自动制造系统中的事件、资源和Petri网

讨论了自动制造系统中事件的形式化表示方法，以及制造系统中的工序和资源的Ｐｅｔｒｉ网表示．在此基础上还讨论了一类自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网关联矩阵的构造形式和初始标识的确定方法．最后提出了自动制造系统Ｐｅｔｒｉ网控制器的形式化设计方法．     

顺序共享单一资源自动制造系统实时PETRI网控制器的一种形式化设…

自动制造系统（ＡＭＳｓ）Ｐｅｔｒｉ网控制器形式化设计是ＡＭＳｓ Ｐｅｔｒｉ网控制器自动设计的理论基础。本文以ＡＭＳｓ计划层和调度层生成的工序序列和资源需求序列为基础，为顺序共享资源ＡＭＳｓ设计了一种规格说明语言。通过对位置和变迁引入输入输出状态函数，结合所设计的规格说明语言，可以自动生成ＡＭＳｓ实时控制ＰＥＴＲＩ网控制器的表格表达式，该表达式为模型分析和ＡＭＳｓ控制软件自动生成奠定了基础。最后，用     

一种基于Petri网的顺序共享资源AMS＊s

Ｐｅｔｒｉ网控制器自动设计及控制程序自动生成方法的研究是自动制造系统ＡＭＳｓ和柔性制造系统ＦＭＳｓ领域研究的热点问题之一〔２～６〕。本文以ＡＭＳｓ计划和调度产生的生产序列ＰＳ和资源需求序列ＲＲＳ为基础，为顺序共资源ＡＭＳｓ设计了一种规格说明语言，以自动生成ＡＭＳｓＰｅｔｒｉ网模型的矩阵形式，并给出了转换步骤。由于引入了资源状态反馈，故生成的Ｐｅｔｒｉ网模型是无死锁的。最后，用一个实例说明了设计过程。     

基于Petri网设计顺序控制系统

本文介绍了扩展Ｐｅｔｒｉ网标识流图（Ｍａｒｋ　Ｆｌｏｗ　Ｇｒａｐｆ，简写 ＭＦＧ）的基本概念。以一个生产线为例，研究了ＭＦＧ理论在生产系统描述、分析和顺序控制器设计中的应用。     

基于Petri网模型的物流系统建模

提出了一种基于Ｐｅｔｒｉ网动态模型的物流系统的Ｐｅｔｒｉ网模型，可以将物流系统的物理过程通过网系统形象地表示出来，基于Ｐｅｔｒｉ网模型的仿真系统能更真实地反映系统的动态特性。     

制造系统建模中Petri网的工具和方法

本文概述了Ｐｅｔｒｉ网研究方面的一些最新研究结果，讨论了基于Ｐｅｔｒｉ网的一些建模工具，这些工具特别适合于制造系统的建模，性能分析，实时控制、系统可靠性系统等，文中还介绍了实际应用中所获得的某些结果，最后，提出了Ｐｅｔｒｉ网在制造系统建模中需解决的若干问题。     

基于 Petri 网的企业 CIM 系统建模方法研究

介绍了ＣＩＭＯＳＡ建模方法，指出Ｐｅｔｒｉ网是帮助企业建立正确和优化模型的有效方法。提出了一种扩展的有色Ｐｅｔｒｉ网方法——控制和集成网方法，并给出它的定义和符号表示形式，在此基础上研究了ＣＩＭＯＳＡ模型的Ｐｅｔｒｉ网表示法。     

基于扩展Petri网的叶片FMS建模研究

将计时Ｐｅｔｒｉ网扩展到计算机网络环境，提出一种新的网络计时Ｐｅｔｒｉ网，用于叶片ＦＭＳ的建模中，并给出了仿真结果。     

基于并行工程的产品开发过程建模

并行工程是近年来国际制造业兴起的一种新型企业生产组织管理模式，也是当前学术界热门的研究课题，从并行工程运行模式出发，在Ｐｅｔｒｉ网络网基础上引入面向对象技术，针对并行工程的并发特性，讨论了基于并行工程的产品开发过程的面向对象Ｐｅｔｒｉ网模型，很好地继承了面向对象方法的封装、分类、继承等优点，同时又具有Ｐｅｔｒｉ网用图形易于描述系统并行性、不确定性等特征，为并行工程过程管理的仿真、调度和监控提供了统     

CIMOSA功能模型的Petri网表示方法

本文介绍了ＣＩＭＯＳＡ建模框架和功能模型的组成结构，指出了Ｐｅｔｒｉ网方法是进行ＣＩＭＯＳＡ模型仿真和模型验证的有效手段。为了解决ＣＩＭＯＳＡ模型仿真和执行中出现的不确定性、资源共享和信息传递问题，提出了一种扩展的有色Ｐｅｔｒｉ网方法—控制和集成网方法，并给出它的定义和符号表示形式，在此基础上研究了ＣＩＭＯＳＡ功能模型的Ｐｅｔｒｉ网表示方法并给出了由ＣＩＭＯＳＡ功能模型到Ｐｅｔｒｉ网模型的转换步骤及一个应用示例。     

具有不可控变迁的离散事件系统Petri网控制器的研究

针对基于Petri网建模的离散事件系统的Petri网控制器的设计问题,分析了系统中存在不可控变迁时的情况,并基于局部设计和Petri网简化技术,提出了一种新的控制器设计方法。该方法首先将约束条件分为允许约束和非法约束,并通过矩阵转换方法将非法约束转换为允许约束,然后通过约束矩阵设计出相应的控制器。该方法由于只考虑与约束库所、约束变迁及不可控变迁相关联的局部关联矩阵,降低了矩阵的维数,简化了控制器的设计,避免了死锁。最后,基于两个实例验证了该方法的高效性。     

