epusp 1 automação elétrica de processos industriais parte ii
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1
EPUSP
Automação Elétrica de Processos
Industriais
Parte II
2
EPUSP
Redes de
Automação
3
EPUSP Hierarquia entre Redes
Nível de Dispositivos de campo, sensores eatuadores
- FieldBus H1- DeviceNet -CAN- Profibus DP, PA
- Hart- Asi- LonWorks- InterBus NÍVEL 1
NÍVEL 2
NÍVEL 3
NÍVEL 4
NÍVEL 5
Nível de Controle
Nível de Supervisão
Nível deGerenciamento de
Planta
Nível deGerenciamento
Corporativo
- ControlNet- Profibus FMS- LonWorks- FieldBus HSE
- Ethernet- MAC- TCP/IP
sensores eatuadores
CLP, PC,CNC
Workstation,PC
Workstation
Mainframe
Barramentosde Campo
LANs
WANs
4
EPUSP
Nível 1
• Nível dos dispositivos de campo, sensores e atuadores.
• Onde atua o controlador programável.
Nível 2
• Neste nível, localizam-se os Controladores que atuam nos dispositivos de campo do nível 1.
• Integração entre unidades inteligentes.
Nível 3
• Possui algum tipo de supervisão associada ao processo
• Neste nível, localizam-se os concentradores de informações sobre o Nível 1 e as Interfaces Homem-Máquina (IHM).
5
EPUSP
Nível 4
• controle do processo produtivo da planta;
constituído por bancos de dados, MRP, etc.
Nível 5
• Programação e planejamento da produção
realizando o controle e a logística dos
suprimentos.
• Administração dos recursos da empresas.
Possui softwares para gestão de vendas e
gestão financeira, é feita a decisão e o
gerenciamento de todo o sistema, SAP, etc.
EPUSP
Principais
Conceitos de Rede
9
EPUSP Meio Físico de Comunicação
Jacket of PVC or Teflon
Jacket made of PVC or Teflon
Cabo Coaxial
Cabo de Par Trançado
Fibra ÓpticaRadio Frequência
10
EPUSP Tecnologia de Comunicação
Ponto-a-ponto
- Desperdício de banda, repetição dos dados quando apena o destino é diferente.
- Dado é enviado várias vezes.
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11
EPUSP Tecnologia de Comunicação
Produtor-Consumidor– múltiplos nós podem simultaneamente
consumir os dados de um mesmo produtor– nós podem ser sincronizados– utilização mais eficiente da banda de
comunicação
CTRL1CTRL1 HMIHMICTRL2CTRL2
SensorSensor
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#1#1##22
• Mensagem #1Mensagem #1– referência de posição do sensor transmitida em referência de posição do sensor transmitida em
multicast aos CTRL1, 2 e IHMmulticast aos CTRL1, 2 e IHM
• Mensagem #2Mensagem #2– comando de velocidade do CTRL1 transmitido comando de velocidade do CTRL1 transmitido
simultâneamente aos 3 drives e IHMsimultâneamente aos 3 drives e IHM
• Multicast não é possível com modelo Multicast não é possível com modelo origem/destinoorigem/destino– no sistema acima teríamos necessariamente 7 no sistema acima teríamos necessariamente 7
mensagensmensagens
12
EPUSP Tecnologia de Comunicação
Comparação: Informando a hora para uma sala com 15 pessoas
Ponto-a-ponto x Produtor/Consumidor
Ponto-a-ponto• Uma pessoa (origem) informa individualmente a cada
uma das outras pessoas na sala (destino) o horário marcado em seu relógio (dado)
• O tempo continua passando enquanto a “origem “ informa o horário a cada um
- dados não estarão corretos após as primeiras pessoas
- tanto origem como destinos terão que fazer ajustes para se alcançar algum tipo de sincronismo
• A agilidade deste processo varia em função do número de pessoas na sala
13
EPUSP Tecnologia de Comunicação
Comparação: Informando a hora para uma sala com 15 pessoas
Ponto-a-ponto x Produtor/Consumidor
Produtor/Consumidor
• Uma pessoa informa o horário (produtor) a todos os presentes
• Todas as 20 pessoas recebem a informação simultaneamente
• Algumas pessoas podem optar por “consumir”os dados (reconhecer a recepção por um gesto, ajustar seus relógios, etc..)
