In diesem Projekt soll eine formale Beschreibung von Steuerungsabläufen mithilfe der Spezifikationssprache GRAFCET erreicht werden. Darauf aufbauend sollen die Möglichkeiten für formale Verifikationen dieser Spezifikationen untersucht werden, um die Entwurfsphase im Engineeringprozess zu unterstützen. Dieses Projekt baut damit auf den Ergebnissen des, ebenfalls von der DFG geförderten, Projekts „GRAFCETbringtS“ auf.
GRAFCET (IEC 60848) ist ein graphisches Beschreibungsmittel zur Spezifikation von Steuerungsabläufen. GRAFCET adaptiert dafür Konzepte aus dem Bereich der Petri-Netze. Neben den Basiselementen (Schritte und Transitionen) und sequenziellen, alternativen oder parallelen Abläufen können mit GRAFCET auch hierarchische Strukturen abgebildet werden. So ist es möglich, Teile der Steuerung in eine bestimmte Situation zu zwingen, was GRAFCET von anderen Beschreibungssprachen abhebt.
Im Laufe des Entwurfsprozesses einer Automatisierungslösung wird u.a. das Sollverhalten des Systems in Bezug auf logische Zusammenhänge und Abläufe festgelegt. Mit Blick auf das Gesamtsystem stellt die Spezifikation somit eine wichtige Vorstufe zur Implementierung und Realisierung von Steuerungen dar. Da der Steuerungsentwurf oftmals intuitiv, ohne formelle Beschreibung oder Dokumentation und ohne vollständige Validierung der Entwurfsergebnisse erfolgt, ist die Verwendung von geeigneten, regelbasierten Methoden unabdingbar.
Im Rahmen des systematischen Steuerungsentwurfes im Bereich der Spezifikation und Implementierung werden innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes formale Beschreibungsmittel untersucht. Dabei sind die Fragestellungen zentral, wie diese formalen Beschreibungsmittel eindeutig und regelbasiert in Steuerungscode umgesetzt werden können. Und darauf aufbauend, wie Entwurfsfehler, unabhängig von der Steuerstrecke mithilfe formaler Methoden erkannt werden können. Dabei sollen sowohl statische Analysen, als auch Model Checking zum Einsatz kommen.
Beteiligte Mitarbeiter: Aron Schnakenbeck
Partner: Lehrstuhl für Informatik 11 RWTH Aachen (Prof. Dr. Stefan Kowalewski)
Laufzeit: Mai 2021 bis April 2023
Förderung: DFG
Letzte Änderung: 18. Februar 2021