[發明專利]一種將可編程邏輯控制器程序轉換為普通Petri網的方法

有效

• 申請號: 201110248322.4
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102411330A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 羅繼亮;陳雪琨;齊鵬飛
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

1.一種將可編程邏輯控制器程序轉換為普通Petri網的方法，其特征在于具體包括以下步驟：

步驟1、將PLC梯形圖中左母線、右母線和包括觸點、開關、輔助繼電器或線圈的開關量模擬為結點，并且左、右母線和開關量與結點一一對應，得到結點集合V＝{v_l，v_r，v₁，v₂，L，v_m}，其中v_l表示左母線，v_r表示右母線，m表示開關量的個數；將左母線、右母線和開關量之間的導線模擬為有向邊，得到有向邊集合E＝{e₁，e₂，L，e_n}，其中任意e＝(v_x，v_y)，v_x對應靠近左母線的母線或開關，v_y對應靠近右母線的母線或開關，n是有向邊的個數，從而獲得PLC梯形圖的有向圖模型G＝<V，E>；

步驟2、計算Petri網的庫所集

在PLC有向圖中，將除母線對應的結點之外的全部結點v₁，v₂，L，v_m模擬為2m個庫所，其中每個結點v_i(1≤i≤m)對應真庫所p_ion和假庫所p_ioff，所得庫所組成Petri網的庫所集

步驟3、設定Petri網的初始標識m₀：

顯然，m₀(p_ion)+m₀(p_ioff)＝1；

步驟4、在PLC有向圖中，定義與右母線結點相鄰的賦值結點集合，賦值結點集合V_o＝{v∈V/(v，v_r)∈E}，定義與左母線相鄰的起始結點集合，起始結點集合V_b＝{v∈V/(v_l，v)∈E}；

步驟5、在PLC有向圖中，對于任意一個賦值結點v_ox，令∏(v_ox)＝{π₁，π₂，L，π_k}表示從起始結點到達v_ox的全部基本有向路徑集合，其中∏(v_ox)中的任意一條路徑滿足下列條件：

(1)它是一個結點序列，其中任意兩個相鄰結點之間存在一個從前者指向后者的有向邊；

(2)其中的每個結點僅能出現一次；

(3)它的第一個結點是一個起始結點，最后一個結點是v_ox；

步驟6、對于每一個賦值結點v_ox∈V_o，進行下列運算來獲得Petri網的變遷集合T和有向弧集合F：

(1)令p_on和p_off分別對應v_ox的真庫所和假庫所；

(2)將∏(v_ox)中k條路徑的第i條路徑π_i模擬為一個變遷t_ion，并且完成下列操作：設路徑中非末尾結點的個數為v，那么在結點j(1≤j≤v)對應狀態的庫所p_ij和t_i之間添加一個雙向弧；添加一個從t_ion指向p_on的有向弧；添加一個從p_off指向t_ton的有向弧；即T=TU1≤i≤k{tion},]]>F=FU1≤i≤k1≤j≤v{(Poff,tion),(tion,Pon),(Pij,tion),(tion,Pij)};]]>

步驟7、定義∏(v_ox)的割集，它滿足下列條件：

(1)它是一個結點集合；

(2)每個結點都包含在∏(v_ox)中的某路徑內；

(3)每個結點都不是v_ox；

(4)如果刪除該集合中的結點，那么將不存在從左母線結點v_l到達v_ox的路徑，如果∏(v_ox)的一個割集不包含任何其它割集，則稱其為最小割集，計算∏(v_ox)的最小割集的集合，令其為Ψ(v_ox)；

步驟8、、將Ψ(v_ox)中c個割集的第m個割集ψ_m模擬為一個變遷t_moff，并完成下列操作：設路徑中非末尾結點的個數為v′，那么在結點n(1≤n≤v′)對應狀態的庫所p_mn和t_moff之間添加一個雙向弧；添加一個從p_on指向t_moff的有向弧；添加一個從t_moff指向p_off的有向弧，即F=FU1≤m≤c1≤n≤v′{(Poff,tmoff),(tmoff,Pon),(Pmn,tmoff),(tmoff,Pmn)};]]>

步驟9、對于每個輸入開關量對應的結點v_i(表示集合v_o內元素個數)，添加連接遷t_x和t_y，且t_x的輸入和輸出分別為該結點的真庫所和假庫所，而t_y的輸入和輸出分別為該結點的假庫所和真庫所，即T=TU1≤i≤m′{tix,tiy},]]>F=FU1≤i≤m′{(Pioff,tiy),(tiy,Pion),(Pion,tix),(tix,Pioff)};]]>

步驟10、輸出一個普通Petri網N：＝(P，T，F)和初始標識m₀。