• Outros podem optar por não “consumir” a informação.
• Altamente eficiente (os dados são produzidos apenas uma vez, não são necessários ajustes adicionais para produtores e/ou consumidores)
• Altamente determinístico (tempo de transmissão não muda se mais pessoas entrarem ou sairem da sala)
14
EPUSP Tecnologia de Comunicação
Mestre-Escravo
• Escravo: Periférico Passivo
• Dispositivos escravos trocam dados apenas com o Mestre
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Multimestre
• Mais de um mestre
• Cada mestre tem seu próprio conjunto de escravos.
• Dispositivos escravos apenas trocam dados com seus mestres.
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EPUSPMétodo de Troca de Dados
Token-Passing
-O Token: sequência especial de bits que
circula dentro do anel
-Caso um dispositivo queira transmitir, ele deve
“capturar” o token, substituindo-o por um frame
CSMA/CD
- Carrier Sense Multiple Access/Colision Detection
- Quando dispositivo detecta a colisão, a
transmissão é abortada e após um tempo
randômico o dispositivo tenta transmitir
novamente.
16
EPUSP Método de Troca de Dados
Cíclica
• Os dispositivos produzem (transmitem) dados a uma taxa configurada pelo usuário (entrada/saída).
• Vantagens:
- Dados transferidos a uma taxa adequada ao dispositivo/aplicação.
- Recursos podem ser preservados para dispositivos com alta variação.
a cada 100msa cada 100msa cada 100msa cada 100ms
a cada 2000msa cada 2000msa cada 2000msa cada 2000ms
a cada 5msa cada 5msa cada 5msa cada 5ms
analog I/Oanalog I/Oanalog I/Oanalog I/O
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EPUSP Método de Troca de Dados
Polling• Quando os dispositivos recebem dados
(normalmente saídas) imediatamente enviam seus dados (normalmente entradas)
• Compatível com sistemas Mestre/Escravo & Multimestre
- Normalmente não é utilizado com “peer-to-peer”
• Desenvolvido sobre origem/destino, mestre/escravo
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EPUSP Método de Troca de Dados
Mudança de Estado• Dispositivos produzem dados apenas quando tem seu estado alterado
• Existe um sinal em segundo plano transmitido ciclicamente para confirmar que o dispositivo está funcionando corretamente.
• Vantagens:
- reduz significativamente o tráfego da rede
- recursos não são desperdiçados processando-se dados antigos
digital I/Odigital I/O
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EPUSP Performance da Rede
• Velocidade:
– Taxa de transferência total de dados por unidade de tempo.
– Considera informações (dados úteis) e o Envelope de Comunicação (dados de controle do protocolo).
• Throughput:
– Taxa de transferência de informações por unidade de tempo.
– Considera apenas os dados efetivamente úteis para os integrantes da Rede.
Confiabilidade da Rede
• Redes Probabilísticas:
– Permite apenas calcular a probabilidade da transferência de informações ocorrer em um determinado intervalo de tempo.
• Redes Determinísticas:
– Permite determinar com precisão o tempo necessário para a transferência de informações entre os integrantes da Rede.
20
EPUSP Topologias de Redes
I) Meio Partilhado
Computador/Terminal/
Estação Remota
Esquema de Rede em Barra
Computador
Esquema de Rede em Anel
21
EPUSP
II) Ponto a Ponto
anfitrião terminais
Esquema de Rede em Estrela
Esquema de Rede em Grafo
Esquema de Rede em Árvore
22
EPUSP
Considerações
• Necessidade
• Custo (Projeto / Instalação / Produtos)
• Fácil Instalação / Configuração / Expansão
• Procedimento de Manutenção Simples
• Quantidade de Dispositivos
• Tecnologia Consolidada
• Disponibilidade de Produtos
23
EPUSP
Sistemas Supervisórios
Interfaces Homem Máquina
(IHM)
24
EPUSP
Sistemas Supervisórios e Interfaces Homem-Máquina
Sistemas Supervisórios:
- permite a supervisão e o comando de determinados pontos da planta automatizada.
