verifying untimed and timed aspects of the experimental batch plant

16
European Journal of Control (2001)7:400±415 # 2001 EUCA Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant Ralf Huuck 1,y , Ben Lukoschus 1,z and Yassine Lakhnech 2, * 1 Institute of Computer Science and Applied Mathematics, University of Kiel, Preuûerstr. 1±9, 24105 Kiel, Germany; 2 Verimag, Centre Equation, 2 av. de Vignate, 38610 GieÁres, France We thoroughly examine the experimental batch plant in its two major operation modes: a normal operation mode and a failure operation mode. In order to do so, we use discrete condition/event system as well as timed automata for the specification and the model checking tools SMV, Kronos and HyTech for verification. Keywords: Controller synthesis; Hybrid systems; Model checking; Verification 1. Introduction Safety critical systems have always been one of the main motivations for applying formal methods. Major reasons are that in this field a failure might lead to significant financial deficits, pollution of the envi- ronment or losses of life. Within the recent years a number of modeling frameworks came up as well as various tools supporting the specification and verification of these systems. This contribution targets to present different formal verification approaches on a benchmark case study of a batch plant as proposed in [18]. Briefly, this plant works as follows. Two buffer tanks supply water and a highly concentrated salt solution. These liquids are mixed to get a more diluted solution, which is then evaporated using a tank which is equipped with a heating device. During evaporation, the steam is cooled down in a condenser and captured in another tank. The heating process is stopped when the original high concentration has been reached. Both the resulting high concentrated solution and the captured steam are cooled down and pumped back into the respective storage tanks. The complete production and recycling process is automated and split into small steps, for each of which there exists a program con- trolling the physical devices of the plant, e.g., valves, pumps, and the heating and cooling devices. In this article we focus on applying formal tech- niques to verify untimed as well as timed properties to analyze the safety of this plant. In particular, we dis- tinguish two main operation modes. The first one is the normal operation. For this mode we formally model the environment of the system as well as the control programs which are given as sequential function charts (SFC) [17]. Since we are interested in general safety properties of the control programs and do not need to consider quantitative time we choose discrete condition/event systems (DCES) [25] as a modeling framework. Originated from process control theory this model gained increasing interest in the recent years for the specifi- cation of control systems like the experimental batch plant examined here. Since DCES are finite-state, Correspondence and offprint requests to: R. Huuck, Institute of Computer Science and Applied Mathematics, University of Kiel, Preuûerstr. 1±9, 24105 Kiel, Germany. y Email: [email protected]; z Email: [email protected] *Email: [email protected] Received 1 June 2000; Accepted 17 April 2001. Recommended by O. Maler and A. Benveniste.

Upload: yassine

Post on 30-Dec-2016

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

������� ����� �� ����� ���������������� ���� �� �

�������� ����� �� ���� ������� �� ��������������� ����� �����

���� ��������� � !���"�#�"��� �$ %�""&� !��#��#��'�("�&���� �� �)����� *�&��� �$ ����&�$ +��#�)��&�"� �&,��"&�- �� .&��� /���0��"��1 ��2� ����� .&��� 3��)�-4�5��&)�6� ���� �7���&�� � �,1 $� 5&6���� 89:�� 3&�; ��"� <����

�� �������� �� ���� ��� ���������� � ���� �� �� ��� ��� � ��� ���� ���� ������ ���� ���� ���� ���� �� � ���� ���� ���� ����� �� ������� �� ��� �� ��� �������� ��������������� ������ ��� � ����� ���� � ��� ��� �������� ���� �� ������� ������� ���� !"� #����� �� $�%��� ���������� �����

������ �� �������� "-�#�"&"4 �-=�&$ "-"��)"4+�$�� �#���&64 5��&�&���&�

�� ���� !�����

*����- ��&�&��� "-"��)" #�,� ��>�-" =�� �� �� �#�)�& )��&,��&�" ��� ����-&6 ���)�� )��#�$"1+�?�����"�" ��� �#�� & �#&" �&��$ � ��&���� )&6#� ���$ ��"&6&�&��� �&��&�� $��&�&�"� ������&� �� �#� �,&@��)�� �� ��""�" �� �&��1 A&�#& �#� ����� -���" ��)=�� �� )�$��&6 ���)�>���" ��)� �� �" >����" ,��&��" ����" "������&6 �#� "���&�&���&� �$,��&�&���&� �� �#�"� "-"��)"1B#&" ����&=��&� ���6��" �� ���"�� $&������ ���)��

,��&�&���&� �������#�" � � =��#)��� ��"� "��$- ��� =���# ���� �" �����"�$ & C�9D1 �&���-� �#&" ����>���" �" �����>"1 B>� =����� ���" "����- >���� �$ �

#&6#�- ���������$ "��� "����&�1 B#�"� �&7�&$" ���)&E�$ �� 6�� � )��� $&����$ "����&�� >#&�# &" �#��,�������$ �"&6 � ��� >#&�# &" �7�&���$ >&�# �#���&6 $�,&��1 F��&6 �,������&�� �#� "���) &"�����$ $�> & � ��$�"�� �$ �������$ & ���#�����1 B#� #���&6 �����"" &" "�����$ >#� �#� ��&6&��#&6# ��������&� #�" =�� ����#�$1 ��# �#���"���&6 #&6# ���������$ "����&� �$ �#� �������$"���) ��� �����$ $�> �$ ��)��$ =��� &�� �#���"����&,� "����6� ���"1 B#� ��)����� ���$���&��$ ���-��&6 �����"" &" ����)���$ �$ "��&� &�� ")���"���"� ��� ���# �� >#&�# �#��� �E&"�" � ���6��) ��@�����&6 �#� �#-"&��� $�,&��" �� �#� ����� �161� ,��,�"���)�"� �$ �#� #���&6 �$ ����&6 $�,&��"1( �#&" ���&��� >� ����" � ����-&6 ���)�� ���#@

&7��" �� ,��&�- ��&)�$ �" >��� �" �&)�$ �������&�" �����-G� �#� "����- �� �#&" ����1 ( ����&������ >� $&"@�&6�&"# �>� )�& ������&� )�$�"1B#� �&�"� �� &" �#� ��)�� ������&�1 <�� �#&" )�$�

>� ���)���- )�$�� �#� �,&��)�� �� �#� "-"��) �">��� �" �#� ������ ���6��)" >#&�# ��� 6&,� �""�7���&�� ����&� �#���" �*< � C��D1 *&�� >� ���&����"��$ & 6����� "����- �������&�" �� �#� ���������6��)" �$ $� �� ��$ �� ��"&$�� 7���&���&,��&)� >� �#��"� �������� ��������������� ��������F �*� C��D �" � )�$��&6 ���)�>���1 H�&6&���$���) �����"" ������ �#���- �#&" )�$�� 6�&�$&����"&6 &����"� & �#� ����� -���" ��� �#� "���&�&@���&� �� ������ "-"��)" �&�� �#� �E���&)���� =���#���� �E�)&�$ #���1 *&�� F �* ��� �&&��@"�����&������������� �� �������� ��'����� ��� �1 ������ ("�&���� ��

�)����� *�&��� �$ ����&�$ +��#�)��&�"� �&,��"&�- �� .&���/���0��"��1 ��2� ����� .&��� 3��)�-1��)�&�� �#�I&���)��&�1�&@�&��1$�4��)�&�� =�"I&���)��&�1�&@�&��1$�'�)�&�� ���#��#I&)�61��

(������� ) *��� +,,,- .������� )/ .��� +,,)�(���������� �� 0� ! �� �� .� 1����������

Page 2: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

���� ������� C9���D �� =� ����&�$1 A� �"� �#� ����*+5 �*-)=��&� +�$�� 5��&�&��� C�����D �� ������)�#&" ,��&�&���&�1 B#�������� >� �&�"� ���"���� � "�� ��6&,� F �*" &�� � *+5 &��� �&��� ���)����� ���#�������- �" � B! � �)�����&��� B��� !�6&�� ���@)��� C�D �$ �#� ,��&�- �#&" �"&6 *+51( � "���$ ���� >� �E�)&� �#� ���� =�#�,&�� &

��"� �� � )������&� �� �#� ��$�"�� �" $�"��&=�$ &C�9D1 <�� �#&" "&����&� #��$ �&)&6 ��"���&�" #�,� ��=� )�� �$ #���� ��� � ���)�� ���-"&" �� �#&" ���@=��) >� ��$ � �&)�$ )�$��1 ���� >� 6&,� � "���&�&@���&� �� �#� �,�������� "-"��) �"&6 �#� )�$�� ������� ���� � C�D >#&�# &" >&$��- �"�$ & �#� ��)@)�&�- �� ��)����� "�&��&"�"1 *&)&��� �� �#� �&�"� ��"��>� "���&�- �#� �,&��)�� � �#&" �&)� &��������&6�&)&6 =�#�,&�� � �" >��� �" � )��&6��� ���������1<�� ,��&�&���&� >� �"� �#� )�$�� �#���&6 ����".���" C�8D �$ �-B��# C�����D >#&�# ����> ���"�@&6 �=��� 7���&���&,� �&)�1B#� ��)�&$�� �� �#&" ���&��� &" ��6�&G�$ �" �����>"�

( �#� �&�"� ����� *���&� �� >� ��"&$�� �#� ��&)�$��"� �� ��)�� ������&�1 ����� ���"��&6 �#� )�$@��&6 ���)�>��� �$ �#� �������&�" >� >�� �� �#����� "���&�&���&� �� �#� >#��� "-"��) &" 6&,� �" � $&"@����� ��$&�&�J�,�� "-"��) & *���&� �1�1 *�=@"�7����-� �#� ,��&�&���&� &" $�"��&=�$ & $���&� &*���&� �1�1 B#� �E� ����� *���&� 8� $���" >&�# �#��&)�$ ��"� �� ��&���� #�$�&61 A� "���&�- �#� "-"��)�"&6 �&)�$ ����)��� & *���&� 81� �$ ���"�� �,��&�&���&� >&�# .���" & *���&� 81� �" >��� �" >&�#�-B��# & *���&� 8181 <&���-� & *���&� � >� $��>"�)� �����"&�"1

"� #����� $��������

B#� 6��� �� �#&" "���&� &" �� ,��&�- "����- ��7�&��)��"� �#� �8 *< ���6��)" 6&,� & C�9D >#&�# �������#� ��)�� ������&� �� �#� ����1 B#�"� ��7�&��)��"���=&$ �����& =�#�,&��" �#�� ����$ $�)�6� �#� ������&�� ">&��#&6 � �#� #���&6 $�,&�� & � �)��- ���1<�� ,��&�&���&� >� >&�� �"� �#� ���� *+5 �*-)=��&�+�$�� 5��&�&��� C�����D1

"��� %� ���� &�������'

( ��$�� �� �#��� �#� ��7�&��)��" ���)���-� >� ��$ �)�$��&6 ���)�>��� >#&�# ����>" ���)�� ,��&�&���&�1( �#&" ���)�>���� �� ��- �#� ������ ���6��)" ���)�$���$� =�� ��"� �#� �#-"&��� ���� �� �#� ���� >#&�# &"��������$ =- �#� ���6��)1 H�� �������# �"�" F �*"��� =��# �#� �#-"&��� �$ �#� ������ ����1 &�������������� ������� � �*"� �$ �#�&� $&"����� ,��"&� ���&���$���$ & C��D �" � )�$��&6 ����$&6) ��� $&"�����

