Petri-Netze

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Petri-Netze sind mathematische Repräsentationen von (verteilten) Systemen. Sie wurden durch Carl Adam Petri in den 1960er Jahren definiert und verallgemeinern wegen der Fähigkeit, nebenläufige Ereignisse darzustellen, die Automatentheorie.

Ein Petri-Netz besteht aus Systemzuständen, Übergängen und gerichteten Kanten zwischen Stellen und Transitionen, die diese miteinander verbinden. Eine Linie bzw. Bogen verbindet eine Stelle mit einem Übergang und umgekehrt. Es gibt keine direkten Verbindungen, weder zwischen zwei Stellen noch zwischen zwei Übergängen. Stellen dürfen beliebig viele Zeichen enthalten. Wenn Übergänge ausgelöst werden, werden Zeichen von den Eingabepositionen verarbeitet und in Ausgabepositionen erzeugt. Ein Übergang ist aktiviert, wenn es Zeichen in jeder Eingabeposition gibt. Die Zeichen eines Petri-Netzes sind in ihrer einfachsten Form voneinander nicht unterscheidbar. Komplexere Petri-Netze ergänzen Zeicheneinfärbung, Aktivierungszeit und Hierarchie zum Netzwerk.

Petri-Netze zeichnen sich dennoch durch Realitätsnähe und Einfachheit aus, und sind auch deshalb ein perfektes Instrument, um schwierigste Zielebenen zu erreichen. Neben Einsatzmöglichkeiten in der Steuerungstechnik, der Simulationstechnik, der Robotik, im betriebswirtschaftlichen und organisatorischen Bereich sowie zum Programmentwurf, werden sie nunmehr mit anderen modernen Technologien, wie Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen, die also der Künstlichen Intelligenz (KI) zuzuordnen sind, kombiniert. Die internationale Petri-Netz- Forschung zeigt stetig neue Potentiale auf und wird voraussichtlich niemals abgeschlossen sein, denn je nach gewählter Priorität verschieben sich ggf. bestimmte, in der gedanklichen Vorauswahl gezogene Grenzen. Im Übrigen markieren die unterschiedlichen Optionen bzw. Entwicklungsstufen quasi markante Punkte auf einem Kontinuum sehr zu differenzierender Generalisierungs- und Individualisierungskonzepte.

SPS-Softwareentwicklung mit Petrinetzen,
IEC-61131-codierte Hochgeschwindigkeitsnetze (Turbo-Netze)

Ausführliche Einführung die Programmierung nach Petrinetzen.
Inkl. patentierter Optimierungsverfahren und der Realisierung von Fehlerdiagnosen.
Offenbach: VDE VERLAG GMBH (2003)
mit CD- ROM, 420 Seiten

ISBN: 3-8007-2728-5
http://www.vde-verlag.de/

Zum Buch: Zu steuernde Prozesse weisen meist sequentielle und häufig zusätzlich parallele, dynamische Verhaltensmuster, sowohl im groben Ablauf als auch bei detaillierter Betrachtung, auf. Eine geeignete Methode derartige Prozesse zu beherrschen ist in der Lage, die Prozess- und Steuerungseigenschaften anschaulich abzubilden. Dazu sind nur Ablaufsprachen in der Lage.
Steuerungen müssen Echtzeitforderungen des gesamten Prozesses erfüllen. Eine Hochgeschwindigkeits- Codierung lässt eine Minimierung der Hardware-Kosten oder zusätzliche funktionale Eigenschaften zu bzw. ermöglicht ein Projekt überhaupt erst. Derartige Forderungen sind insbesondere für kleine und dezentrale Steuerungen, sowie Steuerungen in Serienmaschinen von Bedeutung.
Der tägliche Betrieb im Alltag fordert von der Steuerung ein Konzept, das die Ursachenforschung bei Störungen unterstützt und für Erweiterungen, dass sich das Programmmodell durch hohe Transparenz auszeichnet. Auch wie diese Anforderungen zu lösen sind, ist beschrieben.

Dieses Buch behandelt die allgemeinen theoretischen Grundlagen, die speziellen Aspekte hinsichtlich der SPS (IEC 61131 codierte Beispiele). Es vergleicht die Eigenschaften der IEC 61131- Ablaufsprache und die der Petrinetze auf Eignung zur Grob- und Detailprogrammierung und Transparenz. Es zeigt Methoden zum allgemeinen strukturellen Programmentwurf, diskutiert die richtige Sprachwahl und deren Auswirkung, Anwendung verschiedener Modellierungskonzepte, Verfahren zur Fehlerbehandlung, Integration von textbasierten und signalflussorientierten (FBS) Sprachen, Methoden der Codierung unter Nutzung topologischer und dynamischer Netzeigenschaften für Hochgeschwindigkeitsnetze, allgemeine Codeoptimierung zur Performancesteigerung und diskutiert Codierungsvarianten und die Plattformunabhängigkeit der Petrinetze.

Interessentenkreis: Das Buch ist bestens geeignet für Ingenieure, Techniker und alle SPS- Programmierer, Studenten, SPS- Anwender oder interessierte Automatisierungsfachleute. Da die Codierung relativ einfach auf andere Sprachen übertragbar ist, ist es auch geeignet für S5 / S7- Programmierer und andere. Entscheider, die vor der Implementierung einer Ablaufsprache (SPS, Roboter, NC, Motion Control, Simulatoren usw.) stehen oder Restriktionen für eine Sprachwahl planen, sollten unbedingt die Informationen nutzen.

Zum Autor: Dipl.- Ing. Jens von Aspern, geboren 1962 in Glückstadt, Erfinder und Autor, der in Kürze sein fünftes Fachbuch für Softwareentwicklungen mit dem Spezialgebiet Automatisierungstechnik veröffentlichen wird, erlernte sein "Handwerk von der Pieke" auf.
Nach einer "Grundausbildung" zum Radio- und Fernsehtechniker schloss er 1990 sein Studium der Elektrotechnik erfolgreich ab.
Es folgte die erste berufliche Station bei ABB in Hamburg als Projektleiter für Industrieinstallationen und Gebäudeleitechnik. Schon bald wurde er Leiter des Profitcenters "Wartung und Service".
Nach einer Zusatzausbildung zum technischen Betriebswirt IHK wechselte er 1996 zur Firma Leukhardt Systemelektronik, übernahm dort zunächst den norddeutschen Vertrieb für SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)und IPC (Industrie-PC)und später das Produktmanagement für powerlinebasierte Gebäudeautomation.
Nach einer weiteren beruflichen Station in der Qualitätssicherung des IEC 61131 Compilers der Firma Klöpper und Wiege reifte der Wunsch, neben der Tätigkeit als Fachbuchautor und Softwareerfinder neue Wege zu beschreiten, und die im Laufe der Berufsjahre entwickelten Erfahrungen in eigenen Projekten zu verwirklichen.
Nach einer Zusatzausbildung zum Softwareentwickler Internet im Jahre 2001 vollzog sich deshalb der Entschluss, sein "Know How" aus der Automatisierungstechnik in Kombination mit dem Internet zu bringen.

weitere Infos zum SPS-Buch das im März 2005 erscheint