IHM: - recebe sinais do CLP e do operador
- envia sinais para o CLP atuar nos equipamentos instalados na planta
- pode ser um equipamento especial que localiza-se no campo
Circuito Elétrico
.....+ 2500 circuitos...
Quais são importantes de serem
supervisionados?
25
EPUSP
Introdução
•Sistemas automatizados complexos
•Necessidade de uma interface amigável
•Facilitar o trabalho de operação
•Supervisionar e controlar pontos da planta automatizada.
•O PLC envia estes sinais por meio de TAG’s ou bits para a IHM.
•É necessário saber de onde virá a variável e como será manipulada pelo PLC ou pelo supervisório, podendo ser do tipo DDE, Memory ou Device.
26
EPUSP Tipos de VariáveisDEVICE: os dados se originam dos PLC’s.
São definidas tags para estas variáveis e um endereço físico é associado a elas.
Exemplo de funções associadas a uma tag:Nome da tag: Digital1Estado de Alarme: AtivoPrioridade de Alame: 2Nome de Acesso: CLP-testeEndereço: I:0/3
27
EPUSP Tipos de Variáveis
•MEMORY: os dados existem localmente no supervisório.
Exemplo: Variável Memória real utilizada como contador.
28
EPUSP
Ambiente de trabalho
•Desenvolvimento é o ambiente de
desenvolvimento das telas gráficas onde se cria
o desenho que será animado.
•Run Time é o ambiente onde se mostra a janela
animada criada no modo de desenvolvimento.
29
EPUSP
Atividades dos Operadores
Operação Normal:
- Vigilância, detectar defeitos ou falhas possíveis
- Observação sistemática dos indicadores essenciais a uma
visualização sobre o estado geral do processo. Nem todos os
parâmetros são observados com a mesma freqüência, pois:
• alguns parâmetros fornecem mais informações;
•alguns aparelhos são mais estáveis;
•algumas desregulagens são mais graves;
•alguma unidade específica está em uma fase de
operação particular.
Operação sob Contingência:
-Simultaneidade de vários eventos simples causadores de
perturbações no processo.
-Tomada de ações devido a falhas nos equipamentos.
-Reconhecimento de Alarmes.
30
EPUSP
Planejamento do Sistema Supervisório
1) Entendimento do processo a ser automatizado
2) Tomada de dados (variáveis)
3) Planejamento do banco de dados
4) Planejamento dos alarmes
5) Planejamento da hierarquia de navegação entre telas
6) Desenho de telas
7) Gráfico de tendências dentro das telas
8) Planejamento de um sistema de segurança
9) Padrão Industrial de Desenvolvimento
31
EPUSP
1) Entendimento do processo a ser automatizado
Verificar o funcionamento do processo
completo, com ênfase na parte que deverá ser
monitorada pelo sistema supervisório.
O CLP pode possuir muitas variáveis, porém
deve ser estudadas somente as que aparecerão no
supervisório.
32
EPUSP
2) Tomada de dados (variáveis)
O tempo de aquisição das variáveis deve ser
definido de acordo com a necessidade. Podem ser
definidos diferentes tempos para grupos de
variáveis, de acordo com o aplicativo do sistema
supervísório utilizado.
33
EPUSP
3) Planejamento do Banco de Dados
O CLP lida com um número muito grande de
variáveis, porém, somente uma parte é necessária
para o desenvolvimento do sistema supervisório.
Além disso, é necessário fazer a distinção
entre as variáveis que serão salvas no computador e
as que servirão de indicação.
Exemplo: Algumas variáveis analógicas
importantes para o processo são salvas periodicamente
no disco rígido. Para tanto, o item destacado na figura a
seguir deve ser selecionado na definição da tag (a forma
de definir varia de acordo com o aplicativo utilizado).
34
EPUSP
4) Planejamento de alarmes
1) sob quais condições os alarmes serão
acionados
2) quais operadores serão notificados por esses
alarmes
3) quais mensagens deverão ser enviadas
4) quais ações deverão ser tomadas na ocorrência
desses alarmes
5) chamar a atenção do operador sobre uma
modificação do estado do processo
6) sinalizar um objeto antigo
7) fornecer indicação global sobre o estado do
processo.
