化突出贡献人物奖,荣立个人二等功1次;原国防科学技术工业委员会授予“十大标兵”称号与英模等荣誉。

工业控制系统广泛应用于航空航天、国防工程、电力、水利、交通运输、核电站和石油化工等安全攸关行业,是国家安全的重要组成部分。可编程逻辑控制器(programming logic controller,PLC)是一种嵌入式系统和自动控制系统的核心部件,其复杂性及规模也愈加庞大,PLC运行所依赖的PLC程序正确性、可信性保障变得愈加紧迫。国际上,由于软件可信性验证存在问题,经过测试的软件导致的重大灾难、事故和严重损失屡见不鲜,因此如何保证PLC程序正确性得到可信验证已经成为工业控制领域的重大现实问题。 国内外为软件正确性、可信性的检测验证投入了大量人力、物力,如美国国防部先进研究项目局(Defence Advanced Research Projects Agency,DARPA)、美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)、美国国防部(Department of Defence,DoD)、欧洲航天局(European Space Agency,ESA)、欧盟等,都先后支持了很多项目研究,这些研究大多关注常用编程语言编制的软件,取得了很好的效果。但是针对控制系统PLC程序的检测验证,立足在不同应用领域上开展研究,呈现碎片化状态。由于不同的检测验证方法各有所长,所以集合各方法之所长、形成体系化优势,应用到安全攸关工业控制...

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第1章 绪论 1

1.1 研究背景 2

1.1.1 PLC运行环境 5

1.1.2 PLC程序验证需求 7

1.2 程序正确性检测的现状 8

1.2.1 代码层次的测试技术 9

1.2.2 模型层次的模型检测技术 10

1.2.3 规约层次的定理证明技术 14

1.2.4 运行层次的状态检测技术 16

1.3 程序检测流程优化技术研究现状 24

1.3.1 工作流程计划相关研究 25

1.3.2 软件检测计划优化技术 32

1.3.3 PLC程序检测计划技术 36

1.4 本书主要内容 37

第2章 PLC程序组合检测体系架构 39

2.1 PLC工作模式以及系统模型 41

2.2 PLC程序组合检测体系 44

2.2.1 PLC组合检测体系构成 44

2.2.2 PLC程序组合检测方法学 45

2.3 PLC程序组合检测机理 48

2.3.1 PLC程序组合检测流程 48

2.3.2 PLC程序模块组合机制 50

2.4 PLC程序组合检测研究内容 54

2.5 本章小结 57

第3章 PLC程序指称语义 59

3.1 PLC主要编程指令简介 60

3.1.1 IEC 61131-3 60

3.1.2 PLC主要硬件单元 61

3.1.3 PLC主要编程指令集 64

3.2 PLC程序体系结构的定义 73

3.3 PLC程序的指称语义定义 76

3.3.1 PLC程序语句块的划分与定义 76

3.3.2 PLC程序基本语句块的指称语义函数 79

3.4 本章小结 86

第4章 PLC程序的组合测试 87

4... 查看详情

工业控制系统广泛应用于航空航天、国防工程、电力、水利、交通运输、核电站和石油化工等安全攸关行业,是国家安全的重要组成部分。可编程逻辑控制器(Programming Logic Controler,PLC)是一种嵌入式系统和自动控制系统的核心部件,其复杂性及规模也愈加庞大,PLC运行所依赖的PLC程序正确性、可信性保障变得愈加紧迫。国际上,虽经测试的软件由于软件可信性问题所导致的重大灾难、事故和严重损失屡见不鲜,如何保证PLC程序正确性得到可信验证已经成为工业控制领域的重大现实问题。本书旨在总结在PLC程序正确性和可信安全验证方面的研究工作,体系化构建集程序测试、模型检测、定理证明、可信验证和检测优化为一体的组合检测理论与方法,解决PLC程序运行可信性、安全与正确属性检测验证等问题。 查看详情