Testing safety-critical systems, particularly those controlled by Programmable Logic Controllers (PLC), is crucial for ensuring the safe and reliable operation of industrial processes. This thesis addresses the critical need for automated testing of safety-critical PLC systems used in various industrial settings. Despite the significance of testing, current practices rely heavily on manual methods, leading to challenges in scalability and reliability. This work investigates enabling test automation for PLCs to facilitate and assist the current manual testing procedures in the industry. The thesis proposes and evaluates test automation techniques and tools tailored to PLCs, focusing on Function Block Diagram and Structured Text languages commonly used in industry. We systematically compare test automation tools for PLC programs, after which we propose a PLC to Python translation framework called PyLC to facilitate automated test generation. The experiment employing the EARS requirement engineering pattern reveals that while engineers use semi-formal notations in varied ways to create requirements, leading to completeness issues, it confirms the viability of employing EARS requirements for PLC system testing. Subsequently, the proposed automation approaches are fully implemented and evaluated using real-world PLC case studies, comparing their efficiency against manual testing procedures. The findings highlight the feasibility and benefits of automating PLC testing, offering insights into improving development and testing processes through carefully selected automation tools for the CODESYS IDE, a well-known PLC development environment. Additionally, we show that leveraging Python-based automated testing techniques and mutation analysis enhances testing effectiveness. Furthermore, incorporating best practices in requirement engineering, as demonstrated by the EARS approach, contributes to further enhancing testing efficiency and effectiveness in PLC development. / VeriDevOps, SmartDelta

A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC. / A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC.

A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC. / A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC.

A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC. / A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thiago Lara Vasques.pdf: 2258919 bytes, checksum: bdbbde461e7636388d4795c9556eb77f (MD5) Previous issue date: 2010-08-18 / We carried out a study on throughput estimation based on analysis and modeling of the medium access control in HomePlug 1.0 standard based PLC networks. The data communication using electrical energy wires has advantages such as presenting characteristics of ubiquity due to the existent infrastructure, but faces significant obstacles as fading and noise. The main standard of this kind of home network is the HomePlug, which defines a protocol based on the method of multiple access with collision avoidance (CSMA/CA). The HomePlug adds to the CSMA/CA a technique called deferral counter (DC) that adapts the contention of the nodes in accessing the medium according to network load. The objective of this work is todo a comparative study of the throughput, which is the ratio of the packet payload, i.e., the amount of data that is inserted into the body of the datagram, and the frame transmission time. To this end, we evaluate what is the theoretical maximum throughput of the PLC channel, we developed a simulator for the CSMA/CA and we propose a simple probabilistic model to describe the throughput on the network PLC. Finally, we make a comparison between the results obtained with the simulator and the probabilistic model to those observed from a real PLC network, proving that the results of the theoretical maximum throughput and the simulation results are close and that the probability model becomes a tool for calculating throughput in PLC networks. / Neste trabalho, realizou-se um estudo sobre estimação da vazão baseada na análise e modelagem do controle de acesso ao meio em redes PLC padrão HomePlug 1.0. A comunicação de dados através do canal elétrico tem vantagens como apresentar as características de ubiquidade e da infra-estrutura pré-existente, porém enfrenta obstáculos importantes como a atenuação e o ruído. O principal padrão desse tipo de rede domiciliar é o HomePlug, que define um protocolo baseado no método de acesso múltiplo com prevenção de colisões (CSMA/CA). O HomePlug associa ao CSMA/CA uma técnica chamada de contador de adiamentos (DC) que adapta a contenção dos nós no acesso ao meio de acordo com a carga da rede. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo da vazão, que é a razão entre carga útil do pacote, ou seja, a quantidade de dados que preenchem o corpo do datagrama, e o tempo de transmissão do quadro. Para isso, avaliou-se qual é a vazão máxima teórica do canal PLC, desenvolveu-se um simulador para o protocolo CSMA/CA e foi proposto um modelo probabilístico simples para descrever a vazão na rede PLC. Foi realizada uma comparação entre os resultados obtidos com o simulador e o modelo probabilístico com os dados observados em uma rede PLC real, comprovando que os resultados da vazão máxima teórica e os resultados da simulação são próximos e que o modelo probabilístico passa a ser uma ferramenta para cálculo de vazão em redes PLC.

This thesis deal with creation of learning press model included safety function. Hardware implementation and ordering particular components is described. Designed service program is explained. This program is created in development system RS - logix 5000 by ladder diagram language. Panel view is used for better transparent of the process. Service program for this panel is created in development system RS - ViewStudio. Every possibilities of model usage are described.

