Customizable Service-oriented Petri Net Controllers

Livre

0
0
6
1 year ago
Preview
Full text

  # ! "

  • $ % & ' ' ( $ % ) + ,, +-. ' $ / % 1 '

  2 3 !4 5 !4 #+ .#, 6.7 1 ' 2 '

  #

  / & !

  8 9 / 7 ) -#.,, ' 8 $ & : ; %< =>% 4 4 4 > 4 4 > /

  • Abstract –

  # 0& - +GG / ' F ?/ / '' / % Petri nets

  4 A / $4 ! / ' / 4 ' '

  • ' ' % / 0& #

  9 A

  4 ' % $ / B %

  4 A/ / A A / ' '

  4 C % A $ H#I / / / '

  / % / % ! / ' % / 4 %

  ! % % A 44 % B ' 1 / %% A %

  ' % / '

  4 ?/ % / A B / 4 % %

  B ' 4 % / 4 % % B %

  ) /

  4 C / $ F

  ? @)( ?0@

  ' ' 4 / / % A % / F / A

  ? $ / A/ / B ' % B A % ?/ % / 4 4 / % A ':

  / A / % % / / % 44 %

  / ' / $ % C $ ?/ 4 / '$ %

  44 % ' $ % $ @ % / 4 # /

  4 % $

  4 A / 4 ' 44 $ ' + ! 44 %

  / Service oriented Architectures D !E ?/ % $ / 4 / '$ / A .

  4 4 % $ / 4 4 / % A B

  / 4 < B % ! / %% ' ' '

  &? 0 &? 0 & M0 & 0& ?&) )( ? 0!

  00 @ ' ' Service Oriented Industrial Automation $

  ! (?@ !?0@ : 1 ! N8 @( ) ! ) ) ( 0@ / / / @ !)& 4 < D

  / 4:**AAA E ?/ / F / / A 44 $ / 4 % ! 4

  4 % / ' $ 4 / $

  • % / $ / 0& # 4 $ $

  4 $ ' % ' ' D E & 4 / ! $

  / $ % 0& - +GG D ' ' % / 44 % / 4 / %

  / '/ D ' E 0 E / A C 44 $ /

  $ / % ' < $ F 4 H I

  / F / / ' %

  4 C D" E /

  < % $ $ C

  4 / 4 $ 4 % 4 ' /

  4 4 / '/ $ 4 ' ' % C $ / ' ' /

  4 A/ / A C4 ' '

  4

  4 J / / A % A J / / % /

  44

  4 '

  4 F B $ $ H I / % A D" E / $ 4 $

  / ' B $

  4

  4 C % 4 ?/ % '/ % A

  ' ' '' ' / 4 @4 4 $ % / $ K F @

  4 $ / % / $

  / $ 44 / 4 ?/ A A

  4 % L / ' / 4 % / 0& 4 %$ H+I

  ?/ < 44 % ! % 4 / $ 1 / / / orchestration choreography $ % C $ 4 / '/ / / % / F / % /

  A/ / " B / " ' $ $ / ' % C $ % % / $ $ % !

  / ' 4/$ % / F % 4 ' % % / F / / /

  , " ● " ● * A / /

  4 4 ' H.I ?/ 4 ' ' $

  ● ' 4 A / /

  4 / 4 / Web - ● Open methodology " ● + $ Services Business Process Execution Language D" 1 & E %

  .!

  H-I 4 '

  4 A % / '$ '' ' 4 % $ % / '/ "

  # $% : 4 A % ' / F

  J B $ 4 ● & ● ' : % 4 F 4 4 % < % A

  4 H7I ● ( : % % * C 4 $ ● " : $ $ / '/ / ● : % A 4 0? 4

  / ' 4/$ % '

  4

  • 4 ' / % $ '

  4 H+I ● " : % C $ % ' ● ) : 44 % ' D ' E 4

  $ 4 4 H7I ' H6I ?/ 44 % 1 & $ ' ' ! $ &C %

  !

  / $ A % $ C O B 4 ' ' DO E

  ?/ % 4 / % $ % 4 $ A / " 4 ' $ D E C 4 ' A $ % / / / D E ' % / % $ 44 / / 1 &

  4 % $ ' ' 4 / 4 %

  F % /

  4 4 $ / 4 % / F 4 ?/ % B A

  % A 44 / $ $ ' / / - # ' '

  ! % D% % A / / / B A A

  E 4 $ % / A B

  4 4 / F % / % / 0& % A B D C E

  # @ / - 4 / / 44 % 1 & 4 $

  4 C

  4 4 $

  & &?9@)@ @8Q @ 0&) &? 0 &?