支持混流生产的可重组逻辑控制器设计方法

针对可重组制造系统混流生产、快速重组的特点,提出了一种基于Petri网的可重组模块化逻辑控制器设计方法。该控制器包括产品决策逻辑控制器和加工设备逻辑控制器,通过施加不同的条件变量,以明确相互之间的时序关系,并给出了相应的模块连接算法,产品变化通过变量调整可快速重组逻辑控制器。由Petri网自身特性证明,支持混流生产的可重组模块化逻辑控制器是活性、安全和可逆的,可直接转换为用于工业现场控制的顺序功能流程图。实际应用证明,该控制器具有高度模块化、易于重构、支持混流的特点。     

面向仓储物流的建模及控制系统设计方法

为提高现代企业仓储物流的设计质量和效率,提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模及控制系统设计方法.该方法首先采用资源颜色时序信号的扩展Petri网建立了仓储系统的动态模型,清晰地描述了各种物流活动的顺序、并发,冲突等关系,并结合关联矩阵,阐述了判断死锁和陷阱的方法.该方法建立的模型可根据Petri网运算规则进行保性化简,便于仿真分析和验证,且可直接用于系统可编程逻辑控制器的控制程序设计.最后,以仓储物流控制系统为例,阐述了系统建模及控制设计过程.     

具有混合约束的离散事件系统的Petri网控制器的研究

针对由Petri网建模的离散事件系统中具有混合约束的Petri网控制器的设计问题,利用局部设计和Petri网简化技术改进与完善控制器的设计方法,并证明所提方法是最大容许的.先利用局部设计Petri网简化技术把所有约束库所融合为一个与它们标识总量相等的库所,然后再与受约束的变迁进行对照比较,使控制器的设计更为简单并且避免了死锁,尤其是对规模较大的系统,其优势更加明显.针对于约束的不同情况,给出了相应的控制器设计方法,最后通过几个例子对该方法的简单性和有效性进行了验证.     

Matrix Controller Design and Deadlock Analysis of Automated Manufacturing Systems. Part 1. Designing the Matrix-Based Controller

A system theory approach is used to design rule-based discrete-event controllers for the sequencing of jobs in manufacturing systems. The controller is described in terms of matrix equations that are easy to implement on a personal computer. Industrial engineering (IE) techniques and the concepts of Petri nets (PN) are included. A standard bill of materials (BOM) is used in the first design step to make a "task sequencing matrix". Then a resource requirement matrix is constructed to add non-shared resources and shared resources (e.g. pallets, transport robots, and material handling machines). Non-shared resources are controlled using inner decision loops. However, shared resources require outer decision loops for dispatching and routeing that resolve conflicts, taking into account the specified performance measures to be optimised (e.g. percentage of idle time, throughput, etc.). Failures are simply represented as disturbance inputs, allowing design for failure recovery. The rule-based controller design algorithm is a step-by-step procedure with repeatability and guaranteed conflict/deadlock resolution. It shows that the closed-loop system, once designed, is equivalent to a Petri net (PN); this gives, as a by-product, an algorithm for PN design. Furthermore, the matrix formulation allows a rigorous analysis of deadlocks in terms of circular wait and blocking, and the resources available.     

A new approach to supervisor design with sequential control Petri-net using minimization technique for discrete event system

This paper proposes a systematic approach for the design of a supervisory controller for discrete event systems (DES) and their ladder logic diagrams (LLD). The method is based on Petri nets, which is used for modeling the systems. It involves, defining the control policy and simplifying it by using Espresso software to form the compiled controller by adding inhibiting and enabling arcs to the original model and then the method is used to drive structured ladder logic code. A design example is presented to clarify the full procedure.     

A systematic approach for the sequence controller design in manufacturing systems

This paper presents a systematic approach for the design and implementation of the sequence controller in manufacturing systems. By employing the IDEF0, we construct the simplified Petri net controller (SPNC) through the material flow diagram and the information flow diagram. Then, the ladder logic diagram (LLD) can be transformed from the SPNC through the token passing logic (TPL). The proposed approach, including the IDEF0, SPNC, and TPL tools, leads to the standard IEC1131-3 LLD for PLC implementation. Finally, an application of a stamping process is provided to illustrate the design procedure of the developed approach .     

On suboptimal supervisory control of Petri nets in the presence of uncontrollable transitions via monitor places

Recently, a study has been presented for suboptimal supervisory control of Petri nets via monitor (control) places in the presence of uncontrollable transitions. To enforce a generalized mutual exclusion constraint (GMEC) suboptimally on a plant Petri net with uncontrollable transitions, a set of monitor places has been provided to choose from. There are two main results of this study, the first of which is that “there is not an optimal solution to the problem of computing a monitor-based controller to enforce a GMEC on a plant net in the presence of uncontrollable transitions”. The second result deals with the computation of monitor places for the suboptimal supervisory control in such Petri nets. In this paper, it is shown that there may be an optimal solution to the problem of computing a monitor-based controller to enforce a GMEC on a plant net in the presence of uncontrollable transitions. To do this, an example Petri net is considered and then two different optimal (maximally permissive) solutions are provided for this Petri net.