DISCRETE EVENT SYSTEMS

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DISCRETE EVENT SYSTEMS. INTRODUZIONE. Redazione a cura del Dr. Ing. Francesco Liberati ( [email protected] ). SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO. STRUTTURA DEL CORSO DI AUTOMAZIONE I. MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM. GESTIONE SISTEMA COMPLESSO. CONDUZIONE IMPIANTI. - PowerPoint PPT Presentation

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Diapositiva 1

DISCRETE EVENT SYSTEMSINTRODUZIONERedazione a cura del Dr. Ing. Francesco Liberati ([email protected])Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.it1STRUTTURA DEL CORSO DI AUTOMAZIONE ISISTEMA CONTROLLATOCOMPLESSOCAMPOELEMENTI SINGOLICONDUZIONE IMPIANTICOORDINAMENTOAPPARATIGESTIONESISTEMA COMPLESSOSISTEMI DI AUTOMAZIONESISTEMI AD EVENTI DISCRETIMANUFACTURINGEXECUTION SYSTEMFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itINTRODUZIONEMOTIVAZIONICLASSIFICAZIONE DEI DESCARATTERIZZAZIONE SPAZIO DI STATOCARATTERIZZAZIONE DELLA TRANSIZIONE NELLO SPAZIO DI STATO (EVENTI E RUOLO VARIABILE TEMPO)PRIMA DEFINIZIONE DESLINGUAGGI TIMED/UNTIMEDESEMPIAPPLICATIVIBIBLIOGRAFIAINDICE DELLA LEZIONEFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itSETTORE DELLAUTOMATICA CHE RICEVE POCA ATTENZIONE IN ITALIA:

SETTORE GIOVANE;PIU METODOLOGIE ANCORA IN COMPETIZIONE (AUTOMI, CODE, ALGEBRA MAX-PLUS, CATENE DI MARKOV, RETI DI PETRI,);SCARSITA DI CORSI DI BASE.SISTEMI AD EVENTI DISCRETI (DISCRETE EVENT SYSTEMS-DES)DISCIPLINA FONDAMENTALE IN AUTOMAZIONE, MA ANCORA POCO STUDIATA

IN ITALIA, GLI AUTOMATICI DISCRETI SONO NON PIU DEL 5-10% DEGLI AUTOMATICI CONTINUI (20% ALLESTERO) [1].

[1] DALLA PREFAZIONE DI: A. Di Febbraro, A. Giua, Sistemi ad Eventi Discreti, Mc-Graw-Hill Editore.Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itMOTIVAZIONI

IN TALI SISTEMI, PUO AVERE MAGGIORE INTERESSE LO STUDIO DELLEVOLUZIONE LOGICA, COMPORTAMENTALE, PIUTTOSTO CHE I FLUSSI DI ENERGIA/MATERIA, O IL CONTROLLO CONTINUO A LIVELLO DI SINGOLO ELEMENTO.SI TRATTA DI SISTEMI DINAMICI IL CUI STATO SPESSO NON PUO ESSERE DESCRITTO IN TERMINI NUMERICI, MA PER VIA LOGICA, SIMBOLICA O VERBALE.NEGLI ULTIMI TRENTANNI SI E IMPOSTA LA NECESSITA DI ALLARGARE LA TEORIA DEI SISTEMI DALLO STUDIO CLASSICO DEI FENOMENI FISICI (E.G.: BASATI SU LEGGI DI CONSERVAZIONE), ALLO STUDIO DEI SISTEMI E FENOMENI DI NATURA MAN-MADE. Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itI DISCRETE EVENT SYSTEMS (DES) COSTITUISCONO UNA CLASSE SPECIALE DI SISTEMI DINAMICI IL CUI STATO EVOLVE AL VERIFICARSI (IN TEMPI POSSIBILMENTE ARBITRARI) DI EVENTI, COME, PER ESEMPIO:

AVVIO/SPEGNIMENTO DI UN MACCHINARIO;ROTTURA DI UN COMPONENTE;ARRIVO/PARTENZA DI UN CLIENTE IN CODA;INTRODUZIONEATTIVAZIONE DI UNA PERIFERICA;CAMBIAMENTO DI UN SETPOINT;LETTURA/SCRITTURA DATABASE.SETTORI DI APPLICAZIONE:

MANIFACTURING;ROBOTICA;TELECOMUNICAZIONI;LOGISTICA;COMPUTER SCIENCE;TRAFFICO VEICOLARE;

PROBLEMI DI INTERESSE:

MODELLIZZAZIONE;STABILITA;OSSERVABILITA;CONTROLLABILITA;SUPERVISIONE;

Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itPER INQUADRARE LA CATEGORIA DEI DISCRETE EVENT SYSTEMS (DES), OCCORRE PREMETTERE ALCUNI ELEMENTI GENERALI DI CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI:DETERMINISTICI - STOCASTICISTATICI DINAMICITEMPO VARIANTI TEMPO INVARIANTITEMPO DISCRETO TEMPO CONTINUOLINEARI NON LINEARIRICHIAMI DI CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMITIME DRIVEN EVENT DRIVENCONTINUOUS STATE DISCRETE STATESISTEMI DI CONTROLLOFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itIN PARTICOLARE, PER CLASSIFICARE CORRETTAMENTE I DES OCCORRE:

