Designing supervisory controllers for high-tech systems is becoming increasingly complex due to demands for verified safety, higher quality and availability, and extending functionality. Supervisor synthesis is a method to automatically derive a supervisor from a model of the plant and a model of the control requirements. While supervisor synthesis is an active research topic, only a few reports exist on industrial applications. One of the reasons for this is the lack of acquaintance of control engineers with modeling and specifying in the framework of automata. In addition to this, there are no clear guidelines for obtaining the necessary models for synthesis. In this paper, we describe a general way of modeling for the plant and the requirements in order to contribute towards the acceptance of supervisor synthesis in industry. This way of modeling is illustrated with an industrial case study in which a supervisory controller is synthesized for the Algera complex. The Algera complex consists of a waterway lock and a movable bascule bridge. The supervisor has to control 80 actuators based on the observations from 96 discrete sensors, in response to 63 control commands available from the operator. We show how to model the plant as a collection of extended finite-state automata, how to model the requirement as a collection of event conditions, how to synthesize the monolithic supervisor, and how to validate the resulting supervisor using continuous-time simulation.

中文翻译：

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监控器综合建模——锁桥组合案例研究

由于对经过验证的安全性、更高的质量和可用性以及扩展功能的需求，为高科技系统设计监控控制器变得越来越复杂。监控器综合是一种从工厂模型和控制需求模型中自动推导出监控器的方法。虽然主管综合是一个活跃的研究课题，但只有少数关于工业应用的报告。造成这种情况的原因之一是控制工程师对自动机框架中的建模和指定缺乏了解。除此之外，对于获得必要的合成模型没有明确的指导方针。在本文中，我们描述了工厂建模的一般方法和要求，以便为工业界接受监督者综合做出贡献。这种建模方式通过一个工业案例研究来说明，其中为 Algera 综合体合成了一个监控控制器。阿尔盖拉综合体由一个水道闸和一个可移动的开合桥组成。管理员必须根据来自 96 个离散传感器的观察结果控制 80 个执行器，以响应操作员提供的 63 个控制命令。我们展示了如何将工厂建模为扩展的有限状态自动机的集合，如何将需求建模为事件条件的集合，如何合成整体监控器，以及如何使用连续时间仿真验证生成的监控器。管理员必须根据来自 96 个离散传感器的观察结果控制 80 个执行器，以响应操作员提供的 63 个控制命令。我们展示了如何将工厂建模为扩展的有限状态自动机的集合，如何将需求建模为事件条件的集合，如何合成整体监控器，以及如何使用连续时间仿真验证生成的监控器。管理员必须根据来自 96 个离散传感器的观察结果来控制 80 个执行器，以响应操作员提供的 63 个控制命令。我们展示了如何将工厂建模为扩展的有限状态自动机的集合，如何将需求建模为事件条件的集合，如何合成整体监控器，以及如何使用连续时间仿真验证生成的监控器。