【摘 要】
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PLC是工业控制领域中广泛应用的可编程逻辑控制器,在安全攸关的领域,传统的手工编程方式无法保证PLC程序的正确性,而在代码自动生成领域的现有研究中,大多数自动生成的控制程序难以理解和维护,这严重阻碍了工业界对控制程序自动生成的接受。在现有的PLC程序自动生成方法中,结构化的生成方法生成的结果最具有可理解性和可维护性。但现有结构化生成方法存在以下缺陷:（1）仅能处理时序规约,不能处理实时规约。（2）
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PLC是工业控制领域中广泛应用的可编程逻辑控制器,在安全攸关的领域,传统的手工编程方式无法保证PLC程序的正确性,而在代码自动生成领域的现有研究中,大多数自动生成的控制程序难以理解和维护,这严重阻碍了工业界对控制程序自动生成的接受。在现有的PLC程序自动生成方法中,结构化的生成方法生成的结果最具有可理解性和可维护性。但现有结构化生成方法存在以下缺陷:（1）仅能处理时序规约,不能处理实时规约。（2）对规约的确定化和规约冲突的检查均需进行约束求解,时间复杂度较高。（3）自动生成算法的证明过程未经机器验证。本文的主要工作如下:（1）针对形式化描述PLC用户规约的需要,在现有的规约模式描述语言的基础上进行了改进和扩充,提出了实时规约描述语言RTSPS4PLC语言,给出了其语法和语义的形式化描述。（2）通过在同控制对象的规约项之间设置优先级,提供了一个简单、统一的规约冲突处理方法,避免了通过约束求解查找冲突的环节。在此基础上给出了结构化自动生成PLC程序的算法S2P。（3）采用归纳证明的方式证明了设置优先级后的RTSPS4PLC规约,在不存在循环依赖的情况下,经过S2P算法生成的结果一定是正确的。通过交互式定理证明工具Coq验证了S2P算法正确性的证明。
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