基于着色Petri网和面向对象技术的FMS中物流系统建模与仿真.pdf

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1、基孑善色Petri网和面向对象技市硇FMS巾物流系统建檩与仿真口邢金桦口汤军社西北工业大学机电学院西安710072摘要：利用着色Petri网和面向对象技术相结合的方法，把FMS中物流系统的组成分成5个对象类。建立了FMS中物流系统的各个对象及其之间关系的着色Petri网模型，然后将其转化为物流系统的仿真程序。通过实例验证，所开发的软件结果与实际接近．可以为企业物流系统的设计提供指导。关键词：着色Petri网面向对象物流系统仿真中图分类号：TH121；TP311．52文献标识码：A文章编号：1000—4998(20

2、14)05-0041—04柔性制造系统(FMS)是一种新型的制造系统，在下也把颜色集称为类型l】]。通过颜色因素将具有相同不降低灵活性的情况下，能有效提高劳动生产率。FMS性质或相似行为的元素归并到同一个库所或变迁中，属于典型的离散事件动态系统(DEDS)，而Petri网对并使每一个库所和每一变迁均与一颜色集相对应，从具有并发、同步、竞争、资源征用等特点的离散事件动而简化网图。态系统有很好的描述和分析能力，同时离散事件系统着色Petri网的定义E23：一个着色Petri网是六元组仿真也是面向对象技术最适合的应用领

3、域之一。本文CPN=(P，T，C，I，0，M0)，其中P是库所集，T是变迁集，在着色Petri网的基础上，引进面向对象技术，充分发C={C．，C：，⋯}是颜色集，I、0分别是输入、输出函数，挥面向对象技术的封装性和Petri网技术的严谨性，建M。是初始标识。立了FMS中物流系统的着色Petri网模型，并进行了1．2着色Petri网与面向对象技术的结合仿真系统举例，为FMS中物流系统过程控制提供了有着色Petri网把性质相同或相似的几个“单色”的力工具。网元素合并成为一个有颜色的个体，用颜色可以表示更为丰富的数据类

4、型．从而使整个网的逻辑结构得到1基本概念简化．着色Petri网的这个特点符合现代程序设计语言1．1着色Petri网和软件设计方法。Petri网是一种能以“真并发”的形式描述对象系面向对象技术是一种把面向对象的思想应用于软统的工具，在柔性制造系统的建模和分析中应用广泛。件开发过程中指导开发活动的系统方法，是建立在“对但是如何减小模型的规模一直是Petri网应用中的难象”概念基础上的技术。对象是由数据和允许的操作而题，着色Petri网(简称CPN)就是用来简化Petri网结组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，一个

5、对象构的。类定义了具有相似性质的一组对象；而继承性是对具着色Petri网是对经典Petri网的一种扩展。它比有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。经典Petri网多了一个要素：声明，在声明中定义了颜所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类色集(类型)、函数、运算和变量。着色Petri网的着色主和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设要是针对标识和库所而言：通过对标识着色，能够对标计、构建相应的系统。识加以区分，从而在用着色Petri网建立的模型中表现面向对象方法提供了另外一种更为直观、更符

6、合出不同的资源(如不同身份的人员、不同类型的处理对人的思维习惯的描述和设计大型复杂系统的方法，并象等)；对库所的着色实际上是赋给库所一个颜色集，且用其开发出来的软件具有易于维护和可重用的特该颜色集限定了该库所中标识所能取得颜色的范围。点。但是现有的各种面向对象方法也有一些共同的缺而声明中定义的函数．则可以用来反映出对不同颜色点，如一些基本概念不精确．对系统缺乏全面的形式化的标识进行不同的业务流程处理．与程序设计语言相描述，在全局上无法明确地表示对象之间的逻辑关系比较，就可以发现颜色集相当于程序设计语言中的类和时序

7、关系等，特别在并发系统中，上述缺点就更加突型．而标识的颜色则相当于变量的取值，所以有些情况出了。将着色Petri网与面向对象技术的优点结合起来收稿日期：2013年l1月一直是许多人考虑的问题．综合着色Petri网与面向对机械制造52卷第597期2014／5囵象技术的优点，笔者提出一种基于面向对象技术的着以及与它相关的个性化信息和它在系统中的进程约色Petri网的建模方法来对FMS中物流系统进行建模束。FMS中物流系统的5类对象分别对应5个对象类与仿真。子网：工件类子网(图2(a))、托盘类子网(图2(b))、刀结

8、合后的方法具有以下特点：①各对象的信息和具管理类子网(图2(c))、加工设备类子网(图2(d))、动作隐藏在对象内部，对外只表现为一些信息访问方AGV类子网(图2(e))。法和通信信息集；②各类对象之间存在静态的逻辑关图2(a)中各个库所／变迁所代表含义是：P表示系，而实际的动态作用既有同步方式，也有异步方式。等待加工；T表示工件请求加工；P表示lT件正在被所以在一个面向