�,�� "-"��)" �F�*"� �$ #�,� 6�&�$ &����"&6&����"� ���) �#� F�* �$ #-=�&$ "-"��) ��))�&�-���1 C2������D�1 B#� )�& )��&,��&� ��� $�,����&6 �*" &" �� ���,&$� � ���)�>��� ��� )�$��&6 F�*"=�"�$ � =���� $&�6��)" �$ "&6�� ���>" �" &" "��$��$�����&�� & "-"��) �#���-1� F �* ����>" �� )�$�� � "-"��) �" � �����&�

=��>�� &�" &��� �$ ������ ��� �1 � "&6�� �� =��$��"���$ �" � ����&� )���&6 ��&�" & �&)� �� ��&&�� ���#�=�� �� "-)=��" �����"��&6 �&)�@$���@$�� &���)��&�1 B#� ����&�����&�- �� F �*" &" �#���#�- $&"�&6�&"# =��>�� �>� "���" �� "&6��" >#&�#�����"��$ �� �>� �&$" �� &������&�" =��>��&���������$ "-"��)"� �)��- �� ������� ��� �����"&�&�" �$ � �#� ��#�� #�$� ������ �� ���"&@�&�"1 B#� �&�"� �&$ �� &������&� &" )�$���$ =- ���2������� >#&�# �� =� "�� �" "���� ,��&�=��"1 &����������� � ��� �&���>&"� ��"��� ����&�" �$ ��� �"�$�� �����"�� �&)�@$���$�� "-"��) "����" =- ��$&@�&� "-)=��" �&�� KK�LL� KK���LL� �� KK>�&�&6LL1 ��=�&6�� ���"&�&�" & � F �* )�- $���$ � �#� ��������$&�&� &��� "-)=��1 <���&6 &" &)���)���$ =-������13���� ��� �)�� ��&�" & �&)� �� � "���&�� ������� � �E���� ��� "�)� $&"����� ��&�"� & >#&�# "�@�����$ ������ ������ �����1 /����� �,��" �����"��&"�������" ���&�" �&�� KK"����LL� KK"���LL� �� KK��"��LL1� ��=��$ ���"&�&� >#&�# &" ��=���$ =- � �,��"-)=�� � #�" �� =� ���� �" "�� �" �#� �,�� � �����"1<��)���-� � F �* &" $�"��&=�$ =- � 2@����� �4�"�

��5�6� �� � �� '��� >#���4 ���"�15� &" �#� ���#�=�� ��&��� ���"�1 ������� ��$&�&� "-)=��"� �$ " ���"�16� &" �#� ���#�=�� �� &��� ���"�1 ������� �,�� "-)@=��"1 � &" �#� �&&�� "�� �� "-"��) "����"� '� &" �#� &&�&��"����1 B#� "-"��) =�#�,&�� &" $����)&�$ =- �#� "�������"&�&� ����&� �� �#� ��$&�&� ������ ����&� ��$ �#� �,�� ������ ����&� �� &� �#� "-"��) &" & �#�$&"����� "���� ' � �� �#� ������ ��$&�&� &���"-)=�� &" � � 4� �$ �#� ������ �,�� &��� "-)=�� &"� � "� �#� �#� �E� $&"����� "���� �� �#� "-"��) &" "�)�'� � ��'� �� �� ��$����)&&"�&� �#�&���� �$ �#� ��@$&�&� "-)=�� ��� �� �$ �#� �,�� "-)=�� ��'� '�� ����� "�� �� �#� ������" �� �#� F �*1� F �* �� #�,� )���&��� &���" �$ ������"4 &��

�161� �#��� ��� �>� &$���$�� �,�� &���" >&�#���#�=��" "� �$ "�� >� �� "&)��- �"� �#� ����"&����$��� " "� "� & �#� ���)�>��� �=�,�1<�� )��� $���&�" � �*" �$ F �*" �#� ���$�� &"

�������$ �� C��D1

"�"� ���!�������

A� )��� �#� �����>&6 �""�)��&�" �=��� �#� ����������&�� =��# �� >#&�# ��� ����&���$ $��&6 �#�

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ���

Page 3: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

��)�� ������&� �� �#� �����

�1 (&�&���-� �#� ���" ��� �)��-� ��� ,��,�" ��� ���"�$�=��# ��)�" ��� ���� �$ �#� #����� &" ���1

�1 �� )�"� �� ������ ���6��) &" �� �� � �&)�1

B#� "���$ �""�)��&� ����>" �" �� $� ��)��"&�&������"�&6� &1�1� >#� �#���&6 �#� �������&�" �� �����6��) >� $� �� #�,� �� ��"&$�� �#� ���&�" ����#�� ���6��)"1 B#&" #�" � "&6&�&��� &)���� ���$��&6 ��)���E&�- �$ �#�" &����"&6 �#� �����@�&,��"" �� �#� ,��&�&���&�1

"�(� ��� ����������

A� >�� �� �#��� "�)� "����- �������&�" �� �#� ��@���� ���6��)"1 B#� �����>&6 ��" #�,� �� =� �#����$��� ���# ���6��)�

� A#��,�� � ������ ���6��) ���)&���"� ��� ,��,�"��� ���"�$1

� A#��,�� � ������ ���6��) ���)&���"� =��#��)�" ��� ���1

� A#��,�� � ������ ���6��) ���)&���"� �#� #�����&" ���1

(� �#�"� �#��� �������&�" ��� ,��&$� >� ��� "��� �#�� �#�&&�&�� ���� "���� KK��� ,��,�" ���"�$� ��)�" ���� #��������LL ������$ � � �� �� �� & �#� �����>&6� ��"� #��$"����� �#� ���)&��&� �� � ������ ���6��)1 B�6��#��>&�# �#� �""�)��&� �=�,� �#�� �>� ���6��)" �,���� "&)�������"�-� >� ��> �#�� $��&6 ��)��������&� �� �#� ����� �#� &&�&�� "���� �� �#� "���� �� ����6��) &" ��>�-" � "��� "����1 �" � ��"�7����� �#�,��&�&���&� �� � �������- �� � ���6��) $��" �� #�,��� ��"&$�� �#� ���&�" ��#�� ���6��)" )&6#� #�,�$�� =����� �� $� "&)�������"�-1��>�,��� �#� "����" �� �#� ���" �&1�1� �#� >����

��,��"� ��� ��� ���"��,�$ =- �#� ���6��)"1 A� #�,��� ���� �#&" &�� ������ >#� ,��&�-&6 �#� ��#���������&�"1B� ���,�� �#� #���&6 �&� �$ ��� � ���) $�)�6�

=- �,��#���&6 >� #�,� �#� �����>&6 �������-�

� A#��,�� �#� #����� & ��� � &" ����$ �� �#�>���� ��,�� �� ��� � &" #&6# ���6#1

A� $�)�$ �#�� $��&6 �#� #���&6 �����"" "���)�� ���,� ��� � &�� �#� ��$�"�� ��-� &1�1� ��� &@�$ ������> ,��,�" �� ��� � ��� ���"�$�

� A#��,�� �#� #����� & ��� � &" >���&6� �� ���#� ,��,�" ��� ��� �$ �: ��� ���1

<���#��)���� �#� ����&6 $�,&�� & �#� ��$�"��)�"� =� ���,&$�$ >&�# ���$ >���� �#���6# ,��,� �8$��&6 �#� #���&6 �����"" �� ���,�� � $�6����"

���""��� &"&$� �#� ��$�"���

� A#��,�� �#� #����� & ��� � &" >���&6� ,��,� �8&" ���1

B#� ��6���� ���""��� �� �#� ����&6 >���� "����- &"�� "���&�&�� &� ��� �#��� ����&6 �&�" ������� �� �#�"�)� �&)�1 B#� �����>&6 �������- ���,��" �#&"�$�"&��$ "&����&��

� ��)�"� �>� ����&6 �&�" ��� ���&,� "&)�������"�-1

���#��6# �#� ��)�" ��� �7�&���$ >&�# ���""����&)&� ">&��#�"� >� $�)�$�

� /�)�" ��� �� ��)�&6 �6�&"� ���"�$ ,��,�"1

A� $� �� >�� � ���������$ ���> �� >�����#���6# � ����

� ���# ���L" &��� �$ ������ ,��,�" ��� �� ���"&)�������"�-1

M�> >� ��$ � ���)�� )�$�� ��� �#� ���� & >#&�#�#�"� �������&�" �� =� �#����$1

"�)� ��� ����� %� ��

A� =�&�$ � $&"������ ��&)�$ )�$�� �� �#� ����� �"&6�" )�$��&6 ����$&6) F �*" �" $�"��&=�$ & C��D1 �"�$ � �#� ���� $�"��&��&� & C�9D� ��� )�$����"&"�" �� �>� ����"1 B#� �&�"� ���� ����&" �#��#-"&��� $�,&��" �� �#� ����� �&�� ,��,�"� ��)�"� �$���"1 B#� "���$ ���� &���$���" �� F �* ��� ���#�� �#� ������ ���6��)"� >#&�# ��� 6&,� �" *< " &�#� $�"��&��&�1 �))�&���&� =��>�� �#� �#-"&��� $�,&��" �$

�#� ������ ���6��)" &" )�$���$ =- ��$&�&�" ���@,&$&6 �#� $�,&�� "����" �$ =- �,��" "�� =- �#����6��)" �� ������ �#� $�,&��"1 A� �""��&��� � �)�>&�# ���# �����&�� )��&6 &� ��"&�� �� &$��&�-�����& ��$&�&�" �$ �,��"1

+�8�)� %�� 7����� 9������

A� )�$�� �#� �����>&6 �#-"&��� $�,&��" �� �#� �����

� %�� +: � ���1 B#�"� ��� �&�#�� ���"�$ �� ���� �$$&"����� �,��" �� =� �"�$ �� ����� �#�) �� �#�6��#�&� "����1

� %�� + �����1 B#�- ��� �&�#�� �� ��)�&6 ����)�&6� �$ $&"����� �,��" �� ����� �#�) ���#�6� �#�&� "����1

� %�� / � ���1 ���# �� �#�"� )�$��" �#� 7���&�- ���&7�&$ & � ���1 B#� >���� ��,��� >#&�# $���$" ��#� "����" �� �#� ,��,�" ������$ �� �#� ���� &"6&,� �" �� �� �>� ���� �� �#���� $&"����� ,����"1

��� (� $���� �� 1

Page 4: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

� %�� �� ��� ����1 (� &" �&�#�� ��� �� �� �$ $&"������,��" ��� �"�$ �� �#�6� &�" "����1

<&6��� � "#�>" � =���� $&�6��) �� �#� &�������@�&�" �� ��� �#-"&��� $�,&��"1 �$&�&� �����&�"��� )����$ >&�# �� � � �$ �,�� �����&�" >&�# N� N 1B#� &��� �,�� �����&�" >#&�# �� =� ����""�$ =-�#� ������ ���6��)" ��� �� �#� ���� �$ �&6#� #�$ "&$��� �#� $&�6��)1*&�� >� $� �� )�$�� $&������ ��������&�" ��

��)��������" �� �#� "��� "����&�" �� �- ���""���$&�������" & �&��" �� ���"� �$ "&�� >� �""�)� �#���#� ��$�"�� &" ��>�-" >���&6 �������-� �#� ���@��>&6 $�,&��" �� �#� ���� ��� �� )�$���$� B#�

)&E&6 �&� & ��� 8� �#� ��$�"��� �#� ����&6 �&�"��$ ��� �&$" �� "�"��" �E���� �#� ��,�� "�"��"����""���� ��������&�� ��)���������1A� ��- ���"�� � "�����&� �� ��� 82 F �*" #���1

