本文提出一种扩展有色、时间Petri网(Extend— ed Timed and Colored Petri Net，ETCPN)，将基本Petri网中具有类似含义的节点合并，称为多义节点。为了区分多义节点对应的不同资源或活动，将多义节点分割为几部分，其中的每一部分都具有单一含义。用不同颜色的标识表示系统中流动的不同实体或资源状态。时化转移中时间参数记录了转移发生时刻和持续时间，能够精确表达实际系统运行情况，为进一步研究系统的异步、并发和资源竞争等问题提供了便利条件。
1 扩展有色、时间Petrt网的定义
本文提出的扩展有色、时间Petri网ETCPN可以表示为一个7元组：
ETCPN＝(P，T，C，T m ，△T，I - ，I + ，MO}
其中P为位置集合，T为转移集合，Mo：P→N为 初始标识。
C为颜色集合：pεP，C(p)是P中可能出现色 的集合；tεT，C(t)是t启动后可能出现色的集合。Tm、△T分别为转移发生时刻和持续时间集合。I + 和I - 分别为正、负函数，表示转移启动后，输入位置标识的变化情况，其中，P * ＝{(p，c)|pεP， cεC(p)}，T * ＝{（t，C)|tεT，cεC(t)}。
在ETCPN中，位置代表一类资源，转移代表一类活动，节点内涵更为丰富。为了形象直观地同时表 示多个资源和活动，将位置元素尸和转移元素了划 分为相等的若干份，每一份代表一个单独资源或活动。每个位置划分中的标识表示与其发生关联的流动实体，不同流动实体以不同颜色的标识区分。每个 转移划分以不同颜色填充，表示不同实体的活动。下面举一个例子说明。
图1(a)为一含有并发活动的系统的Petri网模型，两个进程processA和ProcessB(图中虚框中部 分)由转移T1触发，其中的一个可以先于、后于或同 时于另一个发生，因而具有并发关系。位置Po中的 标识决定了Tl发生后，Proce3s A和 process B中的某一个启动或两个同时启动。进程A和B具有相似结构，可以利用置了CPN的思想进行合并化简，并对多义节点进行划分，使processA和processB具有各自独立的位置和转移。对应的ETCPN模型如图1(b)所示。
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图1(b)中，process A&b(图中虚框中部分)是 (a)中process A和process B合并的结果。从图例 说明可知，Pabl和Pab2的左半部分及Tab的上半部分 代表processA，另一部分代表processB。(b)中标 识的颜色用于区分不同实体或进程状态。转移发生 时，将相应方框部分着色以表示对不同实体的处理 过程。
2 FMS的扩展有色、时间Fetri网建模
本文以北京柔性制造系统实验中心(BFEC)的 FMS为研究对象，系统主要设备为3台加工中心， 一个立体仓库，一个中央刀库，一台清洗机，一个检 验站，一辆AGV，一个工件装卸站。毛坯经工件装卸 站进入系统接受加工，加工完的工件由工件装卸站 卸下进入立体仓库。
我们以BFEC物料处理系统的3台加工中心、工件装卸站、AGV为研究对象。AGV为其余4台设 备提供运输服务。3台加工中心上零件处理流程相 同：首先由AGV运零件到输入缓冲站，然后上机床 加工，加工完的工件卸入输出缓冲站由AGV运走。 这一过程可以用图2所示的Petri网模型来表示。在 建模中，将3台加工中心作为统一对象考虑，每个节 点均代表3个对象，从而形式上将研究对象由5个 减少为3个，规模可以减少40％。
运用以上定义的扩展有色、时间Petri网，建立BFEC系统的模型如图3所示。P n,0 ：n类设备有空闲；P n,1 ：n类设备输入缓冲站有工件；P n,2 ：n类设备 上有工件；P n,3 ：n类设备加工完毕；P n,4 ：n类设备输 出缓冲站有工件；P n,5 :n类设备输入缓冲站有空位； T n,1 :n类设备输入缓冲站装工件；T n,2 ：n类设备装工件；T n,3 ：n类设备正在加工；T n,4 ：n类设备卸工件；T n,5 ：n类设备请示搬运；P 0 ：AGV空闲；P 1 ：AGV接到服务请求；P 2 ：AGV到达服务请求点；P 3 ：设备输出缓冲站有空位；P 4 ：工件在AGV上；P5：AGV到达目的地；T 1 ：AGV响应服务请求；T 2 ：AGV装工件；T 3 :AGV去目的地；Ps：工件在仓库；Pw：毛坯到达；Ts工件进仓库；Tw：毛坯进入工件装卸站。
3 结论
本文提出一种对象化扩展有色、时间Petri网，将位置元素P和转移元素T划分以解决节点合并后信息表示问题。以北京柔性制造系统实验中心（BFEC）的FMS为对象，建立了其扩展有色、时间Petri网模型。研究表明，扩展有色、时间Petri网图形简洁，结构紧凑，内涵丰富，很好地解决了模型规模和信息显示容量之间的矛盾，具有较强建模能力。
