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技术 当库所 的输 出弧 的权 数大 于 1 时 定义逻 辑表 达式 如下 在f 时刻库所的标识数大于等于输 出的权数 时刻库所的标识数小于输 出的权数 当库 所 的输 出是抑 止弧 时定 义逻辑 表达 式 t 如 下 圳 f0 在 t时 刻 库 所 的 标 识 数 大 于 等 于 输 出 的 权 数 在 ，时 刻 库 所 的 标 识 数 小 于 输 出 的 权 数 t 和 t 是 一个 通过 比较 之后 的逻 辑结 果 ， 相 当于一个 比较器 的结果。根据 P e t r i 网的运行规则 ，如果 f 1 ，则 立 即触 发后 ，在 t A ￡ 时刻库 所 中 标识的数量的计算公式如下 M k t A t M k t ∑ w e 一 ∑ r 1 1 r ， E ‘ E n D x 公 式 1中 和 表 示 库 所 的 标 识 数 和 输 出 弧 的 权 数。0 表示库所 输 出到变迁 的输 出集 0不 是 抑 止 弧 。 因此 ，输m带抑止弧的库所 在 t 时刻 的逻辑关系值 可以表示为 t [ t ≥ 2 同时 ．还 可 以得 出 ￡ [ t ≥W 3 和 是 与 对应的输人 事件 和控制 条件 。 对 的触发有抑止作用 ，但它不影 响库 所的状态 。根据变迁 的 触发的必要条件 ， t 可以表示为 兀 O 兀 c ， O P ∈‘Ti Pk E‘T y f 4 钮 X O 0 0 ．工 件夹 紧 ．夹 紧后 压 力 继 电器 X 0 0 2为“ O N ” ， Y O 0 3使钻 头开始 向下进 给加 工 。 当 钻 头 钻 到 由 限 位 开 关 X O 0 3设定 的深度时 ，Y O 0 4使 它 上 升 ， 升 到 由 限 位 开 关 X 0 0 4设定 的起 始位 置时停 止 上行。同时设定值为 3的计数 器 D1的当前 值加 1 。钻头 上 升到 位后 ．Y O 0 5使 _T件旋 转 1 2 0 。 ，旋转 结束 后又开始钻第 二个 孔 。3个孔 都钻 完成 后 ， 计 数器 的 当前 值 等 于设 定 值 X O 0 3 X O 0 2 口 ＼ 图 3 钻床 示 意 图 3 ．转换 条件 满足。Y O 0 6使 工件松 开 ，松开到位后 ，系统 返 回初始状态 ，操作 人员继续 放上工件 ，进行下一个工件 的加工 。基 于带抑止 弧 P e t r i 网模 型 的 P L C梯形 图程序设 计方法分 4个步骤进行 ，实例 的 P L C梯形 图设计如下。 步骤 1 建立钻床 的 P e t r i 网模型。 根 据钻 床的控制过程 ，并 按表 1中的对应关 系，赋予 库所 、变迁和触发条 件相 应的实际意义 ，建立带抑止 弧的 钻床 P e t r i 网模型 如图 4 所示 。 表 1 P e t r i 阚模型库所 、变迁和触 发条件 的含义及 P L C继电器编号 如果 t 1 ，则 立 即触发后 ，在 t A t 时刻 库 所 的状 态 示 为 P ’ 初始化 I 1 f f i ∑ I． n羽 5 L ∈ ’ J r j p , ’ 公 式 4 、 5 中的 “ ”和 “ ”代表逻辑 运算 中 的 “ 或 ”和“ 与 ” 。 根据 P e t r i 网标识的运行规则和变迁触发的条件 ，以及 公式 1 ～ 5 ，可 以列出 P e t r i 网模 型的逻辑表达式 ；再 由逻辑表达 式 。将表达式 元素间 的逻 辑 “ 与” 、 “ 或 ”关 系和 P L C梯形图程序 的 “ 串” 、 “ 并”触点 相对应 ；同时 结合 P L C的功能指 令 ，可 以把带抑 止弧 的 P e t r i 网模型通 过逻辑公式 1 ～ 5 转换为 P L C的梯形图程序 。 4应用实例 实例 某钻 床用来 加工圆盘状零件上均匀分布 的 3个 孔 ，机构如图 3所示。操 作人员放好工件后 ，按下启 动按 P 2 机床启动 T 2 工件夹紧 C2 已松开 P 3 装夹工件 T 3 下钻C 3 已夹紧 P 4 加工工件 T 4 钻头上升 C 4 下到位 P 7 计数器 T 7 夹具松开 C7 上到位 图 4 钻床控制过程 的 P e t r i 网模 型 一 ． 测控 步骤 2 根据逻辑公式列写逻辑表达式 。 