[发明专利]PLC程序到NuSMV输入模型的自动化构建方法

摘要

本发明涉及工业自动化控制技术领域，特别是涉及一种PLC程序到NuSMV输入模型的自动化构建方法，包括对PLC的ST语言进行分析，构建ST语言的语法；根据给出的ST语法对ST程序进行处理，将ST程序解析为抽象语法树AST；对抽象语法树AST进行处理，分析ST语言语句的控制流特征，确定各语句生成控制流图CFG的算法；根据控制流图CFG对ST程序进行数据流分析，构建状态转换邻接表和变量取值变化邻接表；根据构建的状态转换邻接表和变量取值变化邻接表生成NuSMV输入模型。本发明大大提高NuSMV工具对PLC程序进行模型检测的效率和准确度，实现对工业控制系统PLC代码的安全性验证。

主权项

1.一种PLC程序到NuSMV输入模型的自动化构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对PLC的ST语言进行分析，构建ST语言的语法；步骤2，根据步骤1给出的ST语法对ST程序进行处理，将ST程序解析为抽象语法树AST；步骤3，对抽象语法树AST进行处理，分析ST语言语句的控制流特征，确定各语句生成控制流图CFG的算法；所述控制流图CFG的结构为：用二元结构CFG＝(N，E)表示控制流图CFG，其中，N代表控制流图节点的集合，E代表控制流图弧的集合；控制流图CFG采用基于十字链表的存储方式进行存储，节点表示的数据结构如下表：NnumFirstinFirstout其中，Nnum表示节点的编号，Firstin指向以该节点为弧头的第一个弧节点，Firstout指向以该节点为弧尾的第一个弧节点；弧表示的数据结构如下表：tailnumheadnumEtypeguardassignmentHlinkTlink其中，tailnum表示弧尾的节点编号，headnum表示弧头的节点编号，Etype表示弧的类型，Etype＝{1,0}，当Etype＝1时，表示弧为分支弧，guard指向对应的条件谓词取值表达式，assignment为空，当Etype＝0时，表示弧为顺序弧，guard为空，assignment指向对应的赋值语句链表，Hlink指向弧头相同的下一条弧，Tlink指向弧尾相同的下一条弧；步骤4，根据控制流图CFG对ST程序进行数据流分析，构建状态转换邻接表和变量取值变化邻接表；步骤5，根据步骤4构建的状态转换邻接表和变量取值变化邻接表生成NuSMV输入模型。