CLASSIFICAZIONE (cont.)(Dare una definizione di sistema);Dare una definizione di stato del sistema;Caratterizzare lo spazio di stato;Caratterizzare il meccanismo di transizione nello spazio di stato;Definire il ruolo degli eventi;Chiarire il ruolo della variabile tempo;CLASSIFICAZIONE DESFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itIL CONCETTO DI STATOCOME PER I SISTEMI DI CONTROLLO USUALI, IL CONCETTO DI STATO ASSUME UN RUOLO CENTRALE ANCHE NELLA TEORIA DEI DES:Def. (Stato): LO STATO DI UN SISTEMA AL TEMPO E LINSIEME DI TUTTA LINFORMAZIONE SUFFICIENTE A RENDE UNIVOCO IL LEGAME INGRESSO-USCITA PER . . CIOE LUSCITA PER RISULTA UNIVOCAMENTE DETERMINATA UNA VOLTA SPECIFICATI LO STATO A t0 E IL VALORE DELLINGRESSO PER .

STATO CORRENTEUSCITA FUTURA

Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itSPAZIO DI STATO: CONTINUOUS-STATE vs DISCRETE- STATE

X FINITO DIMENSIONALE:X INFINITO DIMENSIONALE:SISTEMI A PARAMETRI CONCENTRATI. SISTEMI A PARAMETRI DISTRIBUITI; DELAYED SYSTEMS; FENOMENI DI DIFFUSIONE; FENOMENI DI TRASPORTO; FENOMENI DI DEFORMAZIONE, SISTEMI A SPAZIO DI STATO IBRIDOContinuous stateDiscrete stateDES

Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itTRANSIZIONE DELLO STATO: TIME-DRIVEN vs EVEN-DRIVEN

LA TRANSIZIONE DI STATO PUO ESSERE MODELLIZZATA DA SISTEMI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI (ODEs, PDEs, ). Es:Time-driven state transitionEvent-driven state transitionSE IL SISTEMA E NELLO STATO S E ACCADE LEVENTO E, ALLORA IL SISTEMA TRANSITA NELLO STATO S.INTUITIVO, MA MODELLI MATEMATICI DIVERSIDESFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itUN DES PUO ESSERE SIA TEMPO-CONTINUO CHE TEMPO-DISCRETO (CIO NON DIPENDE IN ALCUN MODO DAL FATTO CHE LO SPAZIO DI STATO SIA UN INSIEME DISCRETO).

NEL CASO GENERALE, GLI EVENTI OCCORRONO IN MANIERA ASINCRONA.

RUOLO DELLA VARIABILE TEMPO

NEI CONTINUOUS VARIABLE DYNAMIC SYSTEMS (CVDS) LO STATO EVOLVE CON CONTINUITA CON LO SCORRERE DEL TEMPO. LA TRANSIZIONE DELLO STATO E QUINDI BEN RAPPRESENTATA DA MODELLI DIFFERENZIALI (LE VARIABILI DI STATO SONO DERIVATE RISPETTO AL TEMPO, LA VARIABILE INDIPENDENTE). NEI DES INVECE, LA TRANSIZIONE DI STATO E CAUSATA DAL VERIFICARSI DI EVENTI: NON SONO IN GENERE APPLICABILI MODELLI DIFFERENZIALI.TEMPOEVENTIFacolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itDI CONSEGUENZA, LE TRAIETTORIE DELLO STATO DI UN DES SONO USUALMENTE DELLE FUNZIONI CONTINUE A TRATTI.

DES: PRIMA DEFINIZIONEOCCORRE SPECIFICARE:LINSIEME DEGLI STATI POSSIBILI S;LINSIEME DEGLI EVENTI E.

Def. (Discrete State System-DES): UN DES E UN SISTEMA DISCRETE-STATE, CIOE CARATTERIZZATO DA SPAZIO DI STATO DISCRETO, ED EVENT-DRIVEN, UN SISTEMA CIOE IN CUI LA TRANSIZIONE DI STATO E CAUSATA DALLACCADERE ASINCRONO DI EVENTI.Es:

Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itCLASSIFICAZIONE (summary)

DISCRETE-STATEEVENT-DRIVEN SYSTEMS (DES)Facolt di IngegneriaCorso di Laurea:Insegnamento:Lezione n:Titolo:Docenti:INGEGNERIAAUTOMAZIONE I1SISTEMI AD EVENTI DISCRETIDR. VINCENZO SURACISAPIENZA - Universit di Roma Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale Antonio Ruberti (DIIAG) Via Ariosto 25 - 00185 Roma http://www.dis.uniroma1.itUN INTERRUTTORE COSTITUISCE UN SEMPLICISSIMO DES:

LO STATO (DURANTE IL NORMALE FUNZIONAMENTO) I