35
EPUSP
5) Planejamento de uma hierarquia de
navegação entre telas
O sistema supervisório do processo deve possuir
menu que possibilite a navegação entre telas de
forma amigável para o operador.
A seguir são apresentados exemplos de telas de
supervisório.
36
EPUSP
Exemplo Tela para navegação
Geralmente, os supervisórios possuem na barra inferior um menu para navegação entre telas.
37
EPUSP
6) Desenho de telas
Algumas empresas possuem um padrão para desenvolvimento de Telas de Supervisório.
Somente os dados necessários para o processo devem ser exibidos na tela, para simplificar seu entendimento.
De acordo com a necessidade, os sistemas de supervisão possuem vários níveis de desenvolvimento, desde simples interfaces de monitoração até sistemas avançados de iteração com o operador.
A seguir são apresentados alguns exemplos.
38
EPUSP
Exemplo de tela simples
39
EPUSP
Exemplo tela de complexidade média
40
EPUSP
Exemplo de tela avançada
41
EPUSP
7) Gráfico de Tendências
Para variáveis analógicas que precisam de um monitoramento mais completo, podem ser utilizados gráficos de tendências.
42
EPUSP Gráfico de Tendências
43
EPUSP
8) Planejamento de um sistema de segurança
Os sistemas supervisórios possuem funções de segurança avançados que permitem a criação de usuários com níveis de segurança.
Abaixo encontra-se um exemplo de tela de configuração de usuários:
44
EPUSP
Modelamento
e projeto
pelas Redes
de Petri
45
EPUSP
Sistemas a Eventos Discretos e Redes de Petri
Classificação dos Sistemas e Processos
46
EPUSP
Comportamento do sistema
Sistemas contínuos no tempo e sistemas a eventos
47
EPUSP
Sistemas a Eventos Discretos
SED's são sistemas em que os sinais:
a) Valores num conjunto discreto, como {on, off},
{verde, amarelo}, {1, 2, 3, ...};
b) Alterações de valor são tão rápidas que se podem
modelar como instantâneas, em qualquer instante t
R;
c) Duas possíveis razões para alteração: ocorrência de
eventos instantâneos externos, isolados e
independentes; ocorrência de eventos internos,
definidos por rigorosas cadeias lógicas.
Contador energizável por um intertravamento lógico
Exemplos de Sistemas a Eventos Discretos
48
EPUSP Filas de Serviços
Filas de Serviço
Manufatura com retrabalho
Processo industrial job-shop
Processo industrial flow-shop
Recepção
Estoque
49
EPUSPRedes de Petri
Simbologia
Rede de Petri (RP) é uma quíntupla (P, T, A, W, m0) em que
•P={p1...pn} - conjunto finito de posições ou lugares;
•T={t1...tm} - conjunto finito de transições;
•A - conjunto finito de arcos pertencente ao conjunto (P x T) (T x P)
•(P x T) - conjunto dos arcos orientados de pi para tj (pi, tj)
•(T x P) - conjunto dos arcos orientados de ti para pi (ti, pi);
•W : função que atribui um peso w (número inteiro) a cada arco;
•m0 - vetor cuja i-ésima coordenada define o número de marcas (tokens) na posição pi, no início da evolução da rede.
= transição
= arco orientado
= posição / lugar
50
EPUSPExemplo de Rede de Petri aplicado a caixa
Bancário Automático
Rede de Petri
51
EPUSP Pré-sets e Pós-Sets
Pré-set de t : = •t : = { pi P | A (ppt)}
ou seja, o pré-set de t, •t é o conjunto das posições em P a partir das quais existe arco para a transição t;
Pós-set de t: = t •: = {piP | A (t, pi)};
ou seja, o pós-set de t, t•, é o conjunto das posições em P para as quais existe arco oriundo da transição t;
Pré-set de p: = • p: = { tj T | A (tj , p)};
Pró-set de p : = p • : = { tj T | A (p, tj )};
52
EPUSP Execução das Redes de Petri
= Movimentação das marcas, pela rede, conforme regras
= HABILITAÇÃO + DISPARO
I. Uma transição tj é HABILITADA por uma marcação m se, para todo pi tj, m(pi) w(pi, tj)
m: nº de marcas em pi
w: peso do arco pi tj
II. Uma transição habilitada é DISPARADA por duas operações:
a) remoção de marcas das posições do pré-set (tantas marcas quanto for o peso do arco correspondente)
b) depósito de marcas nas posições do pós-set (tantas marcas quanto for o peso do arco correspondente)
Se a transição for temporizada, com tempo T, este tempo será introduzido entre II.a e II.b.