根 据 P e t r i 网标 识 的 运行 规 则 和变 迁 触 发 的 条 件 ，以 及 公式 1 ～ 5 列 出 P e t r i 网模 型的逻辑表达式 l O T l P 1 C 1 ；P l P 1 T 7 T 1 T 2 P 2 C 2 ． P 2 P 2 T1 一T 2 ； T 3P 3 c3 ；P 3 P 3 T2 T 6 ；T 4P 4 C 4； P 4 P 4T 3 i ； l t T 5P 5 N7 c5；P 5f P 5T 4 一T 7 T一 5 T 6 P 6 C6P 6 P 6T 5 l 7 T 7 P 7 P 5 C 7 W7 ；P 7 P 7 T 4 而T 8 P 8 C 8 P 8 P 8 T 4 。 2 l 步骤 3 南逻 辑表 达式 编写 P L C梯形 图程序 。 在 G X D e v e l o p e r V e r ． 7软件 中，根据步 骤 2列 出的逻 辑表达式和表 1中的对应继电器 编号 ．将表 达式 元素间 的 逻 辑“ 与 ”、 “或 ” 关 系 和 P L C 梯 形 图 程 序 的“ 串 ”、 “ 并”触点 相对应 ．冉 结合 P L C的运算 、传 送和 比较等功 2 9 能指令 ．编写 P L C的梯形 图程序 ，程序 如罔 5所示 。 步骤 4 P L C梯形图程序的调试和仿真。 3 5 使用 S i m u l a t o r V e r ． 6对 P L C梯形 罔程序 进行调试 和仿 真 。仿 真结果显 示 ，基于带 抑止 弧 P e t r i 网编写 的 P L C梯 形图程序能够满 足钻 床的控制 要求 。这种方 法编写 的 P L C 梯形 图程 序 如 果 需 要 修 改 ，可 以先 在 P e t r i网模 型 中进 行 修 改 ，然后修 改相应 的逻辑表达式 ，冉转换 为 P L C梯形 图程 序。使用这种 方法来设 计 P L C梯形图程序能够提 高程 序的 设 计 效 率 。 5结 语 本文 提m一 种基 于带抑止 弧 P e t r i 网 的 P L C梯形 图程 序的设计方法 ，为控制 系统 的 P L C梯形 图程序设计提供一 种更有效的设计方法 。通过 实例 阐述 P L C梯形图程序 的设 计步骤 ．仿真结果证 明，这 种方法设计 的梯形 图程序可 以 满足控制要求 ，同时对程序 的修改带来 一定 的便 利 ，能够 有效提 高程序 设计 的效 率 。基 于带抑 止弧 P e t fi网的 P L C 梯形 图程序的设计方法的提 出，还可 以给开发一种 P e t r i 网 模 型直 接转换 成 P L C梯 形 图程 序的应 用 软件 作为 理论 基 础 。使控制系统 的建模 和仿 真与控制系统 P L C程序设 计有 机地结合在一起 。 一“ ” 十” - -4 -” - - ” 十 一 ” 一” 一” ’ 卜 “ - 4 -． ． - 4 - - ” - - 4 -” - ． ’ 十 一 ” _ 卜 一 上接 第 2 1页 [ 1 2 ]Co n t r e r a s J ，E s p i n o la R，No g a l e s F J ，e t a 1 ． ARI MA mo d e ls t o p r e d i c t n e x t d a y e l e c t ri c i t y p ri c e s[ J ] ．I E E E Tr a n s ．o n P o we r S y s t e ms ． 2 0 0 3，1 8 3 1 0 1 4 1 0 2 0 ． [ 1 3 ]Cu a r e s ma J c，Hl o u s k o v a J ，Ko s s me i e r S ，e t a 1 ． F o r e c a s t i n g e l e c t ric i t y s po t p ric e s u s i n g hn e a r u n i v a r i a t e t i m e s e rie s mo d e l s [ J ]． A p p l i e d E n e r g y ，2 0 0 4 ，7 7 1 8 7 一 1 0 6 ． [ 1 4 ]周明 ，严正 ，倪 以信 ，等． 