Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synchronous and asynchronous structural implementation of Łukasiewicz norms in Spartan-6 FPGAs

Surdej Ł., Gniewek L.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 11

361--366

EN

Fast time to market, high performance and low cost make new FPGAs a competition for dedicated VLSI device in many area. Their array architecture with lots of programmable resources and IO pins is attractive hardware platform for implementation a complex fuzzy systems. The article discusses the realization of fuzzy Łukasiewicz operations in Xilinx Spartan6 FPGAs, which in addition to Zadeh operations, are basic elements in fuzzy systems. Safe behavioral description of these operations that define functionalities independent of the hardware platform are presented. Structural descriptions of both synchronous and asynchronous fuzzy operations are shown, to carry out their primitive level realization and the effective utilization of basic elements of the FPGA structure. As the result the area optimized implementation of Łukasiewicz operations are obtained.

2

Sprzętowo-programowa realizacja rozmytej interpretowanej sieci Petriego

Gniewek L., Hajduk Z.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 12

1113-11116

PL

W artykule przedstawiono algorytm sterowania mieszalnikiem, który przygotowano w formie rozmytej interpretowanej sieci Petriego. Algorytm ten zaimplementowano w specjalizowanym sterowniku programowalnym, zbudowanym w oparciu o struktury programowalne FPGA, co znacznie skróciło czas wykonywania kodu. Sterownik programowany jest zgodnie z normą IEC 61131-3 dzięki środowisku inżynierskiemu CPDev. Zaprezentowano ogólny sposób realizacji rozmytej interpretowanej sieci Petriego w języku tekstowym ST, co pozwala uzyskać przenośność programów pomiędzy sterownikami PLC różnych producentów.

EN

Fuzzy Interpreted Petri Net is a synchronized, low-level net, which can be used for formal description of control algorithms. Formal bases of the net and a transformation method to the logic circuit were presented in [1]. Software realization of the net, using Siemens Step 7 language, was described in [2]. Some practical application of the net for controls and diagnostics can be found in [3]. In this article, general realization method of Fuzzy Interpreted Petri Net in ST language was proposed. The method directly uses the transition firing and dynamic equations of the net. As a hardware, specific programmable controller, based on FPGA struc-tures, was applied. Description of main CPU unit of the controller is shortly presented in this article. More detail of the controller can be found in [6], [7, 10]. Prototype of the controller was shown in [12] as well. FPGA programmable controller is programmed using CPDev control software [4]. Example of Fuzzy Interpreted Petri Net for control of the mixer plant is also included in this article. The net consists of 18 places p', 5 places p" and 17 transitions. Total computation time of the control algorithm, implemented in FPGA programmable controller, is very short and equal to 86žs. Such a time is almost unreachable to the typical, industrial PLCs. Another advantage of proposed realization method of Fuzzy Interpreted Petri Net is a portability of the code between PLCs of different producers, which is impossible to obtain using PLC programming languages, such as LD or FBD.

3

Transformacja rozmytej interpretowanej sieci Petriego na schemat układu logicznego

Gniewek L.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 11

1368-1371

PL

W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy nowego rodzaju rozmytej, interpretowanej sieci Petriego, opisując i uzasadniając zaproponowaną strukturę topologiczną i jej interpretację. Przedstawiono użyteczną w praktyce metodę odwzorowania układowego tej sieci, podając konkretny sposób transformacji jej diagramu na schemat logiczny, zbudowany z rozmytych elementów kombinacyjnych i sekwencyjnych. Schemat ten może być podstawą do generowania kodu programu sterującego dla sterowników przemysłowych PLC.

EN

The fuzzy Petri nets are applied above all as advisory or monitoring systems. The nets take into account both binary and multivalued (analog) signals appearing in the observed system. Only a few works are devoted to using these nets directly for control [3, 4, 5]. The fuzzy interpreted Petriego net defined in this paper belongs to low-level nets, used for modelling systems based on FPGA devices or industrial controllers. The net enables presenting the control algorithm in a graphical (diagram of the net) or algebraic (incidence matrix) form [7], which makes the analysis of its properties already at the stage of the abstract synthesis easier. Moreover, this net allows including quantitative changes occurring in the system, not losing natural interpretation of transferring the marker through the transition. In the paper basic definitions of the fuzzy interpreted Petriego net describing the net construction and functioning are given. The transformation method of this net into a logic circuit based on fuzzy combinational and sequential circuits is proposed. All essential elements for this conversion, i.e. the modified fuzzy SR flip-flop (8), the activation circuit (Fig. 2) and the fuzzy gate based on bounded product (6) are described. The examples of connecting these elements are shown (Figs. 3 - 6) and a manner of their synchronization is described. The logic circuit obtained in this way can be a basis for generating the code of the control program for industrial controllers and lead to partial automation of this process.

4

Podstawy analizy rozmytej interpretowanej sieci Petriego

Gniewek L.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2010

|

nr 3 (23)

87-96

PL

W pracy opisano formalne podstawy rozmytej interpretowanej sieci Petriego oraz na prostym przykładzie pokazano różnice pomiędzy tą siecią, a klasycznymi sieciami Petriego. Omówiono algebraiczną reprezentację rozmytej interpretowanej sieci Petriego oraz zdefiniowano jej graf pokrycia. W ten sposób przygotowano podstawy do przeprowadzenia badań nad własnościmi tych sieci. Dalsze prace będą zmierzały do stworzenia oprogramowania, które będzie weryfikować poprawność diagramu tej sieci, generować graf osiągalności i macierz incydencji oraz umożliwi symulację jej działania.