B#� "����" �$ ���"&�&�" �� �#� F �*� >#&�# $��&�&�" &���J������ =�#�,&��� ��� "#�> & � ���"&�&�$&�6��)1

%�� � ��� <�� � � ��� � � � � �2�� ,��,� � &" )�$���$ =-� F �* " ��� �4�"���5�6� �� � �� '��� >&�#" ������ ����� �>&�# �""��&���$ �)� ��������5 ������ ������ ��)�$ ��������� �$ � �'��'��1 B#��� ��� � ��$&�&� &���" �� �,�� ������"��$ �#��������4 �$ 6 ��� �#�"� & � ��&,&�� >�-� &1�1�

&�� �� ���� $&�6��) �� �#� �#-"&��� $�,&��" )�$���$ �" F �*"1

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ��8

Page 5: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

4 "�)� "&6���� �$ 6�1 B#� ����&�" �$ �� ��$ � ��� $��&�$ �" �����>" =- �#� ���"&�&� $&�6��)�� " ��� & <&61 ��

��'� �� �� �'��� &� ' '� � � �����

�'��� &� ' '� � � �����

�'�� ��#��>&"��

�����

�'� �� ������ &� ' '��

����� &� ' '��

�$

��'� '�� �� ��

B#� ��$&�&� "-)=�� $��> &"&$� � "���� &" "�� ���#� �,&��)�� ,&� �#� ��$&�&� ������ >#��,�������� ��"&$�" & �#�� "����1 ( " ��� �#� "-)=�������� ��"�1 ����� &" "�� �� �#� ��$&�&� �������)�$ �������>#� �#� F �* &" & "���� '�� ��"�1 '�����$&6 �� �#� $��&&�&� �� �=�,�1B#� ����>" =��>�� �#� "����"� $��&� �#� ���"&�&�

����&� �$ �#� �,�� ������ ����&�1 � "���� ���@"&�&� &" ���� &� �#� &���" ����&�� �#� "-)=�� �&"� ���� ���#� KJL � �#� ���"&�&� ��=��&6� �$ >#� �#&" ���@"&�&� &" ����� �#� �,��" �&6#� �� KJL ��� "�� �" ���@���"1 ( " ��� �#� "���� �#�6�" ���) '� �� '� >#����� ������" �" � &��� �,�� ��� ������� �$ ���)'� �� '� &� ������ � ���� �����"� �$ � ������ �,��"��� "�� & �&�#�� ��"�� ���$&6 �� �#� $��&&�&�" �� ��$ � �=�,�1(� � ��)=&��&� �� &��� ��$&�&�" �$ �,��"

&" �� ��,���$ =- �- ���"&�&� ��=��&6� �#� "���� ���#� F �* $��" �� �#�6�� &1�1� >� �""�)� &)��&�&����� ���"&�&�" >&�# � �,�� ������" ��� �#�"���)=&��&�"1B#� ����&���&�- �� " ��� �� =� "�))��&G�$ �"

�����>"� (&�&���-� �#� ,��,� &" ���"�$1 (� ��=�����$=-"�$&6 �#������� � ���� �,��� �$ ���"�$ =- "�$&6�#� ������ � ���� �,��1 B#� ������ "���� �� �#� ,��,��� =� �="��,�$ �" �#� ��$&�&� ������� >#&�# &"�&�#�� ����� �� ����1 ��� �2 ,��,�" =�#�,� & �#&" >�-1

%�� ����� B#� �>� ��)�" ��� )�$���$ =- �#�F �*" 7���� �$ 7����1 ��# >��� "&)&��� �� �#�,��,�"1 (&�&���-� �#�- ��� ���� �$ �#�- �� =� ��@������$ =- �#� �,��" ������� �� �� �$ ������� �������"�1� ������� �� �� �$ ������� ����1 B#�&� "����" &"

$��&,���$ =- �#� ��$&�&�" ������ �$ ��������>#&�# #�,� �#� ,���� ��� �� ��1

%�� � ��� ���# F �* )�$�� �� � ��� &" �"�$ �����,&$� &���)��&� �=��� �#� >���� ��,�� & �#���"����&,� ��� �� �#� ����1 A� �"� �>� $&�������="����� ��,��" ������ �$ ��� & ��� )�$��� ��-��� � #�" � �#&�$ ��,�� �� ��1 B#�"� ��� ������ ��@$&�&� "-)=��" �� �#� F �* ��� )�$��"1 A#��,�� ������� ���6��) ��$" �� ����"" � >���� ��,�� "�"��� &��#���" �#� ��$&�&� ������ �� �#� ��"����&,� ���1 A�$� �� )�$�� �#� >���� ��,�� "�"��" �#�)"��,�"1� �#�6� �� �#� >���� ��,�� �� � ��� $���$" � �#�

�)��� �� >���� ���>&6 & �$ ��� �� �#� ���1 B#&"�6�& $���$" � ���""��� $&�������" �$ �#� "���� ���#� ,��,�"1 ( �#&" )�$�� � "&)��� �="�����&� &"�#�"�� A#��,�� � ,��,� �������&6 � &��� �&�� ��� ��� &" ���� >���� )�- ���> &�� �#� ���� �$ �#����L" ��,�� )�- �#�6� ���) ����� �� ��1 �$>#��,�� � ,��,� �������&6 � ������ �&�� �� � ���&" ���� >���� )�- ���,� �#� ���� �$ �#� ���L" ��,��)�- �#�6� ���) �� �� �����1 (� &" �=,&��" �#�� �#&"&" � �,��@�����E&)��&� �$ �#�" � �="�����&� ���#� ���� ���� =�#�,&��1B�� � �� =� �&���$ ,&� ,��,� 8 �$ �)��&�$ ,&� ,��,�

91 B#�"� ������� �$ ������� ��� ��$&�&� &����)�" �� % ���1 �������� ���� ��=��" �#� ���"&�&����) '� �� '� �>#� ����� �#&" ���"&�&� -&��$" �#���$&�&� ������ �#�6� ���) ����� � ����� �� ����� ����� �$ �������� ���� ��=��" �#� ���"&�&� ���) '���'�� �$ &� �#&" ���"&�&� &" ����� �#� ��$&�&��������#�6�" ���) ����� � �� �� ����� � ����� �"�� <&61 8�1M��� �#�� �#�"� ���"&�&�" ��$ �� �� =� ����

>#� �#�- ��� ��=��$4 & ���� �#�- )�- �,�� =������ "&�� ��$&�&� �#�6�" ���� ����� �-���"&�&�"1 B#&" =�#�,&�� &" &��$�$� )��&6 �#&" ��=,&��" �="�����&� �� �#� ���� ���� =�#�,&��1B#� ������ ���6��)" �� ���$ �#� ��$&�&�

������ ����� �� �=��& �#� ������ �="������$ >������,�� & ��� �1B��" ��� >��� "&)&����-� ��- ��� � #�" � �#&�$

"���� >#&�# $��&,��" �#� ��$&�&� ������ � � �1 A� �"��#��� ,����" �#��� �� #�,� � �����"����&� �� �#� >������,�� �#�� "�&�" �#� "�������� �� ������ ���6��) �=����� �#� � �>�@,����$ �����"����&�1 �$$&�&����-�>� )�$�� �#�� $�� �� �#� �,������&� �����""� ��� ��� 6�� �)��- &� �#� #����� &" �� �$ ��� : �� 6������ �� �- �&)�� "&�� >���� )�- ��)� ��� �� �#�

&�� "� B��"&�&� $&�6��) �� " ���1&�� (� B��"&�&� $&�6��) �� % ���1

��� (� $���� �� 1

Page 6: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

��$�"��� �,� "�)� �&)� ����� �#� #���&6 #�""�����$1

%�� �� ��� ���� B#� #����� &"&$� ��� � &" )�$���$=- �#� F �* $� ���� >#&�# &" "&)&��� �� �#� ,��,�"�$ �#� ��)�"1 (&�&���-� �#� #����� &" ���1 ����&6 ��=� "�����$ =- "�$&6 �#� ������ �� �� �,�� �$"�����$ =- "�$&6 �#� ������ ���� �,��1 B#������� "���� �� �#� #����� �� =� �="��,�$ �� �#������� ��$&�&� ������� >#&�# �� =� ��� �� ��1

+�8�+� %�� &����� 7��� ��

B#� ������ ���6��)" ��� 6&,� & C�9D �" *< "1 A�&)���)���$ �#�"� *< " �" F �*"� ��-&6 �� "��- �"���"� �� �#�&� ��&6&�� "�������� �" >� �� & ����="����� ���)�>���1 ���# �)=���$ "��� � �� �#� *< =���)�" � ������ "���� '� & �#� F �*1 B#� ��)@)�$" �E�����$ & "��� � ��� �����"���$ & �#� �,��"6������$ >#� ����&6 '�1 �$&�&�" >#&�# ��=���#� �#�6� ���) "��� � �� "��� � ��� �#� ��=�&6 ��@$&�&�" �� �#� F �* ���"&�&� ���) '� �� '�1B#� �����>&6 ����" �� �#� *< " ��� �� )�$���$�

"&�� >� $� �� )�$�� �#� ��"����&,� �#-"&��� $�,&��"��"�� &������&� >&�# � $&"���- �$ "�)� ���&�)�@�&� &���� ��������&� "�"�� &���"� �#� ����&6�&7�&$ ���> "�"��� �$ ��)�������� "�"��"1��� F �* ������ ���6��)" ��� "�����$ =- �

�E����� �,�� ��������� �� ��� >#��� � &" �#� �)��� �#� ���6��)1 A#� �#&" �,�� �����"� �#� ������"���� �#�6�" ���) '� �� '�� �$ �#� ������ ���6��)&������" >&�# �#� �#-"&��� $�,&��" ��&� "�)� �&�������� "���� &" ����#�$1 ( �����"� �� �#� *< "� �#�F �*" $� ��- �� �-���� &1�1� �#�- $� �� ����� ���#� &&�&�� ������ "���� >#� �#�- #�,� ����#�$ "�)��&�� ������ "����1A� &���"����� �#� F �* )�$��" �� �#� ������ ���@

6��)" =- ���6��) �1

7��� � 1; B#&" ���6��) ������" �#� �,������&��� �#� ���������$ =�&� & ��� � ��&� �#� $�"&��$��������&� &" ����#�$1 <&�"� "�)� ���������$=�&� ���) ��� � &" �&���$ &�� ��� � ,&� ,��,� ����&� ��� � &" ����1 B#� �#� ����&6 & �#� ��$�"�� &""�����$ =- ���&6 ,��,� �81 B#� #����� &" ">&��#�$ ���$ �#� �,������&� "����"1 (� �#� $�"&��$ �������@�&� &" ����#�$ ��� )�$���$�� �#� #����� &" ">&��#�$���� �$ �#� ��� � &" $��&�$ &�� ��� � ,&� ,��,� ��1(� $��&6 �#� �,������&� �����"" �#� >���� ��,�� &

��� � 6��" =���> 9 �) �)�$���$ �" ������ � � � �� �#�#����� &" ">&��#�$ ���� �$ >� ���� "���� ':� $���&6� ��&����1B#� ���"&�&� $&�6��) �� �#� F �* 7�1� &" "#�>

& <&61 �1

"�*� ������������

<�� ���# �� �#� $�"&��$ �������&�" �$ ���# ���������6��) &,��,�$ & �#� ,��&$&�- �� �#&" �������- >�������) �#� �����>&6 "���" �� ,��&�- &��

