[发明专利]一种基于延时有色Petri网的轧钢系统建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分布式控制系统中，对制造系统制造单元分析设计建模的一种方法，尤其涉及轧钢系统中一种基于延时有色Petri网的建模及设计方法。

背景技术

普通的Petri网在建立轧钢系统模型时，由于系统的结构复杂，模型的针对性强，模型的建立和扩充都非常困难，而且所建立的模型空间巨大。

有色Petri网在建立轧钢系统模型时，采用颜色集和分层的思想，能够实现系统模型的模块化和层次化，能够使系统的模型结构更清晰，表达更方便，但是无法表达系统的时间因素。

延时Petri网的轧钢系统模型能够表达系统的时间，但是建立的系统模型和基本Petri网一样，系统模型结构复杂，模型扩展和建立都很困难等。

发明内容

本发明的克服了上述方法的不足，提供一种基于延时有色Petri网的轧钢系统建模方法。

本发明基于延时有色Petri网的轧钢系统建模方法的技术方案是：

该方法在有色Petri网中加入时间延迟来实现轧钢系统的建模，具体步骤如下：第一步，轧钢系统中结构模型的建立：轧钢系统包括天车两组，第一组两台，实现原料库的装卸和加热炉原料运输；第二组三台，实现轧制过程中废品的清除和最终产品的运输入库；加热炉一台，实现原料加热到预定的温度；轧机分为三组，分别为初轧，中轧，精轧，其中初轧机一台，中轧和精轧机各四台，依次实现工件的轧制，最后产品经冷却称重挂牌后由天车运输入库；第二步，轧钢系统主页模型的建立：当系统运行时，天车实现原料的输入和成品的输出，轧机实现工件的轧制，根据有色Petri网的分层建模思想，可以把系统中相似的设备抽象建模，如系统中天车可以建立一个抽象延时有色Petri网模型，轧制过程中的初轧、中轧、精轧可以建立一个抽象延时Petri网模型，通过颜色集的颜色来实现设备的分类和状态，从而实现系统模型的简洁，有利于突出系统的重点环节，为系统的优化分析提供保障；第三步，轧钢系统子页模型的建立：轧钢系统的主页模型建好后，就可以对系统中的抽象延时有色Petri网模型进行定义，对于系统中的天车和轧制抽象延时有色Petri网模型，首先定义颜色的数据结构和颜色集，用来区别系统中的不同设备种类和编号，然后利用延时Petri网描述子页的结构和动作序列，并定义相应的动作规则集。

所述的系统流程及颜色集为：

1)当有生产计划时，系统流程：

    IF原料准备就绪(P1)并且天车空闲(IN_MSG(MP(C(y)))   THEN

        天车运输原料到加热炉(CT1(C(y)))；

    IF加热炉有空位且有工件等待加热(P2)       THEN

           原料进加热炉加热(CT2)；

       IF工件达到预定温度(P3)                   THEN

                 工件进轧机轧制(CT3(C(x)))；

       IF工件轧制就绪(P4)                       THEN

                 合格产品入库(CT4(C(y)))；       ELSE

                 不合格产品入库(CT5(C(y)))；

       产品信息登记造册；

   2)当有生产计划时，天车流程：

      IF IN_MSG(MP01(C(y)))&&IN_MSG(MP02(C(y)))

THEN  装载(T1(C(y)))；

IF工件装载完毕(P1)

                 THEN  运输(T2(C(y)))&&OUT_MSG(MP03(C(y)))；

          IF工件到达目的地(P2)&&IN_MSG(MP04(C(y)))

                 THEN  卸载(T3(C(y)))；

          IF工件卸载完毕状态(P3)

                THEN  复位(T4(C(y)))&&OUT_MSG(MP05(C(y)))；

        3)当有生产计划时，轧机流程：

           IF工件加热到预定温度(P3)

             THEN INIT_COLOR(C(x))；//颜色集初始化