EN

The Petri nets enable not only designing of algorithms in which parallel processes are appearing, but also formal analysis of their properties. It is playing a significant role at the permanently increasing complexity of algorithms and the growth of the requirements concerning their functionality. In this paper the algebraic representation and the coverability graph of the fuzzy interpreted Petri net are defined. It can be used for the verification of the correctness of the discussed net. Moreover formal bases of the fuzzy interpreted Petri net are described. The differences between this net and classical nets are shown at the simple example.

5

Rozmyta interpretowana sieć Petriego jako układ sterowania

Gniewek L.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 7

494-497

PL

W pracy przedstawiono nową koncepcję rozmytej interpretowanej sieci Petriego. Podano podstawowe definicje opisujące jej budowę i działanie. Zaprezentowano graficzną i algebraiczną reprezentację sieci. Zamieszczono przykład obrazujący wykorzystanie rozmytej interpretowanej sieci Petriego do monitorowania i sterowania stacji przeładunkowej materiału sypkiego. Zaproponowana sieć jako układ sterowania umożliwia uwzględnienie zarówno sygnałów analogowych, jak i binarnych oraz pozwala na ilościowe modelowanie zasobów.

EN

The paper presents a new concept of the fuzzy interpreted Petri net which is an extension of the net suggested in [3, 4]. It combines the advantages of the interpreted Petri nets applied to programming logic controllers (Grafcet, SFC) and the fuzzy Petri nets whose functioning based on multivalued logic allows using analog signals. There are also given the fundamental definitions describing construction and functioning of the fuzzy interpreted Petri net. Two types of places have been introduced. The places which can store only one fuzzy token are associated with control signals. The places which can store a larger number of tokens are meant for monitoring resource and their application. The weights attributed to arcs allow moving the groups of tokens. This allows monitoring the position of not only single elements but also multielement portions of material. The paper defines the algebraic representation of the net which can be used in the analysis of its some properties. There is also shown an example presenting the application of the fuzzy interpreted Petri net to monitoring and control of loading a loose material at a loading station. On the basis of this example, the algebraic and graphic representation of the net has been worked out. This way the possibility of using the fuzzy interpreted Petri net as a control system for both analog and binary signals has been shown.

6

Synteza rozmytych sieci Petriego jako sprzętowych układów sterowania i diagnostyki

Kluska J., Hajduk Z., Gniewek L.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 6 bis

5-7

PL

Rozmyte sieci Petriego (FPN) dobrze nadają się do modelowania algorytmów sterowania procesów złożonych. Dzięki takim modelom można dokonać syntezy zarówno programowych, jak i sprzętowych układów sterujących. Zastosowanie logiki wielowartościowej (rozmytej), prowadzi do układów, które mogą przetwarzać zarówno sygnały analogowe, jak i binarne. Sprzętowe układy sterujące są szczególnie atrakcyjne ze względu na dużą szybkość działania i niski koszt. Dotychczasowe prace dotyczące FPN dotyczyły modelowania algorytmów sterowania. Niniejsza praca zawiera dwa elementy nowości - pokazuje, jak można wykorzystać wartość rozmytych znaczników sieci Petriego, oraz wyjaśnia, że FPN daje się łatwo rozbudować o funkcje diagnostyki w układzie sterowania.

EN

Fuzzy Petri nets are useful for modeling of complex systems. Owing to such models we can synthesize both software and hardware control devices. Application of multivalued logic (fuzzy logic) leads to the systems, which are able to processing both analog, and binary signals. Hardware control systems are especially attractive for the sake of very high speed and low cost. Until now, the works associated with FPN, were applied to modeling of control algorithms. This work provides two elements of novelty - it shows how to use the values of fuzzy markers in the Petri net, and explains that one can easily extend the FPN to solve the diagnostic functions in the control system.

7

Fuzzy Petri nets as control systems

Kluska J., Gniewek L.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 1

7-10

EN

Industrial processes can often be modelled using Petri nets. If all the process variabless are assumed to be two-valued signals, then it is possible to obtain a control device, which works according to the algorithm described by conventional Petri net. However, the values of real signals are contained in some bounded interval, and therefore they can be interpreted as events, which are true in some degree from the interval [0,1]. Such a natural interpretation concerns sensor outputs, control signals, time expiration, etc. It leads to the idea of the fuzzy Petri net as a controller, which is able to process both analog, and binary signals. Such the net is presented in this paper.

PL

Procesy przemysłowe często mogą być zamodelowane za pomocą sieci Petriego. Jeżeli zmienne procesowe są traktowane jako dwuwartościowe, to można otrzymać urządzenie sterujace, które działa według algorytmu opisanego przez konwencjonalną sieć Petriego. Jednak wartości sygnałów rzeczywistych zawarte są w pewnym skończonym przedziale, więc mogą być zinterpretowane jako zdarzenia prawdziwe w pewnym stopniu z przedziału [0,1]. Taka naturalna interpretacja dotyczy wyjść czujników, sygnałów sterujących, upływu czasu itd. Prowadzi to do idei rozmytych sieci Petriego jako układów sterowania, przetwarzających zarówno sygnały analogowe, jak i binarne. Takie sieci są przedstawione w niniejszym artykule.