�1 3������ �#� *+5 ��$� ��� �#� F �*" >� ��$ ��)�$�� �#��� �#� �������-1

�1 ("��� �#� �������- &�� �#� *+5 ��$� �"&6 �*/� $�������&�1

81 �"� *+5 �� ,��&�- �#� �������-1

B#� )�$�� �#���&6 ���� *+5 C�����D �� =� �"�$�� ,��&�- �&&�� ���"&�&� "-"��)"1 B#� ��6��6� ���"���&�-&6 �#� "-"��) ����>" �#� �"� �� ,��&�=��">&�# �&&�� $�)�&" �$ "������" "�������&6 >&�#)�$���"1 B#� =�#�,&�� �� �#� "-"��) �� =� 6&,��&�#�� �" � "�� �� ,��&�=�� �""&6)��" �� �" � ���"&@�&� �����&�1 B#� �������&�" �� =� �#����$ #�,� �� =����,&$�$ �" B! ���)���� C�D1 (������-� *+5 =�&�$"�#� ���"&�&� �����&� �"&6 FF" � &��- F��&"&�F&�6��)"� �" � )�)��-@���&�&�� $��� "��������1 (� ��������- &" �� )�� =- �#� "-"��)� � �������E�)��� &"���$���$ =- *+51A� &���"����� �#� �#��� "���" �=�,� & $���&� >&�# �#�

�������- KKA#��,�� �#� #����� & ��� � &" ����$ ���#� >���� ��,�� �� ��� � &" #&6# ���6#LL1B#� F �*" >� #�,� �� &"���� ��� 7�1� �"&�� �#&"

&" �#� ��- ������ ���6��) "�$&6 ��))�$" �� �#�#������ �$ % ��� �=����"� >� )�"� ���� � ���� �� &�"��$&�&� ������ �������1 B#�"� >� =�&�$ � *+5 �&���"�� <&61 �� >&�# �� )�$��� ��������� ��� �#�F �* 7�1� �$ �� )�$��� ��������� ��� �#�F �* % ���1 B#� ��))�&���&� ,&� �,��" =��>���#� )�$���" &" )�$���$ =- "#���$ ,��&�=��" ��&�"� 5��$�������&��1 <�� ���#&��� ���"�" >� ��$ �#� ,��&@�=�� ������������ >#&�# �&"�" ��� �#� ��""&=��,����" ��� ��$&�&�" & �#&" "-"��)1 B#� �#&�$ ���

$�������&� &"���&���" �#� �>� )�$���" �" ����� �$

&�� )� B��"&�&� $&�6��) �� 7�1�1

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ���

Page 7: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

�����1 B#� )�$��� ����)����" & �#�"� &"���&��&�"��� �"�$ �� $�"��&=� �#� "&6�� �����&�" =��>���#� ��)����"4 & �#&" ��"�� �#� ����� ,��&�=�� � � ���� ����� �� ��$&�&� &���� &" &$��&�&�$ >&�# �#� �����,��&�=�� � � �� �� ����� �� ��$&�&� �������1 B#����� $�������&�" "���� �#�� &&�&���- �#��� ��� ��,��" �$ �#�� �#� ���6��)" ��� & �#�&� &&�&�� "����1B#� � !�� $�������&� & ��������� "���&�&�">#&�# ��$&�&� ������ "-)=��" ��� $��&,���$ ������� >#&�# ���$" �#� ,��&�=�� � � ��" & ��#��>��$"� �#� ����&� �� �#� F �* % ��� &" )�$���$#���1 B#� �"� �� � !�� &" ��""&=�� ��� ��� ��$&�&�������" �$ "�,�" "�)� )�)��- $��&6 )�$��

�#���&6� "&�� � �$$&�&��� ,��&�=��" ��� �#� ��$&@�&� ������" #�,� �� =� &���$���$1<�� �#� "��� �� =��,&�- >� ���� ��� �#� ����#

$�������&�" >#&�# $��&� �#� ���"&�&�" �$ �#��,�� ������ =�#�,&�� �� �#� )�$���"� &1�1� >#&�#)�$�� �#� F �*"L ����&�" � �$ �1 B��#&�����"��&��&�" )��� &� &)��""&=�� �� �"� � !�� $����@���&�" ��� �,��"1A� #�,� >�&��� � ��)�&��� >#&�# ����)��&����-

���"����" � "�="�� �� �#� 6���#&����- $��&�$ F �*"&�� � *+5 &��� �&��1 (� ��"� $��" "�)� ��"&"���-�#���" �&�� �"��&6 �#�� ���# ������ "&6�� &" 6���@���$ =- �E����- �� F �*1

&�� *� *+5 &��� �&�� ��� �#� �������� ��)��"&�&� �� 7�1� �$ % ���1

��: (� $���� �� 1

Page 8: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

<&���-� >� ���)����� �#� �������- >� >�� �� "#�>�" � B! ���)���� >#&�# "����" �#�� >#��,�� �#�#����� ����&,�" �#� ��))�$ �� ">&��# �� �#� "����"�� ��� � ����" �#�� &� &" �� �)��-�

��� ����� �� �� � ����� � �������A� &"��� �#� �=�,� ���)��� &�� �#� *+5 �&�� �"&6

�#� �����>&6 #� $ $�������&� ���� �#�� ,��&�=���)�" )�"� =� �����$�$ =- �#� )�$��� �#�� &" >�&�&6�#� ,��&�=����

#� $ �% �������$�& ' ����� �������� � �� ' �(���

B#&" ��"���" & �#� *+5 &��� �&�� �" "#�> & <&61 �1M�> >� �"� *+5 �� ,��&�- �#� �������-1 B#�

������ �� *+5 &"�

�� �( ��)������ �% �������$�& ' ����� % ����<���� � � � �� ����

B#�"� ������ ���6��) 7�1� "��&"�&�" �#� �������-1A� ����$ #�,� ��� )��� �#� ?�"� 7�1� �$ % ��:

&�� �#� �������� ��)��"&�&� �� ,��&�- �#� �������-��&�� �#� ,��,�" ��� ��� �:� �� �#� #�����1 B#&" &" �����""��-� "&�� �#�"� �$$&�&��� "-"��)" ��� ����$�$1 B#� ������" �� �#�"� "-"��)" ��� $��&�$ �"6��=�� ,��&�=��" *#������+,� #������+�� #������+-��$ #�����& & �#� �&�"� ��� $�������&� & <&61 ��� �$*+5 �#��"�" ��=&����- ,����" ��� �#�"� ,��&�=��" &���# ��)�����&� "���1 ( ��#�� >��$"� >� #�,�KK�#���&�LL =�#�,&�� �� �#� �#-"&��� $�,&��"�� ����&�$ & �#� �������� ��)��"&�&�� >#&�# &" ��-�&��� ��"� "&����&� ��� ��� "-"��)"1 *� �- =�#�@,&�� �� �#� �������� ��)��"&�&� �� 7�1�� % ��:� �$"�)� )��� "-"��)" &" ��"� � =�#�,&�� �� �#� ����������)��"&�&� �� ?�"� �#�"� �>� "-"��)"1A� ��� ��- &,�"�&6��&6 �������&�" �#�� $�"��&=�

��� ��""&=�� =�#�,&��"� &1�1� B! ���)���� �� �#� ���)���1 B#�"� >� �� ��>�-" ��- �� ��)��"� � ")���"�� �� "-"��)"� �$ &� �#� ,��&�&���&� ��&�" $�� �� �=�#�,&�� �#�� &" �� � =�#�,&�� �� �#� ��)����� "-"��)�>� �� �$$ )��� "-"��)" �� �#� �������� ��)��"&�&���&� >� "�����$1M�> >� "���� �� ,��&�- &� �#� ������ ���6��)" ����&��

��� �&"� �� �������&�"1 ( �#� �����>&6 >� >&�� �&"� ������# �������- >#&�# "-"��)" #�,� �� =� ��)��"�$��$ >� $&"��"" �#� ,��&�&���&� ��"���"1

�������� ������ ���� � ������ ���� � ��� ������� ��� ������ ���6��)" ��� �� ���"� �� ,��,��"� >� ��)��"� ���# ������ ���6��) >&�# �#� ,��,�" &�"�$" ��))�$" ��1 A� �#��� &� �#� "����" ,��&�=�� �����# ,��,� #�" �#� ,���� ��� >#� �#� ������

���6��) &" �� �� �� &�" ���)&��&6 "����"1 *&�� >��""�)� �#�� ��� ,��,�" ��� ���"�$ >#� � ���6��) &""�����$ �$ �>� ���6��)" $� �� �� "&)�������"�-�>� $� �� ��$ �� ��"&$�� ,��,�" �#�� ��� �� ">&�@�#�$ =- �#� ���6��)1B#� ,��&�&���&� >&�# *+5 ��,���" �#�� ��� ���6��)"

����&�� �#� �������-� >&�# �� �E����&�� *+5 "#�>"�#� �����>&6 ����� ����� >#� ,��&�-&6 ���6��)7�1� �>� �)&���$ "�)� ��"" &����"�&6 ��������

���� +�+. ���� +�/.

���� +,�#������+, ' ��� ���� +,�#������+,

' ���

���� +/�#������+/ ' ��� ���� +/�#������+/

' ( �

���� +��#������+� ' ��� ���������� ' 0 /

���� +-�#������+- ' ���

���������� ' 0 + ���� +�1.

� � �� ' 2��)

���� +�,. ���������� ' 0 1

$������ ' �����

���� +,�#������+, ' ( � ���� +��.

���������� ' 0 , ���������� ' 0 -

(� ������ ���6��) 7�1� ����" "���� ': �#&" &$&����"�#�� $��&6 �#� �,������&� �����"" �#� >���� ��,�� &��� � #�" ����� ��� ��>1 B#������� �#� #����� &"">&��#�$ ���� �$ �#� ���6��) "���"1 B#� ����� ������=�,� #�>�,�� "#�>" �#�� ,��,� �8� >#&�# >�" ����$����&�� >#� ����&6 "���� '8� &" "�&�� ��� �� �#� �&��"���� ':1���#��6# �#&" &" � ,&����&� �� ��� �������-� &� &" ��

�#�� "�,���� "&�� >� �� �""�)� �#�� ����� �#&" �����"���� ': &" ����#�$� �#��� &" "�)� &���,��&� =- �#��"�� "��# �#�� ��#�� ���6��)" >&�� �� =� "�����$=����� �#� ���� &" ��"���$ �� &�" &&�&�� "����� �$ �#&"��"�� &���$�" �#� ���"&6 �� ��� ,��,�"1<���#��)���� � ���)��� ��� "���� �� ,��,� �8

$��" �� �$�6�� �#� ����� "&�� ,��,� �8 ��-������" �#� ����&6 >���� "����- ��� �#� ��$�"��1(�� �161� ,��,� �� >���$ ��)�& ��� ���)����-� ��,�����> �� ��� � )&6#� �����1���#�� &����"�&6 ��"� &" �#� ,��&�&���&� �� ���@

6��) 7� 7�1 B#&" ���6��) ������" �2 $&������,��,�"� �$ �#�"� �#� ��"���&6 "���� "���� �� �#� ���@����� ��)��"&�&� �� ��� �#�"� ,��,�" �$ 7� 7� &" 7�&�����6�1 �" � ��"�7����� �#� ,��&�&���&� ���� �=����8 # � � *� ����� � +�$�� ��� "-"��) ��&6 ���:�+�G �$ ��"�)�$ �=��� 8�� +�6�=-��" ��)�& )�)��-1

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ���

Page 9: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

( �#&" "���&�� ��"� �,�&$&6 �#&" ���=��) &" ��"-1A��� "��&� �� �#� ��"� &�� �2 "�=��"�"� ���# ,��&�-&6�#�� �� �� �#� ,��,�" &" ���"�$ >#� 7� 7� ���)&@���"1 ( �#&" ��"�� ���# �������� ��)��"&�&� ��-&,��,�" �>� "-"��)"� 7� 7� �$ �� �� �#� �2 ,��,�"�)��&6 �#� "���� "���� )��# ")�����1 ���# �� �#�"� �2�#���" �#� "�����$" >&�#& � �����&� �� � "���$1