Syftet med examensarbetet är att digitalt tillämpa en stabilisering av pendlingar i den aktiva effekten hos en synkrongenerator för vattenkraft kopplad till ett distributionsnät. Implementeringen är tänkt att ske i en PLC som redan hanterar andra delar av magnetiseringen. Effektstabiliseringen görs genom att en motverkande styrsignal skickas till magnetiseringsutrustningen vilken i sin tur påverkar generatorns uteffekt. Denna motverkande styrsignal kan tas fram på olika sätt. Två modeller, av IEEE standardiserade, för effektstabilisering undersöks, PSS1A och PSS2B. En Simulink-modell över ett distributionsnät med generator byggs upp för att testa effektstabiliseringen. Diskretisering av den ena standarden utförs för att digital implementering ska kunna ske. Tester utförs även på denna modell för att kunna validera dess funktion i jämförelse med den kontinuerliga. Den tidsdiskreta modellen görs om till ett matematiskt uttryck tillämpbart i PLC:n. Jämförelse sker mellan simuleringarna och den tillämpade modellen genom mätningar. / The purpose of the degree project is to make a digital realization of a stabilizer for oscillations in the active power from a hydropower synchronous generator, connected to a power network. The implementation is supposed to be done in a PLC which already handles part of the excitation system. The power stabilization is achieved by sending a counteracting reference signal to the excitation system which controls the generator’s output power. This counteracting signal can be achieved in several ways. Two existing models, standardized by IEEE, for power system stabilizing will be examined, PSS1A and PSS2B. A Simulink-model of a distribution net with a generator is constructed to test the stabilizers. To perform a digital implementation a discrete transformation of one continuous model is done. This discrete model is also tested to verify the function in comparison to the continuous one. The discrete model is reorganized in a form possible to implement in the PLC. Comparison between the simulated and the implemented model is made by measurement.

This degree thesis is performed at Rolls-Royce at the Control Systems division. The assignment is to compare two different PLC development tools and determine how a transition toa new PLC development tool would be. The programs that will be compared is the current toolAutoCAD with the extension ACG and CoDeSys. A transition from AutoCAD to CoDeSys is realizable but will take considerable time and effort. Theeasiest way to achieve this is to during the transition generate an export file from the existing drawingsin AutoCAD which then can be imported to CoDeSys. By this CoDeSys can be used as a platform fordeveloping. This is fully realizable because ACG which generates the C code can be modified togenerate almost any export file.

La tesis aborda como problema de investigación si difiere la percepción del Clima Organizacional después de aplicar el programa LCD, en teleoperadores de un Call Center de la ciudad de Lima. Para responder a esta interrogante se ha efectuado una investigación de tipo experimental, con método cuasi experimental y el diseño pre y post prueba sin grupo de control, en condiciones naturales y grupos ya existentes, con evaluación de clima antes y después de la intervención con el programa líneas de carrera (PLC) Para la evaluación del pre y post prueba se utilizó la técnica de la encuesta y como instrumento el cuestionario de Litwin y Stringer efectuándose la revisión de confiabilidad en los dos momentos antes y después de la intervención encontrando el coeficiente alfa de Cronbach fue de 0,871 en el pretest y de 0.898 en el postest, en cuanto a la validez de contenido encontramos coeficientes significativos iguales y mayores de 0.56, siendo por los resultados longitudinales que se trata de un cuestionario de medida estable. La población de estudio estuvo constituida por los ciento veinticinco (125) teleoperadores, de un Call Center de la Ciudad de Lima. El estudio encontró que al finalizar la aplicación del programa LCD, la percepción del clima organizacional ha subido significativamente en los teleoperadores de un call center de Lima en las dimensiones de estructura, recompensa, desafíos e identidad y no se ha modificado significativamente en las dimensiones de conflicto y cooperación.

Programs for Programmable Logic Controller (PLC) are often written in graphical or textual languages. Control engineers design and use them in systems where safety is vital, such as avionics, nuclear power plants or transportation systems. Malfunction of such a computer could have severe consequences, therefore thorough testing of PLCs are important. The Base Choice (BC) combination strategy was proposed as a suitable technique for testing software. Test cases are created based on BC strategy by varying the values of one parameter at a time while keeping the values of the other parameters fixed on the values in the base choice. However, this strategy might not be as effective when used on embedded software where parameters need to be set for a certain amount of time in order to trigger a certain interesting behavior. By incorporating time as another parameter when generating the tests, the goal is to create a better strategy that will increase not only code coverage but also fault detection compared to base choice strategy. Timed Base Choice (TBC) coverage criteria is an improvement upon the regular Base Choice criteria with the inclusion of time. We define TBC as follows: The base test case in timed base choice criteria is determined by the tester of the program. A criterion suggested by Ammann and Offutt is the “most likely value” from the point of view of the user. In addition, a time choice T is determined by the tester as the most likely time for keeping the base test case to the same values. From the base test case, new test cases are created by varying the interesting values of one parameter at a time, keeping the values of the other parameters fixed on the base test case. Each new test case is executed with the input values set for a certain amount of time determined by the time choice T. The time choice is given in time units. The research questions stated in this thesis are as follows: Research Question 1 (RQ1) How does Timed Base Choice tests compare to Base Choice tests in terms of decision coverage? Research Question 2 (RQ2) How does Timed Base Choice tests compare to Base Choice tests in terms of fault detection? In order to answer these questions, an empirical study was made in which 11 programs was tested along with respective test cases generated by BC and TBC. Each program was executed on a PLC along with the belonging test cases and several faulty programs (mutants). From this testing we got the corresponding decision coverage for each program achieved by BC and TBC respectively as well as a mutation score measuring how many of the mutated programs was detected and killed. We found that TBC outperformed BC testing both in terms of decision coverage and fault detection. Using TBC testing we managed to achieve full decision coverage on several programs that we were unable to achieve using regular BC. This shows that TBC is an improvement upon the regular BC in both ways, thus answering our previously stated research questions.