Exemplo de aplicação Car Parking 1in1out

Transcrição

1 Animator Exemplo de aplicação Car Parking 1in1out Neste documento será apresentado um exemplo de aplicação de um parque de estacionamento com uma entrada, uma saída, e três lugares livres de estacionamento. Assim é necessário em primeiro lugar modelar este sistema numa rede de Petri da classe IOPT. Figura 1 Diagrama do parque de estacionamento com uma entrada e uma saída Passo 1: Modelação da rede de Petri da classe IOPT A modelação da rede de Petri de acordo com o modelo pretendido é o primeiro passo do exemplo de aplicação. É necessária a utilização da ferramenta Editor de Redes de Petri da classe IOPT para esse efeito. Figura 2 O parque de estacionamento modelado em redes de Petri IOPT 1

2 São definidos todos os sinais de entrada/saída, e os seus eventos de entrada/saída associados a cada transição e lugar. Passo 2: Exportação da rede de Petri para PNML O passo seguinte envolve a mesma ferramenta do passo anterior, o Editor de Redes de Petri da classe IOPT, onde ao gravar o modelo da rede, é efectuada a exportação para um ficheiro no formato PNML, que terá descrito toda a estrutura da rede, desde os lugares, transições, sinais, e eventos. Figura 3 Fase de exportação da rede de Petri para PNML Passo 3: Geração do código de execução da rede de Petri em ANSI C Este passo envolve a ferramenta externa de geração de código ANSI C a partir de PNML. Esse código ANSI C contém a execução do modelo comportamental da rede. Figura 4 Geração de código ANSI C a partir de PNML Passo 4: Preparação do ambiente Após ter se gerado os ficheiros PNML e ANSI C, no passo seguinte é necessário, apenas para uma melhor organização dos ficheiros, a criação de uma directoria. Nesta directoria, poderão ser colocadas todas as imagens animadas e de background das janelas, para se obter 2

3 uma melhor organização. Opcionalmente, caso haja a necessidade de gerar vários ambientes, em directorias diferentes que usam as mesmas imagens animadas, a solução poderá passar pela criação de uma directorias que irá conter todas as imagens, e a construção e adição de imagens animadas às janelas terá como caminho para as imagens, essa directoria. Assim, as imagens contidas nesta directoria serão partilhadas pelos múltiplos ambientes. Na directoria onde se pretende que esteja o executável Animator.exe, serão colocados os ficheiros PNML e ANSI C respectivos do modelo da rede de Petri, também para uma melhor organização de ficheiros. Passo 5: Criação do background Neste passo já é necessário o uso da ferramenta criada nesta dissertação, o Animator. Primeiro começa se por se criar uma janela filha. Para adicionar uma imagem de background, é necessário seleccionar a janela filha específica, e depois adicionar uma imagem. Após a inserção é possível escalar a janela para o tamanho pretendido, e automaticamente a imagem também se irá adaptar ao novo tamanho da janela. A seguir é necessário mudar o nome dessa janela de unnammed para um mais detalhado, que poderá ser necessário para facilitar a construção do código dependente da plataforma e hierarquias. O novo nome ver se á no topo da janela filha, juntamente com o respectivo índice ao lado. Figura 5 Adição de uma imagem de background a uma janela filha 3