�������� ������ ���� � ������ ���� ��� ����� ���������� ��� B#��� ��� �&,� ������ ���6��)" >#&�#"�$ ��))�$" �� ��)� �� 7�184� 7�1: � 7�1�4�7� 7�� �$ 7� 7�1 A� ��)��"� ���# �� �#�"� ���@6��)" >&�# 7���� �$ �#��� &� �#� "����" ,��&�=�� ����)� � #�" �#� ,���� )) >#� �#� ������ ���6��) &"�� &�" ���)&��&6 "����1 *+5 "#�>" �#�� ��� �&,� ���@6��)" ��� ������� >1�1�1 �#&" �������-1����6��"�-� >� �#��� �#&" ��� ���6��) 7�1:4�

>#&�# &" �#� ��- ���6��) �"&6 ��)� �1 B#&" �#�����"� "�����$"1

�������� ������ ���� � ������ ���� ��� �� ��� ���������� ��� H�- ������ ���6��) 7�1� �"�" �#�#�����1 A� ��)��"� 7�1� �$$� ��� �$ �#��� &� �#�#�����L" "����" ,��&�=�� &" )) >#� �#� ���6��) &" &�� �� &�" �&�� "����"1 B#&" &" �#� ��"�1M�> >� ��> �#�� >#��,�� � ������ ���6��)

���)&���"� ��� ,��,�" ��� ���"�$ �>&�# �#� �� �E���@�&� �&"��$ �=�,��� �$ �#� ��)�" �$ �#� #����� ���">&��#�$ ���� ���,&$�$ �#&" >�" ��"� �#� ��"� >#� �#������� ���6��) >�" "�����$1 A� ����#�� �""�)� �#���>� ���6��)" ��� �� ��&6 "&)�������"�-1 B#&"����>" �" �� ��"&�- ,��&�- �#� ��"� �� ��� �������&�"1

�������� ��� �� ��� �� � �� ; �� ������ ��� ��� � ������ �� � �� ; �� ��� ����� H�- ������ ���6��)7�1� �"�" �#� #�����1 A� ��)��"� 7�1� �$ % ������1 <&61 �� �$ �#��� &� �#� ���L" >���� ��,�� $��" ��#�,� �#� �(�� ,���� >#� �#� ������ �� �� �,�������"1 A� $� �� ��$ �� &���$� �#� #����� & �#���)��"&�&�� "&�� >� ��� ��- &����"��$ & �#�"����&6 ��))�$ 6������$ =- �#� ������ ���6��)1*+5 "#�>" �#�� 7�1� ����&��" �#&" �������-1

�������� ��� �� ��� �� � �� ; �� ������� ���� �� ���� ��� )+� );� �� )= �� ���� �6�&� ��- ���������6��) 7�1� �"�" �#� #�����1 A� ��)��"� 7�1��$� ���� " ����� " ����� �$ " ���:� �$ �#��� &� �#�"����" ,��&�=�� �� ���# ,��,� &" ����� &� �#� #�����"����" &" ��1 B#&" �������- #��$"1

�������� ��� �� ��� �� � �� ; �� ������� � �� )> ������ A� ��)��"� 7�1�� $� ���� �$ " ���8� �$�#��� &� �#� "����" ,��&�=�� �� ,��,� �8 &" ���� &� �#�#����� "����" &" ��1 B#&" �������- ��"� #��$"1

.� ���� ��� ����� ����� �� ����� ����� ���������# �� �#� �#��� ����&6 �&�" &" ���&,� >#� �#� ,��,�

�#���6# >#&�# �#� ����&6 >���� ���>" &" ���1 B#�"���� �#� ,��,�" �8� ��� �$ �21 *&�� �#��� &" � ���������6��) >#&�# "�$" ��))�$" �� ��� �#��� ,��,�"�$ "&�� �>� ���6��)" �,�� �� "&)�������"�-��#&" �������- &" ��&,&���- ����&���$1

7���� �� ��� ������ ���� ����� � ��� A�"#�> �#�� >#��,�� � ��)� &" >���&6� �#� >�������>&6 �#���6# �#� ��)� �� ���,� �#� "-"��) ,&�,��,� �: �� ,��,� �9� �� &" ��)��$ &�� ��� � �� ����1 <�� ��)� �� �#&" ���$" �� ���� ��""&=�� ���#"�

�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" �� �$ �:1�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �$ 8 &����� �1

81 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �� �� �$ : &����� �1

�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �� �� ���$ �91

A� ���)����� �#� �������- �#�� ���6 �� ���"� �� ���#�"� ���#" ��� ,��,�" ��� ��� >#� ��)� � &">���&61 /�)� � &" �"�$ =- �#� ������ ���6��)"7�184� 7�1: � 7�1�4� 7� 7�� �$ 7� 7�1 A���)��"� ���# �� �#�"� ���6��)" >&�# ��� �#� ,��,�")��&��$ �=�,�1 *+5 "#�>" �#�� �#� �������- &"����&���$ =- ��� ���6��)"1<�� ��)� �� >� ����6��"�- #�,� �#� �����>&6

���� ���#"�

�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" �� �$ �91�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �$ : &����� �1

81 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �� �� �$ 8 &����� �1

�1 <��) ��)� � �#���6# ,��,�" ��� �� �� �� ���$ �:1

/�)� � &" ��- �"�$ =- ������ ���6��) 7�1:41 *+5"#�>" �#�� �#&" ���6��) ��"� ����" �� ���"� �� ���# ��,��,�" ��� >#� ��)� � &" >���&61

3 �� � ��?� ����� �� ������ � ��� �� ��� ��������� ������ B#&" �������- �"���" �#�� >� #�,� ���������$ ���> �� �&7�&$" & �#� ����� &1�1� � ���6��)���" >���� ���> $&�����- �#���6# � ��� >&�#��� "���&6&� �&�"� & �#�� ���1 <�� ��� ���"� >� �#��� �#&"�������- � ���# ���6��) �#�� &" �������&6 �� ���"��� �� �#� ���L" &��� ,��,�" �$ �� ���"� �� �� �#����L" ������ ,��,�"1<�� ��� �� >� �#��� �#� ���6��)" 7�184 �$

7� 7�� ��� ��� � �#� ���6��)" 7�1� �$ 7� 7�� ������ 8 �#� ���6��)" 7�18� 7�18#� 7�184� �$7� 7�� ��� ��� � �#� ���6��) 7�1�� �$ ��� ��� :�#� ���6��) 7� 7�1 <�� ���" � �$ � ��#&6 #�" ��=� "#�>� "&�� �#��� &" � ���6��) �#�� &" �������&6=��# �#� &��� �$ ������ ,��,�" �� �� �� �#�"� ���"1

��9 (� $���� �� 1

Page 10: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

��� �#���" "�����$� >&�# �� �E����&�� A#��#���&6 % ��8 >&�# 7� 7�� � ����� &" 6������$ =-*+5 "#�>&6 �#�� ,��,� 2 &" ����$ & �� "�����$ ,��,� �� &" ����$ & �#� �����>&6 "���1 B#&",&�����" ��� �������-� "&�� >���� &" �> ���>&6�#���6# ��� 81 *&�� ���6��) 7� 7� &" �"�$ ���)�&����� �����"�" ��- �$ &" �� � ���� �� �#���)�� ���$���&� �-���� �#&" &" �� ��"&$���$ �� =� �"�,��� �����1

(� &���!�� +�� ���

( �#&" "���&�� >� ��� �� &����"��$ & #�$�&6 �#���)�� ������&�� =�� & �#� "-"��)L" �����&� �������& )������&�" >#&�# )�- �$�6�� �#� "����-�� �#� ����1 <&6��� : "#�>" �#� ���� �� �#� ���� >���� 6�&6 �� �E�)&�1 (� )�&�- ��"&"�" �� ���� �#-@"&��� $�,&��" ���� �#�� �#�&� �)�" $&���� ���) �#�"��� �#� ��&6&�� ������ B#� �>� ���" ���� �� ��� �� &>#&�# �&7�&$" �$ "���) �� =� ����� �#� ��$�"��>#&�# &" �=�� �� ���� "���) $�> �� >����� �$ �#�#���&6 $�,&�� �#������ ��� &����"&6 �#� ��)���������� �#� �&7�&$ &"&$� �#� �&�"� ���1 +����,��� �#��� ����&��" =��>�� �#� $�,&��" >#&�# �� =� ����$ �����"�$ �"&6 ,��,�"1A� ��"&$�� �#� �����>&6 "����&�� F��&6 �#�

�,������&� �� �#� "����&� & ��� �� �#� ��$�"��)������&�"1 ����� �#� "���) ���� =� �����$� �$�#� ���""��� &"&$� �#� ��$�"�� "����" �� �&"�1 M�>�#� #����� & ��� � #�" �� =� ">&��#�$ ��� �� ���,������#�� ���$���&� �� "���)� "&�� �E���$&6 � �����&���""��� �&)&� )�- ���"� �#� ��$�"�� �� �E���$�1����� ">&��#&6 ��� �#� #����� >� #�,� �� ���� �=���

���#�� ���=��)1 (� �#� "����&� & ��� � ����" $�>

=���> � �����& ��)��������� &� )�- =���)� "��&$ �$���� =� $��&�$ &�� ��� �1 B#�������� ,��,� � )�"�=� ����$ ����- ���6# �� ��� �#� "����&� =� $��&�$&�� ��� �� >#��� � ��"�@�����""&6 "��� ���,��" �#�"����&� ���) =���)&6 "��&$1 ��>�,��� =����� ,��,�� �� =� ����$� >� )�"� �"��� �#�� ��� � &" �)��-4��#��>&"� � �,�����> �����" & ��� �1 *� >� )&6#�#�,� �� ��� ,��,� 8 �&�"� �� $��& ��� �1H�� ��"� &" �� )�$�� � ��������� >#&�# �� ����

>&�# �#� ���=��)" $&"��""�$ �=�,�1 B#� ����������>#&�# �� &������ �#� "-"��) =- ">&��#&6 ��� �#�#����� �$ �"&6 ,��,�" � �$ 8 �� $��& =��# ���"�)�"� "��&"�- �#� �����>&6 "����- �������&�"�

�1 (� � ����&6 )������&� & �#� ��$�"�� �����"��#� #����� )�"� =� ">&��#�$ ��� ����- ���6# "��#�#�� �#� ��$�"�� $��" �� �E���$�1

�1 (� �#� #����� &" ">&��#�$ ���� ��� � &" $��&�$ &����� � =����� �#� "����&� &" & $�6�� �� =���)&6"��&$� �#&" )��"� �#� #����� )�"� �� =� ">&��#�$��� ��� ����-1

81 (� ,��,� � &" ����$ �� $��& ��� � &�� ��� �� ���� #�" �� =� �)��-1

!���� � >� >&�� 6&,� ���)��&G�$ ,��"&�" �� �#�"��������&�" ��� ���# )�$�� >� �"�1B#� �����>&6 �&)&6 ����)����" ��� 6&,� =- �#�

�#-"&��� �#�������&"�&�" �� �#� =���# �����

� (� �#� ��$�"�� )������&�" �$ �#� ���$���&��� "���) & ��� � ���&��"� �#� ��$�"�� )�-�E���$� ����� )��� �#� 9 �&)� �&�"1

� (� �#� #����� & ��� � &" ">&��#�$ ���� &� ����" �E����-� �&)� �&�" ��&� �#� ���$���&� �� "���) "���"1

� (� �#� ���$���&� �� "���) "���" & ��� �� �#�"����&� )�- =���)� "��&$ ����� )��� �#� � �&)��&�"1