Se a posição for temporizada, com tempo T, este tempo será introduzido antes que a posição possa habilitar alguma transição.
53
EPUSP Execução das Redes de Petri
t1p1 p2
...t1p1 p2
. .2 2
Exemplos
p1
.
. p1
.
.
t1p1 p22 1
. .
p
p.
p.
54
EPUSP Execução das Redes de Petri
t1
p1
p3.
p2
.t2
p4
p2.
t1
p1
p3
p2 t2
p4
p2.
.
t1
p1
p3
p2 t2
p4
p2
.
.t1
t2
2
2
t1
t2
2
2
.. . ...
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EPUSP Execução das Redes de Petri
.
.
“parafuso”
“porca”
“arruela”
“kit”“kit em
montagem”“subconjunto
montado”
“chassi”
Flexibilidade do Modelamento po RPs
As marcas mudam de significado físico ao se movimentarem pela RP.
56
EPUSPExecução das Redes de Petri
• Compartilhamento de processo em paralelo
.
.p1 p2 p3
.p5 p6 p7
p4
57
EPUSPVariáveis de Estado
A variável de estado de uma RP de n posições é o vetor m definido pela marcação da RP; m=[m(p1) m(p2) ... M(pn)].
O vetor de estado RP de n posições é de dimensão n e é discreto em amplitude, isto é, pertence ao In.
m'(pi)=m(pi) - w(pi, tj) + w(tk, pi),
para j tal que tj p•i
e k tal que tk •pi
Evolução de uma Rede de PetriCondições iniciais (1 0 0 2 1) que habilitam simultaneamente t1, t3 e t4;
Três diferentes seqüências de execução, levam a uma mesma marcação (0 1 2 3 1). Portanto não há conflito do tipo confusão.
58
EPUSPClasses e Propriedades das Redes de Petri
•Grafos marcados ou grafos de eventos: Rede de Petri ordinária em que cada posição tem exatamente uma transição de entrada e uma de saída:
•p = p• = 1 pp•
•Máquinas de Estado: Rede de Petri ordinária em que cada transição tem exatamente uma posição de entrada (cardinalidade do pré-set igual a 1) e uma posição de saída (cardinalidade do pós-set igual a 1):
•t =t• = 1 t T
59
EPUSP
Alcançabilidade
O estado x é alcançável a partir de um dado estado x0,
se x pode resultar de uma ou mais transições executadas
a partir de x0.
O conjunto de todos os estados alcançáveis a partir de x0
é o conjunto de alcançabilidade R (x0).
Na RP da Figura abaixo, x0 = [10]; x = [01] é alcançável
de x0, via t1 ; [01] é alcançável via execução de t3
60
EPUSP Propriedades das Redes de PetriLimitação
Uma posição p P de uma RP, (P, T, A, W, x0), é dita k-limitada se x(p) k para todas as marcações subseqüentes a x0.
Se todas as posições de uma RP são k-limitadas, então a rede é k-limitada.
Uma RP é segura (safe) se ela é k-limitadas com k = 1
Conservação
Soma total das marcas permanece constante na sua execução é dita conservativa.
Vivacidade e Conflito Mortal
Uma transição é viva, dado um estado inicial x0, se e somente se ela é habilitada a partir de algum estado decorrente de x0.
Uma RP é viva, dado um estado inicial x0, se e somente se todas as suas transições são vivas.