  000 @ ! D $4 $ E

  C % / % / / %

  4 / $ H I ?/ % % / '/ 4 * % A

  4 1 & / $ C 4 " / % / '$

  / / % % % 4 / %% 4 "

  B % / '/ C / A ! 1 & ' $

  / A H I $ '$ % / '/

  ! $ 9 A %% / A / % / A B A

  % / 44 % 1 & / 4 / % % A / D HGI H ,IE

  / F < ! ?/ B % 4 $ 44 / A

  4 % % / '$ / A B / $ / ' % C

  / % % / ' % A A / 4 $ $ %% % A 4 % /

  4 F ' 4/ A / /

  4 D

  4 B ' E %% $ % $ ?/ % / '/ ' %

  / A % $ % % % ?/ $ 4 $ / 4 '

  4 / A / /

  4

  4

  4 F 4 / /

  44 % B

  4 / ' ' 4 / / 4 % / $ P

  4 % A ' / / % A / /

  % % / $ / ?/ % 4 % ?/ % / / 4 % ' % 4/$ $ / / /

  A B / formal definition of Petri nets C / $ 4 % $

  % / A B % ? D G6GE H #I ?/ 4 B ' % ' / 4 /

  $ % $ % / A / C 4 ?/ / $ 4 4 % % / $

  %% / F / ' 4 ' 4/ / ?/ 4 $ $

  / 4 / ' % 4 / / % / D ' 4 ' ' 4/ / A / A

  4 E A / % % / 4 / % % % / 4 ?

  .

  3 J ω ui & D#E J J . D6E J ω uo . D E D7 E & % 3 J ω uo & D E J J & D7E J ω uo . D E D6 E . % 3 J ω uo & D E

  D-E J J & D.E J ω ui . D+E D- E .

  3 J J .

  J J J D.E D.E &

  ω hf T 0 J J D+E ω hf T J J D -E D+ E . % ω hf T J J D E

  ω hf T J J D .E D#E & % ω hf T J J D E J J & D#E ω hf T ( ω uo . D E ω hf T ( ω uo & D E

  D+E ω hf T ( ω uo . D E ω hf T ( ω uo & D E ω hf T 0 J J D#E

  ω he T J J D +E D E . ω he T J J D ,E J J

  J J D E J J . D E ω hx T " J J D E DGE & "

  D E & J J . D E J J & D E ω he T ( ω ui . D+E ω he T ( ω ui & D#E ω he T 0 J J D E

  . γ ω 0γ1 2 ! σ % φ ω h ω u ω f σ J J J D E

  E / % / % ' ' % D ω f E B A / * true false

  / / % ' D φ

  ?!1 & 0 ?!?& ?!1 & @ ! &? 0 &? ? ! 0?0@

  % D / / sleeping % 'E ?/ B B B' A ?

  ' 4 4 ' % / / E $ ' / wake up function

  0 D 4 / A/ B' A EL &C4 $ $ E / '* ' % /

  . γ ω 0γ1 2 ! σ % φ ω h ω e ω x σ J J . D ,E

  ω hx T 0 J J DGE J J J D ,E J J & DGE J J D E

  / ?/ % $ A : 0 4 $ $ ' / evolve function /

  σ

  φ J

  % ' 4 L J Jump D

  E: / % ' 4 ! 4 / / % ' % ' 4 ' / ' ' /

  φ F

  E: / $ 4 ' / B ' % / L J Firing D

  φ E

  = ?/ ' % % ' A/ : J Enabled D

  ( ) S J F E φ φ φ φ φ

  D ,E . " J J & D E J J J D E J J . D E J J D#E D E & % " J J . D+E J J J D E J J & D E J J D+E

  % $

  σ

  / B / ?/ % ' % Σ ∈

  t

  ?/ 4 % % TSM

  D .E & % 3 " J J . D6E J J J D -E J J & D .E J J D6E D -E . % 3 " J J & D7E

  D #E & 3 " ω hx T 0 J J D #E J J J D +E J J & D #E J J D-E J J & D.E J J J D .E J J . D -E J J D7E

  D E . % " J J & D#E J J . D +E J J D.E J J . D-E ω hx T " J J D E

  ?/ % $ / % / 4 ' / / ?

