基于Petri网的离散事件仿真与控制网络化平台的设计与实现

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1、摘要摘要本论文来源于国家973项目《生产制造系统重构过程的实时协调控制理论与方法研究》的子课题，其任务是设计与实现Petri网离散事件仿真与控制的网络化平台。本系统的研制为Petri网逻辑控制器快速综合与重构理论和方法应爿j剑实际的离散事件系统的逻辑控制的研究提供了良好的平台。首先，本文设计了Petri网离散事件仿真与控制的网络化平台的结构和功能，并提出了实现该平台需要完成的两项关键任务：①设计和实现控制Petri网原型；②完成服务器与客户之间的网络通讯功能。接着，本文详细讨论了控制Petri网原型的设计和实现，包括控制Pet

2、ri网原型的存储功能和逻辑解释功能。借助逻辑解释功能，可以建立控制Petri网原型中的库所变迁与执行器传感器的映射，使得控制Petri网原型在仿真过程中，尽量真实地模拟出制造系统的行为：在控制过程中，能有效地控制系统的运行。同时采用PIO卡和JNI技术完成了工控机与物理设备之间的交互，便于设备的控制Petri网模型可以方便地读取，写入输入／输出信号。然后，采用RMI技术设计和实现了该平台的网络通讯功能。作为设计计算机，服务器对系统的Petri网控制器进行综合与重构，分解Petri网控制器并将所得的模块分别分配给负责的客户端，实

3、时监控客户端并显示各个模块的运行状态；客户端控制其负责的模块并将模块的运行状态发送给服务器。该平台的网络采用了分布式结构，从而适应了复杂离散事件的仿真和控制要求。最后，搭建了硬件实验平台。将该硬件实验平台与Petri网离散事件仿真与控制的网络化平台整合为可重构制造系统实验平台，并进行了制造系统的重构、仿真和控制的研究试验。仿真与控制实验结果表明，对于离散事件系统来说，建立系统的控制Petri网模型是一种很好的控制方法，同时该平台的网络通讯功能取得了预期效果；逻辑控制重构实验结果验证了逻辑控制重构理论的有效性。关键词：控制Pe啊

4、网原型离散事件仿真控制可重构网络平台东南大学硕士论文AbstractThepaperfocusesontheresearchofnetworkplatformwithPetriNetDiacreteEventsimulationandcontrol，whichoriginatesfromthe973high-techproject‘‘real-timecoordinationandcontroltheoryinthereconfigurationprocessoftheproductionandmanufacturingsys

5、tem”．First,thispaperdesignsthestructureandfunctionofthenOworkplatformwithPetriNetDiscreteEventsimulationandcontr01．andprovidestwotasksneededtobecompletedforimplementingthenetworkplatform：①DesignandimplementControlPetriNetprototype；②implementthefunctionofnetworkcommu

6、nicationbetw酏=n§ef、，erandclient．Second,ControlPetriNetprotntypeispresentedandimplementedinthispaper,includingbeingstoredandlogiccontrolfunction．Furthermore．themappingcanbeestablishedbetweentheplace／transitionandtheexecntor／sansorwiththelogiccontrolfunction-basedappr

7、oach,whichmakestheemulationmorevividandmakestheCOIRFOle衔ciently．Atthesametime．thecommunicationbetw∞nIPCandequipmentisestablishedinvirtoeofPIOcardandJNLwhichmakestheequipment’SControlPetriNetModelrend／writeinput／outputsignalsexpediently．Then．thenetworkcommunicationfu

8、nctionofthisplatformiSpresentedandimplementedbyuseofRMI．Asthedesigncomputer,theserverrealizessynthesisandreconflgurationofthePetrinetlogic