61
EPUSPAnálise pelas Matrizes de Incidência
e Equações de Estado
Recordando o que dissemos sobre a equação das RPs, tem-se:
a) a execução de uma transição tj numa RP de n posições (P, T, A, W, x0) ocorre se e somente se a marcação x (pi) peso do arco w(pi , tj), para pi pré-set de tj.
b) a marcação x de cada posição ´pi é alterada para x', pela execução de tj; algebricamente, pode-se escrever para pi P,
x'(pi) = x (pi) - w(pi , tj) (se pi pré-set de tj)
= x (pi) + w(tj ,pi) (se pi pós-set de tj)
= x (pi) nos outros casos,
em que
w(pi , tj) são os pesos dos arcos de pi a tj, em que pi são as posições do pré-set de tj , e
w(tj , pi ) são os pesos dos arcos de tj a pi, em que pi são as posições do pós-set de tj.
Ver figura abaixo:
62
EPUSPA matriz de incidência de uma Rede de Petri, de n posições e m transições, é a matriz n x m,
A = [aij], de números inteiros aij, em que
aij = w(tj ,pi), (para pi pós-set de tj)
aij = - w(pi , tj), (para pi pré-set de tj)
aij = 0 se não existe arco algum entre pi e tj
Exemplo:
A matriz de incidência será dada por:
63
EPUSP
Visual Object Net ++
Rainer Drath, da Ilmenau University of
Technology, Ilmenau, Alemanha
Análise por Simulação Digital
Elementos
Transição T: é habilitada e disparada conforme as regras
usuais; pode receber a atribuição de um tempo fixo de atraso
de disparo.
Posição P: o número de marcas m aparece no interior do
círculo.
Arco: há 3 tipos de arco, o normal, o inibidor, e o de teste
estático ou de sinalização (não permite transporte de
marcas).
64
EPUSP
Visual Object Net ++
Análise por Simulação Digital
Programação
Tela de Desenvolvimento:
65
EPUSP
Visual Object Net ++
Análise por Simulação Digital
Programação
Simulação
-Start na barra superior da tela
-Na barra Extras as seguintes opções são disponibilizadas:
-Conflict Groups: mostra os conflitos, caso existam.
-Enabled D-Transitions: mostra as transições discretas
habilitadas.
-Enabled C-Transitions: mostra as transições contínuas
habilitadas.
66
EPUSP
Visual Object Net ++
Análise por Simulação Digital
Programação
Simulação
-Start na barra superior da tela
-Na barra Panel as seguintes opções são disponibilizadas:
-Passo a Passo
-Até o Próximo Evento
-Automática: Neste caso, a velocidade é ajustável
-Max-speed: maior velocidade possível de simulação,
porém a animação gráfica é suprimida.
67
EPUSP
Visual Object Net ++
Análise por Simulação Digital
Programação
Simulação
-Start na barra superior da tela
-Na barra Properties as seguintes opções são disponibilizadas:
-Show Animations: exibir animações.
-Show Time: exibir o tempo real no mostrador inferior.
-Auto Stop After Time: simulação para após o tempo
estipulado no mostrador.
68
EPUSP
Visual Object Net ++
Análise por Simulação Digital
Exemplo: Um processo de produção e inspeção com
retrabalho das peças defeituosas.
69
EPUSP
Processos de Modelamento
1) Processo por Agrupamento - Botton-up
- reunião gradual de sub redes representativas de partes do sistema.
Objetivo: - redes para descrever subsistemas simples
- são agrupados formando o modelo final
A) Estoque intermediário limitado (buffer) entre máquinas A e B.
pB possui no máximo K elementos.
K
A
pV
tAtB
pB
70
EPUSP
Quando B fica livre, “puxa” uma peça de pB.
O número máximo de peças do buffer intermediário é K.
Nesta configuração tA < tB (condição para o buffer).
Observar que, se o buffer estiver cheio (pB=K) e existir uma peça em A, a transição tA não é executada.
B) Estoque intermediário (buffer)comando pela máquina B
K
BA
PV
tA tBpB tC
Puf
71
EPUSP
Execução de tA:
9
BA tA tBpB tC
9
BA
PV
tA tBpB tC
Puf
Execução de tC:
10
BA
PV
tA tBpB tC
Puf
Execução de tB:
72
EPUSP
C) Overflow
Objetivo é interromper as atividades da máquina A quando o buffer está cheio.