  4 % C ' % / C ' % D % AE 0 summa / % % ' / - %% %

  4 / % $ ' /

  ! % / B % / A B / B '

  & !?& @

  0M ! ?

  44

  C 4 ' . / % %

  44 ' / / / '$ !

  4 / %

  4 A/ / C4 / C ' C % F ' 4 $ / B '

  44

  @N&

  ' !44 / % / 4 / '$ %

  4 B ' information about Petri nets analysis conflict structures and reporting information of Petri nets elements token game routines and events about Petri net behavior “timed” rules &C % F

  4 E Petri nets rules and structures (

  4 $ $ ? B ' D

  % $ ? %

  4 E

  C

  4 A / % / 4 ' / A / $ D H +I

  ?

  8

  / / ' A $ % C % 4 1 / enabled firing % ' / % % ' sleeping jump 4 A

  TSM A/

  % A / / % / ?/ / / % 4 ' / %% % % '

  = = σ σ E Note: / / % edges

  σ % / D ,

  4 Σ ∈ ,

  % % 4 * 4 $ Σ → × Σ Γ : % ' A A $ / 4 *

  ω ω ω = %

  : φ φ φ → Σ Φ % % ' % / { } n

  { } - σ σ σ = Σ % - { } -

  σ Γ Φ Σ = t

  ! &

  4 % % % E % $ . 4 ( ) ,

  4 ?/ / % $ ' / % A ' % ? 0 4 : ?/ Petri nets transition state machine % T t ∈ DA/ T

  % B ' $ % % 4 % $ ' ' % / B ' / % /

  F $ 4 % ' ' / P ?/ 4 % % $

  4 E 4 % / / 4 / 4 % % /

  % $ / D

  4 4 % token games D R ' S / E / % C 4 /

  ?/ ' % /

  E: / / % D AE / C $ ' % / L J Sleeping D φ

  E: / A ' % C ' 44 / 4 / '$ D 4 $

  S

  F $ B B ' E 4 : ! 4 * 4 $ ω ∈ / / $4 % % J / $ /

  / $ * C F A $ / '$L

  ω = ω ω ω ?/ % / C 4 *

  4 J ) % / handler functions % / B ' /

  { h u f }

  Handler functions ω ∈ ω ω ω D' / h { he hf hx } 4 % / wake up functionL

  4 E % / C D J 4 % % 4 4 / / % E ?/ / / % / / % / L

  % % / C 4 / / 0 4 J ) / A % '

  4 L / A % ' % J ) % / % $ % / A/ / / / % ' / % B % / ! 4 B

  % / A %% $ / % ' 4 / % $ ' A/ ' *% / D ' $ '

  E: / B ' B J Enabled function D ω

  E: A/ / '

  he

  / 4 ' / % ' 4 D 44 / A/ ' B E 0 $ ;U S I J= D% ' % / / ! $ / $

  4 E ' update D % / % A/ / %% $ / % ' 4 $ ' ' ' / A

  F $ % / 4 % E sleep D4 / / / 4 ' A ' % / wake up / / A A/ / functionE ignore D / ' / ' / 4 / ' % A B % A A

  % / E jump D / / @ / / '/ / % / % ' S C

  • / enabled function / / 4 / ' $ EL

  / % ?/ C J Firing function D ω

  E: A/ % ' C 4 % B '

  hf

  / 4 ' /

  4 D C4 /

  44 B E ?/ / enabled

  A. A Petri Nets Controller for Service Applications function % ' / % ' 4 L ?/ % A ' 44 $ %

  J Exception function D ω

  E: C 4 A/

  hx

  / % / ' $ ' 4 ' D G # %

  C

  44 * % A ?

