工业控制系统 (ICS) 形式化验证解决方案
让安全联锁 100% 无漏报，消除 SIL 等级悬疑
基于时序逻辑与混成系统验证的形式化方法
为什么传统方法在工业控制领域已经不够？
梯形图审查盲区
手工审查无法覆盖'多个传感器同时失效'的组合状态，安全隐患潜伏
时序响应不可证
传统测试无法证明'紧急停车指令在任何 CPU 负载下都能在 200ms 内执行'
过程变量溢出
不确定转移常隐藏于非主路径，运行时偶发故障难以复现
形式化验证如何重构信任？
01
混成自动机建模
将 PLC 代码/功能块图自动翻译为符号化混成自动机，统一离散逻辑与连续过程
02
时序逻辑规约
使用时序逻辑描述安全要求（□(danger → ◇safety_action)）
03
SMT 求解证明
基于 SMT 求解器证明所有可达状态满足安全不变量
04
反例引导精化
反例引导的抽象精化处理状态空间，消除误报
交付物及通过的行业标准
核心交付物
- 安全状态转移证明（Kripke 结构 + 可达性分析报告）
- SIL 等级合规性声明
- 形式化验证计划与属性定义表
- 反例路径与修复建议报告
支持的标准认证
IEC 61508
SIL-3/SIL-4
ISO 13849
PL e
GB/T 20438
安全仪表系统
客户案例
客户行业
某工业 PLC 厂商
验证前
传统测试覆盖 85%，偶发死锁无法定位
验证后
形式化验证发现 3 处隐式变量依赖冲突，修复后达到 SIL-4 等级
故障率降低 92%
技术规格
输入支持
- •梯形图 (LAD)
- •功能块图 (FBD)
- •结构化文本 (ST)
- •C/C++ 代码
输出格式
- •SMT-LIB 格式规约
- •Coq/Isabelle 证明脚本
- •自然语言验证报告
验证工具链
- •Z3 SMT Solver
- •nuXmv 模型检验器
- •自定义混成系统验证引擎