� (� ����" =��>�� � �$ �� �&)� �&�" �� �)��- ��� �1

B#� $��&&6 �� ��� � &" "����"�$ �� =� 7�&�����6#� "� � �&)&6 ��"���&� &" 6&,� #���1

(��� ,������������ �� ���� �!������

%���� ���� � �B�"� C�D ��� �&&�� "���� ����)����E��$�$ =- ����@,����$ ,��&�=��" �����$ �����1*�)��&����-� �&)�$ ����)��� ����> �>� �&$" �����"&�&�"� �)��- �������� �$ ����2� �� �� ��������1B#� $&"����� ���"&�&�" ��� "���&�&�$ =- �#� �$6�"=��>�� �#� ������ �����&�" �$ ��� 6���$�$ =-���$&����" �,�� �#� ,��&�=��"1 � $&"����� ���"&�&� ����- =� ���� >#� �#� ,����" �� �#� ,��&�=��" "��&"�-&�" 6���$1 +����,��� >#� � $&"����� ���"&�&� &"����� "�)� �� �#� ,��&�=��" )�- =� ��"��1 A#&�������� ��"&$�" �� � ������ �����&� �� �#� ����)����&�� -� F&�6��) �� �#� �,�������� "-"��)1

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ��2

Page 11: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

�&)� �� ��"" �$ �#� ,����" �� �#� ,��&�=��" &����"�=- �#� �)��� �� �&)� �#�� ��""�$ �" ��6 �" ���� �� ��� � =����� �E���""&� �,�� �#� �����"� �""�@�&���$ �� �#&" �����&� #��$"1 B&)�$ ����)��� �����)��"�$ �"&6 �#� �������� ��)��"&�&� ���������>#��� �#�- #�,� �� "-�#��&G� � ��))� �,��"1B#� ,��&�&���&� ���=��) ��� �&)�$ ����)��� #�"

=�� &��"&,��- &,�"�&6���$ �$ )�- &����"�&6��6&�" #�,� =�� &$��&�&�$ ��� >#&�# �#&" ���=��) &"$��&$�=�� C��8���:��2D1 ��"� �#� "-�#�"&" ���=��) ����&)�$ ����)��� &" $��&$�=�� C��D1���� >� 6&,� � "���&�&���&� �� �#� �,��������

"-"��) �"&6 �&)�$ ����)���1 B#&" "���&�&���&� &" �#�=�"&� )�$�� ��� �#� "�="�7��� KK&)���)���$LL "���&@�&���&�" & �#� &��� ��6��6�" ��� �#� ����" .���"C�8D �$ �-B��# C�����D1 <&�"�� >� $���)��"� �#��,�������� "-"��) &�� �#� �����>&6 ��"" ��)���E"�="-"��)"� B#� #������ ��� �� ��� �� �#� ��$�"���&�" ���""���� �$ �#� ���������1 M�E�� >� 6&,� �#�6���#&��� �����"����&� ��� ���# ��)����1 M�����#���6#��� �#� $�"��&��&� >� �"� �#� ��&�" KK"�$LL�$ KK����&,�LL �� &���"����� �#� ��))�&���&� =-&$&���&6 � $&����&�� =�� & ���� �#��� &" ��- � "-@�#��&G��&� � ��))� �,��" ��� �&)�$ ����)���1

%�� $� ��� B#� #����� �"�� <&61 �� =�#�,�" �" ���@��>"� ����� ����&,&6 �#� �,�� ������O��� ���) �#���������� &� ��"��" &�" ����� � �$ ��)�&" & �#������&� � ���� ��� � �&)� �&�"1 �����>��$"� &� &$&@����" �#�� � )��� "���) �)��6�" =- "�$&6�� ���O���1 B#� ��)=&��&� �� �#� &,��&�� �� � �$�#� 6���$ � � �� �#� ���"&�&� �����" &� �� =� ���� ���#&" ����&����� )�)�� �1

% �� ) A� �""�)� ��� � �"�� <&61 9� &" ���� ��� �-��,���1 (� �#� �,�� �� ��) ���) �#� ��������� �����"���� � >&�� =� �)��- &"����-1 ��>�,��� &� �#�

�� ���O��� �,�� �����"� �#&" )��" �#� ��)��������#�" ����� =���> "�)� �����& ��,��� �#� ����� �� &"��"���$ �$ &� &� �&"�" �,�� � >&�#��� �=��&&6 �#��� ��) �,�� �#� "����&� & ��� � )�- =���)� "��&$�$ >� ����# �#� �����&� ����1 M��� �#�� �#��� &" �&,��&�� KK��� �LL & �#� � ��� �����&�� "&�� �#����"&�&� �� ���� )�- =� ���� ����� � �&)� �&�"� =��&" �� �����$1

% �� + (&�&���-� ��� � �"�� <&61 2� &" �&���$1 B#���#��� &" � )������&� >&�#& �#� "-"��) �$ ��)��6��- $��&&6 #�" �� =� &&�&���$ �� 6������� �"��� "#��$�> �� �#� "-"��)1 B#&" &" &,���$ =-����O�� ��1 �� &� ��� � &" �� �)��- -�� �$ ��� � &"�����$- =�&6 �)��&�$ �#��� )&6#� =� � �,�����> &��� �1 *&�� &� ����" �� �� �� �&)� �&�" �� $��& ����� �#&" &" �E���""�$ & �#� &,��&�� �� �#� �� ���������&�� �,��- �� ��) �,�� >&�#& �#&" ���&�$ )&6#����$ �� � �,�����> "&����&�1 ��>�,��� ����� �� �&)��&�" ��� � >&�� ����# �#� ����� �����&� >#&�# &�&$&����" =- �#� �,�� �����+1

%�� &�������� <�� ��� �����"� >� ���� � ,��-"&)��� ,&�> � �#� ��$�"�� �"�� <&61 ���1 (� &">���&6 �� ��1 (&�&���-� �#� ��$�"�� &" >��� ���@�&�&6 =�� &� )�- "�$$��- =���� $�>� >#&�# &"&$&����$ =- �#� � �)������&�� �,��17������� ������ ��� &�������� *&�� >� �&�� �� ������� )�$�� �� �#� �,�������� "-"��) �" )�$���� �"��""&=�� >� $��&� �#� ��$�"�� �$ &�" ���""���&"&$� �" �>� $&"�&�� "�="-"��)" �"�� <&61 ���1 A#&���#� ��$�"�� ?�"� &$&����" >#��#�� &� &" =���� ����� �#� ���""��� &$&���&� >���" �" �����>"� <��)�#� &&�&�� ���� �����&� &� 6��" �� "�)� � ��������&� � �#� �,�� � 1 <��) �#��� &� )�- �&�#������# � "���� �� ��� #&6# ���""��� ����� )��� �#�

onswitch_off

waitingh<=5 heater_off

h=5h:=0off

&�� .� ������1

empty

drain1 drain1

full dangerheater_offt1:=0

t1>4gel

solid

&�� /� B�� �1

drain1

full

overflow drainingt2<=10

emer_draint2:=0

emptydrain1

drain1

empty

&�� 0� B�� �1

malnormal fail

&�� �1� �$�"��1

��� (� $���� �� 1

Page 12: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

9 �&)� �&�" �� �����" �� �#� ���� "���� &� �#��� ���O��� �,�� �����" & �&)�1 !&�� & ��� � �#���&" � &,��&�� & � ��� >#&�# �����" �#� ���"&�&��� �+���1

%�� &������� B#� )�"� ��)���E "�="-"��) &" ������"� �#� ��������� �"�� <&61 ���1 A#� �#� )��@����&�&6 �,�� � &" ����&,�$ ���) �#� ��$�"����#� �,�� ����O�� �� &" "�� �� ��� � >&�#& � �&)��&�� �$ � �)��6��- $��&&6 &" &&�&���$ ��� ��� �1B#� �#� #����� &" ">&��#�$ ��� =- ����&,&6 �#� �,��������O��� ���) �#� ���������1 B#&" )�"� ����� )����#� � �&)� �&�" ����� ����O�� ��>�" "��� �$ >&�#&8 �&)� �&�" ������ >�" ����&,�$1 (� �#� �����+ �,�����&,�" ���) ��� � ����&��� ������O��� &" "�� &))�@$&����-1 M�E�� >� >�&� ��� �#� �,�� �� ���O��� �� ���&,����) �#� #����� �$ �����+ �� ���&,� ���) ��� � �&� &�#�" �� =�� ����&,�$ -���1 �E����- � �&)� �&�" ������#� �� ���O��� �,�� >�" ����&,�$ ���) �#� #������ �#��� ��) �,�� &" "�� �� ��� �1 ����� ��� � &" �)��&�$�$ �#� "-"��) &" "���1

(�"� ������������ ���� ������

.���" C�8D &" � )�$��@�#���&6 ���� =�"�$ ��#� �#���- �� �&)�$@����)��� �$ ��)����� ��6&�"13������-� ���# ����)��� �� � "-"��) �� =� "���&@�&�$ � &�" �>1 +����,��� B&)�$ �)�����&���B��� !�6&� �B B!� ���)���� C�8D � � �E��"&� �� B! ��� 7���&���&,� ��)����� ���"�&6 �,�� $�"��&)� � $�"��&=&6 �#� ��7�&��)��" �� �#� "-"��)"�� =� 6&,�1 B#�� .���" ��"�����" �#� ��"���&6���$��� ����)��� ����)��&����- �$ �#���">#��#�� �#� ��)��"�$ "-"��) >&�� "��&"�- �#�"���7�&��)��"1 ����&6 �#&" ��"� "��$- >� "���&�- �#� 6&,�

��)����"� &1�1� �#� ���"� �#� #������ �#� ��$�"���&�" ���""���� �$ �#� ��������� "���&6#����>��$ ���)�#� ���)�� "���&�&���&� �" �&)�$ ����)���1 ( ��$���� 6&,� � &)���""&� �� �#&" >� �E���& �#� "���&�&@���&� �� �#� #����� �" .���" &��� ��$�1

3��� /

3����� ,

3����� 2

3���� �4���2 )) 2 �� � ))

�� . 5

(�( . & �� � 6�

����� . ���

����� .

��� '7 �4���2 ))" 2 .' 5" �� +

�� . +

(�( . & �� � 8�����%

����� . 2 9' �

����� .

2 ' � '7 2 �� � ))" " �� ,

�� . ,

(�( . & �� � 6!!

����� . ���

����� .