  0E ' W Dwake upE / 4 ' D % F

  < 4 % E ' I DignoreE / / 4 % 4 / /

  / ' % % A B% A D

  Update functions ω ∈ { ω ω } D $ ' u ui uo

  4 E / E ?/ 4 4 % / $

  4 4 % ' / ' / % 4 4 4 C %

  % % ' / $ %% $ $

  ui

  $ ' B / update output ω

  uo

  B' % % / 4 % 4 ' / 4 % D C4 ' 44 / / A B

  B E / flag testing function ω D $

  4 E /

  f

  4 4 % $ % $ % ' D φ φ φ φ E % / $

  E F J S

  D / /

  4 E %

  D '

  4

  4 E ?/ 4 %

  4 4 / % A

  / B ' % %% ' / % $ % 4 % service interface % % /

  / A/ %

  4 % / % 4 /

  4 4 /

  4 D ' A/ / % $ 4 D% E

  $ / % ' C F D% E B % 4 %

  % E ' / C % % $

  4 D F / E 4 % 4 & / 4 % 4 $4 ! 4 $4

  M ( 0 8 ?9& ? @N& 8 ! & ? & !?& 0 )( ? 0! % 4 /

  & M0 & M0 @ & ? ! ) @ O & 0& &

  & : 9 & ' C / ' 4

  ?/ 4 / '$ / B '

  4 ' # 4 / 4 % Petri nets controller D $E

  % 44 / ?/ / B

  ' * 4 / 4 $ / / 4 / A B % / ' / 44 ?/ % A/ % ' Service Infrastructure / / $ %

  4

  4 4 ' / $ $ E A/ / 4 / 4 / A B

  / ) ?/ wake up function $ / / ' % / ' /

  % / / / B ' F $ / % ' 4 % & /

  / A / % / B '

  4 TSMDtE 0 A/ / % / F

  4 D ' #E

  4 A % C 4 / 8(0 % / /

  / $ '* % B / 8(0 D% 4 4 E

  B. Application in Industrial Scenarios and Software Implementations

  ?/ C4 / A

  4 A/ / $ 4 ' $ A B ?/ 4 % A B 4

  D4 /

  A $ C / A/ 4 ' / 4 / % / $ P

  ω hx

  4

  ' + ) % / D E F 4 D E

  4 D E % /

  ! % A 4 < ' 4 / $ ' / % A 4 % /

  ?/ Continuum Project $

  4 B ' ' Continuum Petri Nets Kernel J 4 % / / '$ C4 / 4 4 Continuum Petri Nets Module J / $ ' 4 $ / 4 /

  $ 44 / 4 < Continuum Development Studio J % B

  ' / 4 % Continuum Bot Framework J / % 4 '

  % A 4 / % C4 A A / R S

  / A / $ )& 0! ! ' ' / ' % 4 % /

  $ D ' +E ! % / C4 DRIP SOCRADES Demonstration of Service

  Oriented Architecture integrating Real and Virtual Devices in the Electronic Assembly ScenarioSE / 4:**AAA $ *A /U T, F& 0

  $ / A D ' % % E /

  / service.out_op device.out_sig ' ' A ' ' D % % E ?/ exception function

  4 L Device Interface 4 / / ' D % /

  4 / / R A S ? / 4 4 ' service.in_op service.out_op device.in_sig device.out_sig ?/ 4 4

  44 E $ % ' ' 0*@ ' L Graphical User Interface

  D8(0E %

  4 / L Decision Support System D) E

  % % C 4 / ' % / / H .I

  ) % % $ 4 $ $ % 8(0 0 % )

  44 $ D) E modeled Petri net user commands status/analysis/ monitoring information status device commands provide decision report conflicts/ exceptions

  Hosting software/hardware ? D? / E tT tT tTm request services provide services service lookup receive service calls info. about services ? B ' D ? 4 E ΠDtE T ;label service.in_op service.out_op device.in_sig device.out_sig = ω he DtE % t % / 4 ) % service.in_op DtE device.in_sig DtE ω hf DtE service.out_op DtE device.out_sig DtE ω hx DtE 4 )

  D% $ / / 'E ' # ) 4 * $ ' / 4 / '$

  1 / % * $

  4 4 $ / R< S % / / $ 4 /

  ' % 4 4 % / B % 4 $ $ A / / $

  4

  ω hf

  4 4 % 4 ' A ' % D E ' D E /

  / 4 4 % ' D E ' A D E ?/ 4 4

  $ / ' $ ' / 4 ' / / 0 % / )

  % ?/ handler functions % / B '

  4 % / 4 / 4 4 ?/ enabled function

  ω he

  % % / % % / 4 / % / ) A 0% %

  4

  ω he

  / service.in_op device.in_sig @ $ % / D ' ' % /

  E / / % ' D 4 ' ' DUE4 $ / %

  DSE 4*DJE 4 % $ / / 'E 0% % / 4 4 % / $ D / ' E / firing function

  A 4 $ C % / / % / '

  / ?/ % / / '/ 4 % % D4 E A/ / A/ / A / A

  7 44 , , ,,- H+I 9 1 1 / R! % A

  4

  4 A / / % / 4 @ / ' / % / % /

  ' %% / 4 < / C 4 $ / % A B % 4 /

  4 / !