Os arcos e transições adicionados simulam um intertravamento da máquina A através de um sensor de overflow.
Exemplo: Empilhamento máximo de 4 peças
S1 atuado
parado
EquipB
EquipA
EquipCPeça
Peça
Peça
Peça
73
EPUSP
D) Buffer First-in / First-out
74
EPUSP
O Buffer First-in / First-out mais encontrado é a esteira.
EquipB
EquipA
75
EPUSP
E) Recursos compartilhados com sincronização:
Objetivos: Simulação de uma máquina que atende a duas linhas de produção ou duas atividades. T1 e t2 pertencem à rotina de sincronização.
2)t1
t2
1) t3
t6t4
t5 t1
t2
t3
t6t4
t5
3) 4)t1
t2
t3
t6t4
t5 t1
t2
t3
t6t4
t5
6)5) t1
t2
t3
t6t4
t5 t1
t2
t3
t6t4
t5
76
EPUSP
F) Rede de escolha automática de servidor
Objetivo: Simulação de atendimento seqüencial
77
EPUSP
Exemplo: Atendimento bancário com 3 caixas.
9
2)
10
28
3)
7
4)
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EPUSP
2) Processo por Refinamento - Top-down
- detalhamento gradual de redes por meio da substituição de transições ou posições por subredes
Refinamento de Transições
A) Bloco: é uma RP (P, T, A, W, X0) com uma transição de entrada ti e outra de saída tf.
B) Rede associada ao bloco: é formada pela adição de uma posição p0 “em realimentação”, de tf para ti, tendo po uma marca inicial.
C) Bloco bem formado: quando a rede associada é viva
Quando uma transição de uma RP qualquer é substituída por um bloco bem-formado, a RP resultante será limitada, segura ou viva se e
somente se a RP original for, respectivamente, limitada, segura ou viva.
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EPUSP
Refinamento de posições
A) módulo seqüência e módulo paralelo
B) módulo de exclusão mútua
“Se uma posição p de uma rede VST (viva, segura e reversível) é substituída por um dos
módulos acima, com as marcações iniciais acima, a RP resultante também é VSR.”
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EPUSP
Simulação em Redes de Petri e Programação Ladder
A seguir são exemplificadas duas maneiras de transformação de uma rede de Petri em linguagem de programação ladder.
Em b, apresenta-se a implementação com sinais de saída não retentivos. Em c, são utilizados os sinais de Set/Reset.
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EPUSP Representação de Redes de Petri em Linguagem de Programação Ladder
• A seguir encontram-se as rotinas mais comuns utilizadas em Redes de Petri e sua transformação em Lógica Ladder.
• Lógica E
Se A=1 e B=1 e C=1,
Então D=1.A B C
D
A B C D
A B C
D
A
B
C
D
• Lógica OU
Se A=1 ou B=1 ou C=1,
Então D=1.
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EPUSP Representação de Redes de Petri em Linguagem de Programação Ladder
• Atraso
Se A=1,
Então após segundos B=1.
• ConcorrênciaSe A=1 e B=1,
Então C=1 e D=1 e E=1.
A BC
D
E
A B
DC E
A BA
C
Timer
Timer.Done
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EPUSP Representação de Redes de Petri em Linguagem de Programação Ladder
• SincronizaçãoSe A=1,
Então após 1 segundos D=1.Se B=1 e C=1,
Então após 2 segundos E=1.Se D=1 e E=1,
Então após 3 segundos F=1.
A
D
Timer1
Timer1.Done
C
E
Timer2
Timer2.Done
B
E
F
Timer3
Timer3.Done
D
A B C
D E
F
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EPUSP
A seguir são exemplificadas duas maneiras de transformação de uma rede de Petri em linguagem de programação ladder.
Em b, apresenta-se a implementação com sinais de saída não retentivos. Em c, são utilizados os sinais de Set/Reset.
A B C
D E
F
Representação de Redes de Petri em Linguagem de Programação Ladder
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