Целью работы является создание модели сложного распреде-ленного объекта — цементного производства на основе раскрашенных временных сетей Петри, ее анализ и оценка с точки зрения эффективности и достоверности. В работе рассмотрены различные виды сетей Петри, способы их задания и динамика работы. Для раскрашенных временных сетей Петри сформулирован алгоритм функционирования в матричной форме. На основе раскрашенных временных сетей построена математическая модель, позволяющая спрогнозировать объем цементного производства за определенный период. Модель реализована на языке программирования C++. Проведено сравнение результатов моделирования с фактическими данными. Установлено, что реализованная модель с достаточной точностью предсказывает объем выпуска продукции цементного производства. Разработанные методы работоспособны и применимы в моделировании производственных процессов в составе автоматизированной системы управления технологическими показателями.
модель, моделирование, раскрашенная временная сеть Петри, цементное производство, алгоритм, производственные процессы.
В работе рассмотрена методика создания модели на примере сложной распределенной системы — технологического процесса функционирования цементного производства. Процесс выпуска цемента является одним из примеров недетерминированных динамических параллельных производственных систем, проблема моделирования которых связана как с возможной хаотичностью системы, так и с необходимостью учитывать динамику подсистем.
Для описания и анализа таких систем могут применяться сети Петри [1–3] и их разновидности, например, нечеткие [4], временные [5–6], раскрашенные [7].
В [8–10] рассмотрены окрестностные модели обжига клинкера цементного производства. В [11] при моделировании процесса функционирования цементного производства использованы временные сети Петри, достоинствами которых являются динамическое отражение состояний моделируемой системы и возможность анализа свойств полученной модели.
1. Питерсон, Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем / Дж Питерсон. — Москва : Мир, 1984. — 264 с.
2. Котов, В. Е. Сети Петри / В. Е. Котов. — Москва : Наука, 1984. — 160 с.
3. Васильев, В. В. Сети Петри: параллельные алгоритмы и модели мультипроцессорных систем / В.В. Васильев, В. В. Кузьмук. — Киев : Наукова думка, 1990. — 213 с.
4. Леоненков, А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH / А. В. Леоненков. — Санкт Петербург : БХВ-Петербург, 2005. — 736 с.
5. Воевода, А. А. Временные сети Петри и диаграммы UML / А. А. Воевода // Науч. вестн. НГТУ. — 2009. — № 4(37). — С. 169–174.
6. Wang, J. Timed Petri Nets: Theory and Application / J. Wang. — Norwell : Kluwer Academic Publishers, 1998. — 296 p.
7. Ехлаков, Ю. П. Цветные сети Петри в моделировании социально-экономических систем / Ю. П. Ехлаков, В. Ф. Тарасенко, О. И. Жуковский // Доклады Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники. — 2013. — №3 (29). — С. 83–92.
8. Шмырин, А. М. Наличие экстремумов параметрического уравнения печи обжига клинкера / А. М. Шмырин, И. А. Седых, А. П. Щербаков, А. Г. Ярцев // Вести высших учебных заведений Черноземья. — 2015. — №1(39). — С. 62–67.
9. Шмырин, А. М. Исследование окрестностной модели печи обжига клинкера с учетом допустимых значе-ний параметров / А. М. Шмырин, И. А. Седых, А. П Щербаков, А. Г. Ярцев // Вестник Липецкого Государственного Технического университета. — 2015. — №2(24). — С. 11–14.
10. Шмырин, А. М. Алгоритмы идентификации и управления функционированием окрестностных систем, по-лученных на основе сетей Петри / А. М. Шмырин, И. А. Седых // Управление большими системами. — 2009. — Вып. 24. — С. 18–33.
11. Блюмин, С. Л. Окрестностное моделирование сетей Петри / С. Л. Блюмин, А. М. Шмырин, И. А. Седых, В. Ю. Филоненко. — Липецк : ЛЭГИ, 2010. — 124 с.