  N @" &)8 & ?

  ?/ / A B / B / &

  4 / 4 % / &( 0 ? - 4 < R @

  $ % % ) & S D @ !)& E / &( - R A B % &C

  % / $ S D0V @ E / & 4 0 ? 7 4 < R 4 ' @ < A B % &C S D @ &?E % /

  44

  & & & & H I N 9 9 ! W R / ' $ ! 4 % / 0& - +GG &

  1 B S ' % / . / 0&&& 0 % 0 % 44 6 # 6 6 ,,7 H I 8 / ! 8 ( $ Q N R % ' % ' $ / & ' ? / ' S

  International Jornal of Manufacturing Technology and Management 44 # #, ,,, H#I W < 1 $ W A N R! $ @ AS 0 Fundam. Inf.

  4 S ' % / + / ! ) %

  4 E / B A %

  44 G ,, ,,# H.I " ! / "# " B ' 8

  4 D / 4:**AAA A# '*? *A /*E ,,+ H-I " 1 &C ' ' @! 0 D / 4:**

  4 '*A 4 * ,*@ *A 4 , @ / E ,,7 H7I ! ! 8 / N B R! $ ' 4 $ % 1 & S ' % /

  % " !44 *! % ? 44 +7 ,,- H6I

  9 '

  8

  3 Q R ' % " ' $ ' S ' % / / ' % 44 6 ,,- HGI 9 ) R@ / % % ' 4 S ' % / , / 0&&& % & ' ' ? / ' $ !

  44 6 ,,. H ,I ! R! 44 % 1 & % / S ' % /

  0&&& 0 % & ' ' ? / ' $ ! 44 .#, .#7 ,,6 H I & 1 / 8 8 R ! ' S 0 : Automata, Languages and Programming, Lecture Notes in Computer Science

  #.6, 44 7+ 7.+ ,,. H I N R S ) 4 %

  4 ( $ % ! / ) B D / 4:**AAA B*XB< E ,,, H #I ? R : 4 $

  44 S 0 : Proceedings of the IEEE 77 44 .+ .6, G6G H +I 8/ ) R! ' A $ 4 S ' % / . / A B / 4 % A

  4 Y ' 44 -, -7 ! A Q B Q ( ! G6G H .I ! " R / % Y'

  ' ?/ B 4 / % / ' /

  &%% ' ' ' / D / / )

  4 "/ C ' /

  4 M0 @ ( 0@ ! ) (?( & " @ N ?/ /

  ' ' % / B ' / ' / % ' % % / C 4 % C $ A/

  /

  4 C4 % $ / / 4 ' * 4 $ A/ / A 4 % '

  $ % ' % / $ /

  4 $ B % / $ $ 4

  / % A 4 % C $ / $ / $ 4 / '/ % C $ / F $ % %%

  4 4 / ?/ B ' ' / $ C / / $

  C4 ' % / 44 ' / % A ?/

  4

  4 D / % E % ' B ' $ / % 4 %

  / A ' A / % @ C 4 / % A /

  4 / F A/ /

  4

  4 A B A % / ' 4 %

  4 4 ' / < 4 % / % A B / %

  44 4 $ / '$ % / 4 % % A ?/

  / '/ '/ 4 ' 44 / % % ' / % 4 % B ' A/ /

  % % / % @ / / 4 / '$

  < % / A B / 4 4 L / $

  4 4 4 $ $ % % ' / %% % A 4 ' '

  / % C ' ' % $ ?/ / '$ / B '

  4 4 / 4 % %

  44 ' / % % ?/

  4 A $ / 4 %

  4 % 44 $ /

  % 4 4 < % / ' ' % / $ ?/ A / ' $

  C % 4 % / % $ 4 % $

  ?/ C4 A / / % / $ '

  4 $ ' % / - / 0&&& 0 % 0 % 44 7++ 7+G ,,6

Novo documento