舍误差预 测校 正的 ARI MA 电价 预测新方法 [ J ]．中国电机工程 学报 ，2 0 0 4 ，2 4 1 2 6 3 6 8 ． [ 1 5 ]Co n e j o A J ，P l a z s a M A，E s p i n o l a R，e t a 1 ． Da y a h e a d d e c t r i c i ty p ric e f o r e c a s t i n g u s i n g t h e wa v e l e t t r a n s f o r m a n d AR I M A mo d e l s[ J ]． I E E E T r a n s o n P o we r S y s t e ms ，2 0 0 5 ，2 0 2 1 n 一1 0 4 2 1 1 1 O D l 1 1 0 蛾 T o o o 鼬 如 O l 4 9 s 3 秘 6 1 6 5 7 0 7 7 81 图 5 钻床 的 P L C梯形 图程序 l t l O 啪 蝣 帅 粥 嗍 盯 T 瞄 聃 Y D ∞ 啪 参考 文献 [ t ]吴哲辉． P e t r i 网导论 [ M ]． 北京 机械工业 出版社，2 0 0 6 ． [ 2 ]韩赞 东． 一种新的 P L C梯形 图程序设 计方法 L I ]． 测控技 术， 2 0 0 3 1 2 6 2 6 5 [ 3 ]T a o QI U，S h a n b e n CHE N． Mo d e l i n g a n d C o n t r o l o f We l d i n g F l e x i b l e Ma n u f a c t u ri n g Ce ll Us i n g p e t r i Ne t[ J ]． J ． Ma t e r ．Te c h n o 1 ． ，2 0 0 1 ，1 7 1 1 8 5 -1 8 6 ． [ 4 ]江 志斌 ． P e t r i 网及其在 制造 系统建模 与控制 中的应用[ M]． 北 京 机 械 s t_ 业 出版 社 ．2 0 0 4 [ 5 ]MI TS UB I S HI E L E CT RI C CORP ORA TI ON GX De v e l o p e r Ve r ． 7 a n d S i mu l a t o r Ve r 6操 作 手 册『 z]2 0 0 3 ． 第一作者简 介 林惠标 ，男 ，1 9 7 7年 生 ，广东汕头人 ，硕士研究 生 。研究领域 机 电一体化技术及 P e t r i 网的研究 。 编 辑 向 飞 ” ● 一” ” ” ” 十一 一 十一 一 [ 1 6 ]陈友 ，王昵 ，李渝 曾． 一种 用 于短期 电价预测的 分时段 时间 序列传 递 函数模 型[ J ]．电力 系统保 护 与控制 ，2 0 0 8，3 6 1 6 1 4 ． [ 1 7 ]L e o n A，Ru b i o G，a n d S e ma G．A u t o r e g r e s s i v e Co n d i t i o n a l V o l a t il i ty，S k e wn e s s a n d Ku r t o s i s 【 J 】 ，Qu a r t e r ly Re v i e w o f E c o n o mi c s a n d F i n a n c e ，2 0 0 5 ，4 5 4 5 9 9 6 1 8 ． [ 1 8 ]Ny b l o m J T e s t i n g f o r t h e c o n s t a n c y o f p a r a me t e r s o v e r t i me [ J ]． J o u rna l o f t h e A me ri c a n S t a t i s t i c a l A s s o c i a ti o n ，1 9 8 9 ，8 4 4 0 5 2 2 3 -2 3 0 第一作者简介 王瑞 庆 ，男 ，1 9 6 5年生 ，河南 安阳人 ，博士 ，教 授 。研究领域 电力运筹与控 制 、数据挖 掘与智能计算 。已发表 论文 5 0篇。 f 编 辑 昊智 恒1
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