B#� >#��� ��)���� KK#�����LL ��"&"�" �� �#����� ������ �>��������� �� ���������$�� ����� �)��-�� �$ �#� �>� "-�#��&G��&� �,��" ������O��� �$�� ���O���1 B#� "���&�&���&� $��&,�$ ���) �#� �&)�$����)��� )�$�� &" 7�&�� "���&6#����>��$1 H� #�" ��

heater_offdangernormal press2high

mal p:=0p2high

p>8

&�� ��� /��""���1

malc1:=0

drain1

c1<=3

switch_offempty2

0

1

2

3

4

7

heater_offc1:=0

5

empty2

switch_off

c1<=4

c2:=0emer_drain

6

heater_offc1:=0

empty2

c1<=1

c2>=2

&�� �"� ��������1

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ���

Page 13: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

"���&�- ���# �����&� =-�

�1 � &$��&P�� ��� �#� �����&���1 � "�� �� =����� ,��&�=��" �#�� �,������ �� ����>#��,�� ������ ��"&$�" �� �#&" ����&����� �����&�������$ �������������

81 � ���$&���� �,�� �#� ,����" �� �#� �����"� �����$��� �� ��� �#�� ����>" ������ �� ��"&$� �� �#&"�����&� �" ��6 �" &� #��$"� �$

�1 � "�� �� ���6�&6 ���"&�&�"1 ���# ���"&�&� ��@"&"�" �� � ���$&���� �,�� �#� �����"� �����$ � ��� �"�� �� �,��" �$ � "�� �� �""&6)��" ��"���&6�����" �� G���1

( ��$�� �� ���-G� �#� #�����L" �����"" � B B!���)��� �� =� �"�$ �� �E�)&�� �161� >#��#�� ���6�- �E����&� "����&6 ���) �#� &&�&�� �����&� �#�#����� �&���- >&�� ���$��� � )��� "���)� &1�1� ����#�#� �����&� �)=�� 81 B#&" )��"� �#� �����"&�&�$3.%3(O0@@ =���)�" ����1 B#&" &" �E���""�$ &B B! �"

���� � ��$3.%3(�0@@

�$ ���)��&G�$ & .���" �"

���� ��(� � & �� ��6!!�

( �#� "�)� >�- >� "���&�- ��� �#� ��#�� )��&��$��)����"1 B#� >#��� "-"��) &" �=��&�$ =- ����������)��"&�&� �� &�" "�="-"��)" �$ �� =� $�� ����@)��&����- =- .���"1 <�� �#� >#��� "-"��) >� �#����#� $�"&��$ ��7�&��)��"� �161� >� ���,�

���� � ����%.A#)�B3<� %.A#+�0"3(@<0�

� 7(3 4(3�7(3 4(3+$�B$�#��$"1 ( >��$"� "����&6 ���) �#� &&�&�� "����" ��� ����E����&�" >� ��� �,�� & � "���� >#��� �#� "����&� &��� � 6��" "��&$ �� � �,�����> �� ��� � �����" �� �#����""��� >&�#& �#� ��$�"�� =���)�" ��� #&6#1H �#� ��#�� #�$� >� ���,��

���� � �� �&0A%(0<<3(�<0&�� �� �%.A#)�3!7%5

� %.A#+�@4<<� $3.%3(�0@@� 7(3 4(3�A0(!.<

� &0A%(0<<3(�<0&/���B#&" )��" >#��,�� >� "���� ���) �#� &&�&�� "����"�$ � )������&� & �#� "-"��) �����" ����������)�,�" �� �����&� �)=�� �� �#� "-"��) >&�� ����# �#�"��� "����"1 ����� >� ��>�-" >&�� #�,� � "��� "#��@$�> �� �#� "-"��)1

B#� ,��&�&���&� �� �#� $&������ �������&�" � �*� */�� ����� ( >���"���&� ����" ��"" �#��� "���$1 B#� ���"� ��� �#&" ����- �6�����=��$����&� &" �#�� �#� ��������� $&�����" � ,��- "��&6��"#��$�> "�7����1 B#��� &" �� )��# ����$�) &���)" �� �@$����)&&") �$� #���� �#� ��"���&6���$��� ����)��� >&�� =� �����&,��- ")���1 +����,������# "&6�� ����)��� #�" �" )�"� "�,� ����@�&�"� >#&�# ��"� ����&=���" �� � )�$����� "&G� ���#� ���$���1

(�(� ������������ ���� +�����

( �#&" "���&� >� �E�)&� �#� "�)� ���=��)� �"&6 �$&������ ����� �)��-� �-B��# C�����D1 ( �����"� ��.���"� �#� )�$�� �#���&6 ���� �-B��# ����>" �����-G� �&��� #-=�&$ "-"��)"� >#&�# )�- #�,� ��@�&���" ,��&�=��" >&�# $&������ �#�6� ����" & $&�@����� �����&�"1 +����,��� �#� ���� "������" �� ��-�#� �#���&6 �� "-"��) ��7�&��)��" =�� ��"� ����@)���&� ���-"&"1 A� >&�� )��� ����&��� �"� �� �#&" ��"-�#�"&G� "�)� �� �#� ����� �#��"#��$" & �#� ��@�����&6 �����""1 �������� "-�#�"&" &" 6�&&6&����"&6 &����"� C���:D� �$ ,��&��" ��"� "��$&�"#�,� =�� �E�)&�$ �"&6 �������" �� �-B��# C��D �$��#�� ����" C�:D1 ��>�,��� & �����"� �� .���"�-B��# $��" �� "������ �#� �#���&6 �� � )�$���6�&"� � B B! ���)��� =�� ����>" �#���&6 �������#�=&�&�- �� $��&�$ ��6&�" ��-1�6�&� �� �=��& � "���&�&���&� & �-B��# &"

"���&6#����>��$ ���) �#� ���)�� �&)�$ ����)���)�$��1 ( ��$�� �� 6&,� "�)� &)���""&� � �-B��#���� �" ���� � ���� �� �#� "���&�&���&� �� �#� #����� �"�-B��# &��� ��$��

��� 2 . ����"

������� 2 �� �

��������� 6� : 2 ' 5"

��������. �4���2�)); 2 �� ��))"

�� 6�. 42�� ��� 4��� <=

42 � ��� ���� �4���2�))

<2� ' 5= �� 8�����%"

�� 8�����%. 42�� 2 9' � 4��� <=

42 � 2 ' � ���� 2 �� ��))

<= �� 6!!"

�� 6!!. 42�� ��� 4��� <=

3������-� �#� �&$ �� ,��&�=��" �"�$ & �#� ���)@��&")� �161� �����"� ��� "���&�&�$ 6��=���-1 +����,������ ���# ����)��� �#� &&�&�� "���� #�" �� =� $��&�$

��� (� $���� �� 1

Page 14: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

�" >��� �" �#� "-�#��&G��&� ��=��" �"�$1 �6�&� >��"� ������O��� �$ �� ���O��� ��� �#&" �����"�1 (�����"� �� .���" -�� �� $&�����- �""��&��� � �)�>&�# ���# �����&�1 <���#��)���� ���# �����&� #�" �&,��&�� >&�# � ���&��� ���� ��$&�&� "���&�-&6�#� ���� �� >#&�# �#� ,���� �� "�)� ,��&�=�� ���@6��""�"1 B#� ���"&�&�" ��� "���&�&�$ =- � 6���$� ��"-�#��&G��&� �,�� �$ �#� "����""�� "����" ��� �"�� �� ,��&�=��" �" >��� �" �#� ���6�� �����&�1���-"&" �� =� $�� =- $��&&6 ��6&�" �$ �#�

�#���&6 >#��#�� �#�- ��� ����#�=��1 �&���-� � ��6&�$����)&�" � "�� �� "����" =- ����� ��)=&��&�"�KK:LL &" �"�$ ��� ��?���&� �$ KK>LL ��� $&"?���&�� �������&� ��"���&�"� &$&����$ =- ��� �$ �&���&�7���&�&�" �,�� �#� ���&���" ,��&�=��"1 A� $��&�� &&�&�� ��6&�

������ � . ��?����+@ ' !A�� : �+ ' 5 :

��?����,@ ' !A�� : �, ' 5 :

��?2 �� �@ ' 6� : 2 ' 5 :

��?�� �� �@ ' �6�B�� :

��?(� ���� @ ' �6�B�� : ( ' 5 :

��?������ �@ ' �6$5 :

�+ ' 5 : �, ' 5 : ��C ' 5"

>#��� ��� ����)��� ��� & �#�&� &&�&�� �����&�" �$�#�&� �����" ��� "�� �� G���1 B#� >� �"� �#� �����>&6�-B��# &"�����&� �� ��)���� �#� ��6&� �� �����#�� &" ����#�=�� ���) ����O���

� ��2 . � ��2 )�4�� )��

������ � �� ��2"

<���#��)���� >� $��&� � �&�� ��6&�

)������ � . ��?����+@ ' #6��� >

��?����,@ ' 6� �!�68 >

��?(� ���� @ ' �,&�%&"

"�="�)&6 �#� �����&�" >#��� �#� "����&� "��&$&�&�"�>� #�,� � �,�����> & ��� � �� �#� ���""��� =���)�"��� #&6#1 H=,&��"�-� �#� �&�� ��6&� ?�"� $�"��&=�" �#�"����" >� >�� �� ���,�� ���) =�&6 ����#�=�� ���)�#� &&�&�� ��1 �$ &$��$� >� �� �#���

�� ���� � ��� ��� ��

"&�� �-B��# �,������" � ��2 : �&��O��6 �� ��)��- ��6&�1 B#&" )��"� >#��,�� >� "���� ���) �#�&&�&�� ��6&� >� >&�� �,�� ������� � "&����&� >��&�� �� ���,��1(� &" ��>�-" � 6��$ &$�� �� �#��� &� �#� "-"��) $��"

�-�#&6 �� ���1 - )��&6 ")��� �����" & �#� ����@)��� $�"&6"� &� &" ��""&=�� �#�� �#� ��)����� "-"��)��>�-" 6��" =�����$ & �#� &&�&�� "����� �$ �#� ��@������� &" �,�� �#����6�$ �� ������) #&" ��"�1 B#��#� "����- ��"��� �=�,� >���$ =� >���#��""1 B#��������

>� $��&� � "��� ��6&�

��) �� � . ��?2 �� �@ ' 6!! :

��?����+@ ' B��D :

��?����,@ ' !A�� :

��?(� ���� @ ' �6�B�� :

��?������ �@ ' �6$E"

��#� ��6&� �� "&����&�" >#��� >� #�,� � "���"#��$�> �� �#� =���# ���� ����� � ��$�"��)������&��� �$ >� �� "#�> �#��

�� ���� � � ����� � �#��$"1 B#&" )��"� ���) �#� &&�&�� ��6&� � $�"&��$KK6��$LL "���� &" ����#�=��1 (� ���� =� ���,� & �#&">�- �#�� >� ��>�-" �$ �� & � 6��$ "����� "&�� �#�)������&� �,�� )�- �� ����� �� ���1 ��>�,��� >�$� ��> �> �#�� �#� "-"��) &" �� ��>�-" =�����$ &�#� &&�&�� "���� �� � �@"��� "����1H� �� �-B��#L" "���6 �������" &" �� �"� ����@

)���&� ���-"&" & ��$�� ��� �161� "-�#�"&G� �#��"#��$"��� �#� ���������1 !��L" ���� � ���� �� � ���� �� �#����������L" "���&�&���&��

�� �6$1. 42�� �+ 9' 1 4��� <=

42 � ��� ���� ����+ <= �� �6$E"

B#&" �����&� &" ��"��"&=�� �� ����� �#� $��&&6 ����� � >&�#& � �&)� �&�" ����� �#� #����� �" &$&����$�� =� ���1 ��>�,��� �"&6 ����)���&� ���-"&" >� ��"�="�&���� �#� �#��"#��$ � =- � ����)����� �161� � ��1����� >� �=��&�

�� �6$1. 42�� �+ 9' � �� 4��� <=

42 � ��� ���� ����+ <= �� �6$E"

��&6 �#� ���-"&" �6�&� &1�1� �#���&6 �������#�=&�&�- �� �#� �$�"&��$ �&�� ��6&� ���$���" �#������>&6 ��"����

� �� � 1�

B#&" )��"� &� >���$ =� ����#�=�� &� �� &" 6�������#� �1 ( �#� "�)� >�- >� �� "-�#�"&G� �#� ��#���#��"#��$ ,����"1 �" &� ���" ���� �#� ����)����"$�"��&=&6 �#� )�"� �������� ��������� ��� ?�"� �#���" >� �#�"� =�����#�$1B#� ,��&�&���&� �&)�" ��� �#� ���"���$ �������&�"

