Représentations formelles efficaces pour l'aide à la certification de contrôleurs logiques industriels

Efficient formal representation for helping programmable logical controllers' certification

• Auteur / Autrice : Vincent Gourcuff
• Direction : Jean-Marc Faure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique, automatique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire universitaire de recherche en production automatisée (Gif-sur-Yvette, Essonne1981-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits logiques

Dispositifs logiques programmables

Commande intelligente

Résumé

Ce mémoire propose des représentations formelles pour contrôleurs logiques industriels qui visent à améliorer le passage à l'échelle des techniques de model-checking. Ces vérifications, focalisées sur les propriétés extrinsèques, permettent d'améliorer la sûreté et aident à la certification de ces contrôleurs. Premièrement, la représentation de contrôleurs ne comprend que les états qui sont pertinents pour la preuve de propriétés et minimise le nombre de variables qui caractérisent chaque état. Puis une représentation de chaque bloc fonctionnel, décrit dans un nouveau langage formel adapté à nos besoins, est incluse dans la représentation du contrôleur. Ces représentations permettent la vérification formelle du contrôleur, même avec des programmes de grande taille. La comparaison avec de précédentes représentations, ainsi que leur utilisation dans un contexte industriel, valide nos représentations et quantifie leur efficacité.

This dissertation proposes formal representations for programmable logic controllers that aim at improving the scalability of model-checking techniques. These verifications, focused on extrinsic properties, inprove safety and help in controllers' certification. First, the controller representation includes only the meaningful states for properties proof and minimizes the number of variables that feature each state. Then, a representation of each function block, described in a new tailor-made formal language, is included in the controller representation. These representations enable the formal verification of the controller, even with large-sized programs. Comparison with previously proposed representations, as well as their use in an industrial context, validates our representations and quantifies their efficiency