Podręcznik

2. Algorytmy dla opisu działania procesów przemysłowych realizowanych współbieżnie

2.1. Sieć Petriego P-N w opisie współbieżności procesów przemysłowych

Rysunek 19 ilustruje zaprojektowaną sieć działań P-N dla procesu przemysłowego z rysunku 18. Autor „pokolorował” część sieci P-N, która zawiera współbieżność w rozwoju tego opisu pokazując, że tak naprawdę prawie zawsze działania współbieżne są podsiecią każdej sieci P-N. Jest tak, ponieważ odnosząc to do funkcjonowania większości procesów przemysłowych z reguły pierwszymi jego etapami (krokami) są te, które stanowią o włączeniu urządzeń, sygnalizacji, itp., by dopiero później rozwinąć się w etapy bardziej złożone, jak na rysunku 19.

Rysunek 19: Sieć Petriego dla procesu przemysłowego z rysunku 18 zawierająca współbieżność 

Dla lepszej zrozumiałości sieci P-N z rysunku 19 wprowadźmy analogicznie jak to było zrobione w punkcie 1.2.3 tabelę, która opisuje działania w poszczególnych etapach (krokach) sieci oraz tranzycje je wywołujące. 
Tabela 2: Opis działań w poszczególnych etapach sieci P-N z rysunku 18 i tranzycji je wywołujących

STANY

DZIAŁANIA W DANYM STANIE

TRANZYCJA

WARUNKI LOGICZNE

0

  • Załączenie sygnalizacji STOP(1)
  • Wyłączenie sygnalizacji START

(1) – Po załączeniu procesu jak i obrobieniu elementu załączona zostaje sygnalizacja STOP a wyłączona START

(2) – Przycisk START uruchamiany jest każdorazowo po obróbce pojedynczego obrabianego przedmiotu, aby wywołać kolejny cykl.

T1

  • Przycisk START = ON(2)

1

  • Załączenie napędu NAPĘD
  • Załączenie sygnalizacji Ż2
  • Wyłączenie sygnalizacji Ż1

 

(3) -  Przyjęto, że sygnał „ON” oznacza, że wykryto obecność.

T2

  • Czujnik CZ4 = ON(3)

2

  • Wyłączenie napędu NAPĘD
  • Załączenie sygnalizacji PULSE Ż2(4)
  • Uruchomienie TIMER T0 = 1 sekunda(4) 

(4)Przełączenie sygnalizatora Ż2 na pulsowanie 1Hz oraz wprowadzenie oczekiwania o wartości 1 sekundy na uruchomienie współbieżności

Spełniony warunek do rozpoczęcia współbieżności w działaniu.

T33,4,5

  • Upłynął czas 1 sekunda

3

  • Załączenie zaworu Z1
  • Załączenie wrzeciona W1

4

  • Załączenie zaworu Z2
  • Załączenie wrzeciona W2

5

  • Załączenie zaworu Z3
  • Załączenie wrzeciona W3

T6

  • Czujnik CZ1 = ON

T7

  • Czujnik CZ2 = ON

6

  • Uruchom. TIMER T1 = 3s

7

  • Uruchom. TIMER T2 = 4s

Wszystkie trzy otwory zostały nawiercone i upłynął odpowiedni czas

T8

  • T1=ON & T2 = ON & CZ3 = ON

8

  • Wyłączenie zaworów Z1¸Z3
  • Uruchomienie TIMER T3 = 2 sekundy

 

 

T9

  • Upłynął czas 2 sekundy

9

  • Wyłączenie wrzecion W1¸W3
  • Wyłączenie sygnalizacji PULSE Ż2(5)
  • Uruchomienie TIMER T4 = 5 sekund

(5) – Od tego momentu zapalona stabilnie sygnalizacja Ż2 oznacza wykonanie obróbki elementu (zakończenie nawiercania trzech otworów) 

 

T0

  • Upłynął czas 5 sekund

Na rysunku 19 autor pokolorował procedurę rozpoczynania i kończenia współbieżności w działaniu procesu przemysłowego z rysunku 18. Według przyjętej koncepcji działania tego procesu po pojawieniu się etapu oznaczonego na rysunku 19 numerem 2 (tzn. m.in. zatrzymanie napędu i pulsacyjna sygnalizacja tegoż kroku) po „odczekaniu” okresu 1 sekundy następuje jednoczesne uruchomieniu trzech siłowników pneumatycznych jednostronnego działania, które charakteryzują się różną długością swoich tłoczysk roboczych, na których końcach zamocowano obracające się wrzeciona. (Każde wrzeciono posiada zamocowane na stałe wiertło do metalu o różnej średnicy, np. \phi 10, \phi 14 oraz \phi 18). Na rysunku 19 ten moment startu współbieżności wyznacza tranzycja T33,4,5 (na różowo), zaś uruchomione trzy ciągi oznaczone są wrysowanymi czerwonymi okręgami. Ponieważ ciąg sieci P-N oznaczony etapem o numerze 5 zawiera tylko jeden krok (właśnie ten), to jest „natychmiast” i jednym z warunków wyjścia z procedury współbieżnej, dlatego posiada wewnątrz numeru kroku okrąg w kolorze zielonym tak, jak etapy nr 6 i nr 7. (Pokazana kolorystyka jest inwencją autora niniejszej publikacji jak i większość różnych prezentacji dla wyjaśnienia prezentowanego Czytelnikowi materiału). Wspomniana procedura wyjścia z realizacji współbieżnej procesu z rysunku 8 rozpoczyna się oprócz zaistnienia wszystkich ostatnich etapów sieci P-N również i tranzycją T8, która pochodzi od dwóch różnych czasów oraz zajęcia przez najdłuższe tłoczysko pozycji czujnika CZ3. Gdy to nastąpi sieć P-N przechodzi od realizacji współbieżnej do realizacji sekwencyjnej, co Czytelnik zapewne zauważył od kroku o numerze 8.
Analizując wielkość długości tłoczysk siłowników pneumatycznych z rysunku 8 oraz wartości czasów czasomierzy (Timerów) T1 i T2 zapewne Czytelnik domyślił się, że tzw. horyzont czasowy dla realizacji poszczególnych trzech ciągów działania współbieżnego procesu przemysłowego jest różny, czyli czasy ciągów oznaczone na rysunku 9 jako t3-6, t4-7 i t5 są różne. Był to celowy zabieg autora aby pokazać, że w większości podprocesów realizowanych współbieżnie ilość etapów (kroków) w poszczególnych ciągach jest różna. Maksymalna liczba kroków z rysunku 9 wynosząca dwa jest rzadko spotykana jak również liczba ciągu równa trzy. Semantyka sieci typu P-N ani nie minimalizuje ani nie maksymalizuje liczby etapów (kroków) w rozwojach sieci współbieżnych. Wszystko zależy od przyjętego sposobu działania modelowanego procesu przemysłowego. To, co warte podkreślenia oraz zapamiętania to fakt, iż procedury realizowane współbieżnie rozpoczynają się zapaleniem tranzycji „po” kroku ją poprzedzającym, zaś te uruchomione współbieżnie procedury zakończają swoją działalność po osiągnięciu przez każdy uruchomiony ciąg ostatniego swojego etapu (kroku) oraz zapaleniem tranzycji przed pojedynczym krokiem już działania sekwencyjnego sieci P-N. Uważny Czytelnik na pewno wszystko to już zauważył dokładnie analizując rysunek 9.