��� ����$ �� "���$ �$ �,� ��� �#� ����)���&����-"&" �#�- ��� ?�"� "�&6#��- #&6#��1 B#� ���"�" ����#� "�)� �" & �#� ���,&��" "���&�1

)� 2����!����� �� &!�!�� 3��'

( �#&" ����� >� ���"���$ � ��)���#�"&,� "��$- ���#� �E���&)���� =���# ����1 +�?�� ��7�&��)��"

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ��8

Page 15: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

>��� )�$���$ �$ �#����$ ����)��&����- =- $&����������" �������&��� �� �#� ��"� �� ������)1� $&"������ ��&)�$ )�$�� �� �#� =���# ���� �$ &�"

������ ���6��)" #�" =�� �"�$ �� ,��&�- "����-�������&�" �� �#� ����1 B#�"� �������&�" #��� �� �"����#�� �#� ������ ���6��)" $� �� ���"� $�)�6�" �� �#�����L" $�,&��"1 B#� ���)�� ,��&�&���&� ��,���" �#�� ����������&�" ��� ����&���$� >&�# �>� �E����&�"1 ( �#�"���"�" *+5 "#�>" �#� ����� �� � ��)�����&� ����&E���$&6 �� �#� "���� >#��� �#� ����� �����"1 B#&" ��������,&$�" � ��,�&�� >�- �� �&$&6 �#� ����� & �#������� ���6��) �#�� ���"�" �#� ,&����&� �� �#��������-1 B#� "���� "���� �� �,� �#&" �����&,��- ")������� &" ��� ���6� ���#&=&�&6 �#� ��"�����&� �� �6��=�� )�$�� � >#&�# ,��&�&���&� �� =� ������)�$1B#� "����&� >� �$����$ & �#&" >��� &" �� $���)��"��#� ,��&�&���&� ��"� &�� "�,���� ,��&�&���&� ��"�"&,��,&6 ")����� "���� "����"1 B#&" ���#&7�� &"��> �" ����������� ������� ����1B#� �&)�$ )�$�� "��,�$ �� ��"����� �$ ,��&�- �

��������� >#&�# ���,��" ����#�� $�)�6� �� �#� ����& ��"� �� � 6&,� ��&����1 A� "#�>�$ #�> �� ���"�����#� �&)�$ ����)��� "���&�&���&� $&�����- �� �#� &�����6��6� �� �#� ����@�&)� )�$�� �#���&6 ����".���" �$ �-B��#� >#��� >� ,��&�&�$ ��� )�?���������&�" �����&6 �#� "����- �� �#� "-"��)1<���#�� >��� �&�" & ����)���$ ���#&7��" ��

$�,���� #���&"�&�" �� �#��"� �#� F �*" �#�� #�,� �� =���)��"�$ ��� �#���&6�6&,��������-� &)��#�$" �����$��&6 �&)� �$ "���� ��"�)��&� ��&�� �#� "��&��&6�� � ���)��� ��� "�,���� ,��&�&���&� "���"�� �$ & �"&6��#�� ��,��" �� �="�����&� ��� �#� )�$��"1 +����,��� �$����� &,�"�&6��&� &�� �#� ����)���&� ����=&�&�&�" ���-B��# "��)" �� =� &����"�&6 & ��$�� �� )���&)���,�)��" & ��������� "-�#�"&"1

��'����� ������

B#&" >��� >�" "�������$ =- �#� ������� �))�@&�- & �#� �"��&� !�6@B��) ��"����# /��?��� �:���� 5�* �5��&�&���&� �� �-=�&$ *-"��)"�1 +����,����#� ���#��" �&�� �� �#�� �#� ��-)��" �������" ���,����=�� "�66�"�&�" �$ ��))��"1

4���������

�1 ���� �� ������=��&" � F&�� F!1 +�$�� �#���&6 �������@�&)� "-"��)"1 (� !( *L2� �22�� �� �������1

�1 ���� �� F&�� F1 � �#���- �� �&)�$ ����)���1 B#���1 �)����� *�& �22�4 ��:� �98��8�

81 ���� �� <�$�� B� ��G&6�� B�1 B#� =���&�" �� ����E&6�������&�-1 � + �22:4 �8� ��:���:

�1 �"��& �� +���� H� /���& �� *&���&" 1 ��������"-�#�"&" ��� �&)�$ ����)���1 (� /�����$&6" �� �#�

(<� "-)��"&�) � "-"��) "�������� �$ ���������"�,&��� ��- �229� �� �:2����

�1 ���??�& �� !��#��# %1 B�)����� ��6&�� �&)�$����)���� �E���""&,��"" �$ $��&$�=&�&�-1 (� !�� (�*)���� *� ��$"�1 HM �� L2�� ��������- �#���-�:�# (�����&��� �������� /#&��$���#&�� /�� �*�1��6�"� ������ �22�� ,�� 2:� �� !M *� *��&6��@5����6� �� �8����:

:1 ���??�& �� !��#��# %� %�,&� *1 +�$�� �#���&6��� �E��$�$ �&)�$ ��)����� ��6&�"1 (� �""� �/����> ��$"�1 <B�B<B L2:� <��)�� ���#&7��" &����@�&)� �$ �����@������� "-"��)"� ��# &�����&���"-)��"&�)� ���"���� *>�$�1 *����)=�� 2��8� �22:�,�� ��8� �� !M *� *��&6��@5����6� �� 8�:�8�:

�1 ����� �+� �)��"� ��1 *-�#�"&" �� "-�#��&G��&�"������" ��� =���#&6 �&)� ��)����� ��6&�1 (� .�G�F ��$1�1 !�6&�" �� ���6��)" >���"#��� %�����>��&6#�"� M�> %���1 +�- �29�� ,�� �8� �� !M *�*��&6��@5����6� �29�

91 ����� �+� �)��"� ��� *&"��� �1 ����)��&� ,��&�&��@�&� �� �&&�� "���� �������� "-"��)" �"&6 ��)�������6&� "���&�&���&�"� � �����&��� �������#1 (� ���#� + "-)��"&�) �� ���6��))&6 ��6��6�"1 � +/��""� �298

21 �6��� *� ����)� (1 +�$���� #&�����#&��� )�$��" ��#-=�&$ "-"��)"1 (� 8��# (��� �������� � $��&"&��$ ������1 .�=�� ���1 �22:

��1 ��&"�# �@+� ���"�# +1 *-�#�"&" �� "����,&"��-���������" =�"�$ � � �,�� �����"����&� �� ��$&@�&�J�,�� "-"��)"1 (� (��� (�����&��� �������� "-"��)"� +�1� �$ -=����&�"1 5����,��� ��@$�1 �22�

��1 ��G&6�� B�� �� /@�1 �-B��#� B#� ������ #-=�&$���#���6-����1(���"���&"/���$1�1�-=�&$*-"��)"((1,�� 222 �� !M *� *��&6��@5����6� �22�� �� �:���2�

��1 ��G&6�� B�� �� /@�� A�6@B�& �1 �-B��#� B#��E� 6�����&�1 (� �B**L2�1 �22�� �� �:�:�

�81 ��G&6�� B�� M&����& Q� *&���&" � %�,&� *1*-)=��&� )�$�� �#���&6 ��� ����@�&)� "-"��)"1 (@���)��&� �$ �)�����&�� �22�4 ������� �28����

��1 ��G&6�� B�� A�6@B�& �1 �"&6 �-B��# ��"-�#�"&G� ������ ����)����" ��� � "���) =�&���1 (��=�&�� @�� ��6�� �� !�6)���� � ��$"�1 <��)��)��#�$" ��� &$�"��&�� ����&���&�"� "���&�-&6 �$���6��))&6 �#� "���) =�&��� ������� ,�� ��:� ��!M *� *��&6��@5����6� �22:� �� �:���9�

��1 �����>�- !�1 B&)� )��"���" �$ "���� )�&��&�=&�&�-��� � ���"" �� ��)��"�$ "-"��)"1 (� AHF�*L2:��$&=��6#� �.� �� ���8�

�:1 ��� B� !��"� .3� /�����""� /1 3�&$�$ "-�#�"&" �������� ���6��)" �"&6 ������1 (� B� �1 !�& ��$1�1/�����$&6" �� �#� (��� ( F * &�����&��� >���@"#�� � $&"��&=���$ "-"��)" ,��&�&���&� �$ ,��&$�@�&�� (��� �)����� *��&��- /��""� ���&� ������� �������

��1 (�����&��� ����������#&��� �))&""&�� B��#&��� �))&���� M�1 :�1 �))&���� $���� /��6��))�=�� ��������" � /��6��))&6 !�6��6�"� (� :��8�@8��$ �$� M�,�)=�� �229

�91 .�>���>"�& *1 F�"��&��&� �� 5�* ��"� "��$- ��E���&)���� ���# /���1 (���$�$ & �#&" *���&��(""��� ����

�21 !��#��# %1 *���&�&���&� �$ ,��&�&���&� �� #-=�&$�$ ����@�&)� "-"��)"1 /#F B#�"&"� ("�&��� ��R �

��� (� $���� �� 1

Page 16: Verifying Untimed and Timed Aspects of the Experimental Batch Plant

(���)��&� �$ /����&"�#� +��#�)��&�� #�&"�&�@��=���#�"@�&,��"&��R � G� .&��� �22:

��1 +���� H� /���& �� *&���&" 1 H �#� "-�#�"&" ��$&"����� ���������" ��� �&)�$ "-"��)"1 (� +�-� �A�/���# ��$"�1 *B� *L2�� ���# ���� "-)��"&�) ��#�����&��� �"����" �� ��)����� "�&���� +�&�#�3��)�-1 +���# ���� �22�� ,�� 2�� �� !M *�*��&6��@5����6� �� ��2����

��1 +�+&��� .!1 B#� *+5 "-"��)1 ���6&�@+�����&,��"&�-� <�=����- �22�1 F���� ,��"&� $�"��&=&6*+5 ��,&"&� �1�

��1 +�+&��� .!1 *-)=��&� )�$�� �#���&61 .��>�����$�)&� /�=�&"#��"� �228

�81 H�&,��� �� %�,&� *1 .�HMH*� � ���� ��� ,��&�-&6����@�&)� "-"��)"1 �"��L" 6�&$� �$ �������� )����15��(+�3� 3���=��� <����� �228

��1 S��&��� /� *&���&" 1 *���&�&���&� �$ ,��&�&���&� ���������� "-"��)" & �*��1 (� F�G�&@ &���6�&&+� +�����& � ��$"�1 (�����&��� "-)��"&�) ����6��))&6� ��# �����7�&�)� B��&1 ���&� :�9� �29��,�� �8� �� !M *� *��&6��@5����6� �� 88��8��

��1 *���&,�" �*� .��6# �1 H ��$&�&�J�,�� "-"��)">&�# $&"����� "���� ����&G��&�"1 (� F&"����� �,��$-�)&� "-"��)"� �#���- �$ ����&���&�" �1 .��>�����$�)&� /�=�&"#��"� �"��� �*�� �22�� �� ��2��8:

�:1 B�&���&" *� ���&"� .1 H@�#�@��- ��������� "-�#�"&"��� $&"����� �$ $�"� �&)� "-"��)"1 (� @��� ��������222 �<+ L22�� ,�� ���: �(� �� !M *� *��&6��@5����6�B�����"�� <����� *����)=�� �222� �� �88����

"������ ���� �� ��� 1 ��� 7 �� ���