[发明专利]分析可编程逻辑控制器程序的方法、计算机程序和装置

权利要求书

1.一种可编程逻辑控制器程序分析方法，所述方法包括以下步骤：

-将可编程逻辑控制器(PLC)程序类型的原始程序(PROG)转换(TRANS)成逻辑框架中的模型(MOD)；

-至少从所述模型(MOD)和预定义语言形式化来确定所述原始程序的内部变量的一组属性(Prop)；

-通过自动求解器(SMT)验证与用户规范(IntProp)相结合的所述一组属性(Prop)的可满足性，并且如果来自所述一组属性(Prop)的属性(Prop)的对立是可满足的，则提供代表所述属性(Prop)对立是可满足的内部存储器值和模型输入的一组反例(PROOF NOK)，或者如果所述一组属性(Prop)总是得到满足，则提供其确认(PROOF OK)；

-将反例(PROOF NOK)转换成所述模型的错误初始配置(IniConf)，所述初始配置(IniConf)包括输入和内部存储器的初始值；

-模拟具有所述模型的错误初始配置(IniConf)的模型的执行(EXE)，并且从执行开始到属性违反，记录所述模型模拟的错误中间配置(AST-IntConf)，所述中间配置包括内部存储器的中间值；

-将所述模型的错误初始配置(IniConf)和所述模型模拟的错误中间配置(AST-IntConf)转换为所述原始程序(PROG)的错误初始配置和错误中间配置(Lad-IniConf,Lad-IntConf)；以及显示程序错误初始配置和程序错误中间配置(Lad-IniConf,Lad-IntConf)。

2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，将所述原始程序(PROG)转换(TRANS)成模型(MOD)的步骤包括第一中间步骤(AST-TRANS)和第二中间步骤(MOD-TRANS)，所述第一中间步骤(AST-TRANS)将所述原始程序(PROG)表达为抽象语法树(AST)，所述第二中间步骤(MOD-TRANS)从所述抽象语法树(AST)生成所述模型(MOD)。

3.根据权利要求2所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，模拟模型执行的步骤包括：

-将所述模型错误初始配置(IniConf)转换成与所述抽象语法树(AST)相对应的错误初始配置(AST-IniConf)的第一中间步骤(AST-TRANSB)；

-利用相应的初始配置(AST-IniConf)计算所述抽象语法树(AST)并检索内部存储器的与所述抽象语法树(AST)相对应的中间值(AST-IntConf)的第二中间步骤(AST-SyEx)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，所述模型(MOD)以一阶逻辑框架来表达。

5.根据前述权利要求中任一项所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，将所述原始程序(PROG)转换(TRANS)成所述模型(MOD)的步骤包括静态单赋值变换(SSAT)的中间步骤。

6.根据前述权利要求中任一项所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，在确定所述一组属性(Prop)的步骤期间，使用迪杰斯特拉的最弱前置条件演算来计算所述一组属性(Prop)以确定所述一组属性(Prop)的前置条件(PreCond)，基于所述一组属性(Prop)的前置条件(PreCond)执行所述一组属性(Prop)的验证。

7.根据前述权利要求中任一项所述的可编程逻辑控制器程序分析方法，其中，使用可满足性模数求解器(SMT)来验证与用户规范相结合的所述一组属性的可满足性。

8.一种包括指令的计算机程序，当这些指令由处理器运行时，所述指令用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

9.一种用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的可编程逻辑控制器程序分析方法的装置。