混合系统C/E-PLC自动机形式验证及其应用

摘要

论文首先在前人研究的基础上分析了混合系统的几种建模方法、数学基础、行为特性并给出了形式验证技术的具体形式.随后介绍了PLC自动机的原理、性质并给出了相应实例,接着给出了C/E模型(condition/event)及其基本连接方式.针对采用了PLC的工业混合控制系统,在PLC自动机和C/E模型的基础上,分别指出了它们的不足,然后给出了C/E-PLC自动机作为混合控制系统建模和PLC程序控制的形式验证技术,并且在连续子系统模型中应用状态空间的矩形分解方法.最后,结合某具体化工厂化工间歇反应过程,应用C/E-PLC自动机技术,在Matlab下运用Simulink和Stateflow相结合来讨论其实际应用,最后给出了满意的仿真结果.

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1论文研究的目的和意义

1.2论文研究的主要内容及工作简述

1.3国内外文献综述

1.3.1混和系统研究

1.3.2混合系统的分析

1.3.3混合系统的的形式验证

1.3.4混合系统的的PLC自动机

第二章混合系统建模与分析

2.1引言

2.2混合系统定义与结构

2.3混合系统建模

2.3.1自动机方法

2.3.2混合Petri网方法

2.3.3时段演算及其扩充

2.3.4 PLC自动机和C/E模型

2.4混和系统性质分析与形式验证

2.4.1混合系统的数学基础

2.4.2混合系统的性质分析

2.4.3混合系统的形式验证

第三章混合系统的C/E-PLC自动机形式验证

3.1引言

3.2 PLC自动机的定义及描述

3.2.1 PLC自动机

3.2.2时段演算语意简述

3.2.3 PLC自动机性质

3.2.3 PLC自动机应用举例

3.3条件/事件模型

3.3.1条件信号和事件信号

3.3.2 C/E模型及其基本连接方式

3.3.3 C/E模型应用举例

3.4 C/E-PLC自动机模型描述

3.4.1引言

3.4.2 DES系统

3.4.3受控DES系统

3.4.4阈值切换面上的近似划分

3.5基于C/E-PLC自动机的混合控制系统验证方法

第四章C/E-PLC自动机在化工生产过程的应用

4.1引言

4.2化工间歇生产过程及其C/E-PLC自动机控制系统

4.2.1化工间歇生产过程简述

4.2.2 C/E-PLC自动机建模

4.3 Matlab仿真环境建立

4.3.1 Simulink运行环境及特点

4.3.2 StateFlow运行环境及其特点

4.4仿真研究

4.4.1系统建模

4.4.2仿真分析

4.5实际结果与分析

4.6总结

第五章基于PLC的食品加工过程计算机控制

5.1引言

5.2工艺流程和控制方案

5.2.1工艺流程简述

5.2.2控制方案设计

5.2.3网络结构及配置

5.3网络通讯设计

5.3.1 S7 315-2DP与S7 226的MPI网络

5.3.2 S7 MMV变频器的USS网络

5.3.3 S7 315-2DP与富士触摸屏DP网络

5.3.4上位机与CP342-5组成S7网络通讯

5.4 PLC控制程序总体设计

5.4.1 S7 300程序设计

5.4.2 S7 200程序设计

5.4.3程序地址设计

第六章结论与体会

参考文献

致谢

已发表的论文