PECE – Programa de Educação Continuada

• Especialização em Automação Industrial

Modelos de Redes de Petri Aplicados a Plantas de Automação IndustrialAnálise de Sistemas a Eventos Discretos através de Redes de Petri Coloridas e Temporizadas

LAÉRCIO CARLOS DAMACENA

INTRODUÇÃO

OBJETIVO

APLICAÇÕES

REDES DE PETRI COLORIDAS

REDES DE PETRI TEMPORIZADAS

X

PLANTAS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

04/07/23Laércio Carlos Damacena

INTRODUÇÃO

REDES DE PETRI COLORIDAS

04/07/23Laércio Carlos Damacena

INTRODUÇÃO

REDES DE PETRI COLORIDAS

• DEFINIÇÕES

• TIPOS

• PROPRIEDADES

• APLICAÇÕES

04/07/23Laércio Carlos Damacena

INTRODUÇÃO

REDES DE PETRI TEMPORIZADAS

04/07/23Laércio Carlos Damacena

INTRODUÇÃO

REDES DE PETRI TEMPORIZADAS

• DEFINIÇÕES

• TIPOS

• APLICAÇÕES

04/07/23Laércio Carlos Damacena

REDES DE PETRI COLORIDAS

04/07/23Laércio Carlos Damacena

Eventos causam uma mudança instantânea no estado

t

s A

A

B

B

B

A

TIPOS DE REDES DE PETRI COLORIDAS

• REDE COM MARCAS INDIVIDUAIS E ARCOS COM INSCRIÇÕES FIXAS

• REDE COM MARCAS INDIVIDUAIS E ARCOS COM INSCRIÇÕES VARIÁVEIS

REDE COM MARCAS INDIVIDUAIS E ARCOS COM INSCRIÇÕES FIXAS

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A

A

B

B

B

A

REDE COM MARCAS INDIVIDUAIS E ARCOS COM INSCRIÇÕES VARIÁVEIS

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ABX

PROPRIEDADES ESTÁTICAS E DINÂMICAS

• A propriedade estática é atendida pela modelagem de dados ou objetos, sem preocupações com sucessões de ocorrência. O propósito principal de propriedades estáticas é caracterizar subdivisões de classe de Redes de Petri Coloridas com características agradáveis. O estudo de propriedades estáticas é, porém, uma das várias maneiras, através do conhecimento e experiência de redes de baixo nível, alto-nivelar redes adequadamente.

• A propriedade dinâmica é atendida, em muitas abordagens metodológicas, pela modelagem de estado dos objetos, de forma que temos a preocupação em saber se uma transição (habilitada ou não habilitada) poderá ocorrer.

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ESTUDO DE CASO: COM SIMULAÇÃO GRÁFICA DE REDES DE PETRI COLORIDAS

O estudo de caso apresentado por Tsinarakis, Valavanis e Tsourveloudis cujo tema “Modular Petri Net Based Modeling , Analysis and Synthesis of Dedicated Production Systems” apresentado na International Conference on Robotics & Automation em Taipei, Taiwan, de 14-19 de setembro de 2003, é referência para o presente estudo de caso.

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MODELO ATUAL

REPRESENTAÇÃO DO MODELO POR REDES DE PETRI – ATUAL

REPRESENTAÇÃO DO MODELO POR REDES DE PETRI – ATUAL

MODELO DE REDES DE PETRI PARA O FLUXO DAS PEÇAS

B Inicial

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B Final

M1

0

M2

0

M4

0

M3

0M5

0

MODELO DE REDE DE PETRI COM SISTEMA FECHADO

B Inicial

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B Final

M1

0

M2

0

M4

0

M3

0M5

0

Recall

0

Recall

0

Modelo de Rede de Petri representando um deed look

B Inicial

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B Final

M1

0

M2

0

M4

0

M3

0M5

0

Recall

0

Recall

0

APLICAÇÃO DAS REDES DE PETRI COLORIDAS

ABA + B

A

A

B

B

C

C

BCB

A

B + C

ABC B FinalABB Inicial

M1

0

M2

0M4

0

M3

0M5

0

Sinal AB

0

Sinal C

0

A+B

A A

A

B+C

A+B+C

A+B

C

A+B

REDES DE PETRI TEMPORIZADAS

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BufferP1 P2

5

P1M1M1 livre

Buffer fase2-P1

P1M2

P1M3

P1

Magazine

8Buffer P2

P2M2 P2M3

Buffer fase2

M2 livre

M3 livre

P2M1

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

T

0

REDES DE PETRI COM POSIÇÕES

TEMPORIZADAS (RPPT)

• Nesta seção associamos tempo às posições: as marcas entram nas posições, mas permanecem não disponíveis por um intervalo de tempo, após o qual podem habilitar transições.

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REDES DE PETRI COM TRANSIÇÕES TEMPORIZADAS (RPTT)

• Numa RPTT, a habilitação de uma transição não provoca o disparo ou ativação imediatamente, mas somente após um tempo característico de cada transição.

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ESTUDO DE CASO: COM SIMULAÇÃO GRÁFICA DE REDES DE PETRI TEMPORIZADAS

• O sistema é composto inicialmente por um motor de uma bomba, uma válvula controladora de vazão e um tanque (recipiente que deverá ser preenchido até a totalização de seu nível).

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UM EXEMPLO SIMPLES DE REDES DE PETRI

COM TRANSIÇÕES TEMPORIZADAS

MD

Motor Des.

VA

Valv. Ab.

ME

Motor En.

VL

Valv. Lig

MPV

Motor P Vel.

VF

Valv. Fech.

RC

Rec. Cheio Valv. Hab.

In. Proc. 1

Est.Vel. 10 F. Válv. 8

Nivel R. 100

Desl. M 3 Abrir V. 6

VH

ESCOLHA DAS MARCAS INICIAIS

A B

C D

E F

G H

t1 1

t2 10 t3 8

t4 100

t5 3 t6 6

SISTEMA DE ENCHIMENTO DO TANQUE APÓS A TRANSIÇÃO T1

A B

C D

E F

G H

t1 1

t2 10 t3 8

t4 100

t5 3 t6 6

SISTEMA DE ENCHIMENTO DO TANQUE APÓS A TRANSIÇÃO T4

A B

C D

E F

G H

t1 1

t2 10 t3 8

t4 100

t5 3 t6 6

MELHOR SOLUÇÃO

A B

C D

E F

G H

t1 1

t2 10 t3 8

t4 100

t5 3

t6 6

CONCLUSÕES FINAIS

– APLICAÇÕES DE REDES DE PETRI COLORIDAS:

• Em Plantas Industriais envolvendo Processos de Manufatura

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Redes de Petri Coloridas foram usadas para modelar e analisar topologia de redes aleatórias, de forma que, uma vez que as peças são identificadas, é possível obter informações mais precisas de um sistema de manufatura, sem perder a semântica do processo.

CONCLUSÕES FINAIS

• APLICAÇÕES DE REDES DE PETRI TEMPORIZADAS: EM PLANTAS INDUSTRIAIS

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Redes de Petri Temporizadas foram usadas para modelar e analisar topologia de redes que antes tinham tempos de ciclos considerados com fracos desempenhos, de forma que, melhorando a taxa de desempenho foi possível obter benefícios

no processo.

PERGUNTAS

04/07/23Laércio Carlos Damacena