4 Passo 6: Adição de imagens animadas A seguir, pode se adicionar, uma a uma, as imagens animadas ao devido background. Após a inserção de todas as imagens, caso haja um novo escalamento na janela filha, todas as imagens animadas inseridas nessa janela irão sofrer também a mesma percentagem desse escalamento. Por cada imagem inserida, será perguntado se é pretendido a imagem com ou sem transparência. Poderá abrir se uma interface de edição das imagens animadas de todas as janelas filhas. Nesta interface é possível também a alteração do nome das imagens animadas, útil para a escrita das regras, alteração do zoom, localização, visibilidade, apagar imagens, e definir a sua transparência. No exemplo do parque de estacionamento ficou da seguinte forma: Figura 6 Editor de imagens animadas É possível também a alteração da localização das imagens seleccionando na combobox respectiva o nome da imagem animada, seguidamente clicando nos botões para alterar a sua localização. Finalmente poder se á gravar em formato ENV, e adicionar o ficheiro gerado á directoria onde se pretende guardar todos os ficheiros de saída. O ficheiro de saída que descreve o ambiente terá a seguinte composição: - <Backgrounds> - <Background> <Source>C:\Car Parking 1\The_Parking_Lot.bmp</Source> <Name>car parking</name> <IsMDI>true</IsMDI> <Size>{Width=884, Height=463}</Size> <Location>{X=22,Y=29}</Location> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\gate.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=143,Y=183}</Anim_Location> <Anim_Name>gate_in_down</Anim_Name> 4

5 <Anim_Zoom>55</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Visible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\gate_up.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=98,Y=135}</Anim_Location> <Anim_Name>gate_in_up</Anim_Name> <Anim_Zoom>55</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Invisible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\gate.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=706,Y=187}</Anim_Location> <Anim_Name>gate_out_down</Anim_Name> <Anim_Zoom>55</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Visible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\gate_up.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=660,Y=139}</Anim_Location> <Anim_Name>gate_out_up</Anim_Name> <Anim_Zoom>55</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Invisible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\trafficlight_green.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=81,Y=262}</Anim_Location> <Anim_Name>trafficlight_green</Anim_Name> <Anim_Zoom>100</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Visible</Anim_Visible> <Transparency>Disabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\trafficlight_red.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=81,Y=262}</Anim_Location> <Anim_Name>trafficlight_red</Anim_Name> <Anim_Zoom>100</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Invisible</Anim_Visible> <Transparency>Disabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\trafficlight_yellow.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=81,Y=262}</Anim_Location> <Anim_Name>trafficlight_yellow</Anim_Name> <Anim_Zoom>100</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Invisible</Anim_Visible> <Transparency>Disabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\car.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=-122,Y=186}</Anim_Location> <Anim_Name>car1</Anim_Name> <Anim_Zoom>100</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Visible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> <Anim_Source>C:\Car Parking 1\car.bmp</Anim_Source> <Anim_Location>{X=454,Y=186}</Anim_Location> <Anim_Name>car2</Anim_Name> <Anim_Zoom>100</Anim_Zoom> <Anim_Visible>Invisible</Anim_Visible> <Transparency>Enabled</Transparency> 5

6 </Background> </Backgrounds> Tabela 1 Ficheiro de ambiente gerado Passo 7: Definições opcionais Opcionalmente é possível colocar o background independente da janela principal. Desta forma é possível colocar a janela a ser visualizada noutro monitor. Outra opção será unir dois backgrounds, já com imagens animadas inseridas, escolhendo os índices das janelas na devida interface. Passo 8: Definição de variáveis de saída e regras para essas variáveis Opcionalmente podem se definir variáveis de saída que irão aparecer na barra lateral do lado direito no Synoptic. Para este exemplo de aplicação foram escolhidas como variáveis de saída todas as saídas dos lugares da rede de Petri, tornando assim possível a visualização completa do estado da rede. A interface ficou então construída da seguinte forma: Figura 7 Interface referente á criação de variáveis de saída Onde o ficheiro de saída gerado foi: - <OV_File> <Type>Places:P3:2415</Type> <VName>Lugares ocupados</vname> <Type>Places:P4:2429</Type> 6

7 <VName>Lugares livres</vname> <Type>Places:P0:2373</Type> <VName>GateInOpen</VName> <Type>Places:P1:2387</Type> <VName>EntranceFree</VName> <Type>Places:P2:2401</Type> <VName>WaitingTicket</VName> <Type>Places:P5:2443</Type> <VName>GateOutOpen</VName> <Type>Places:P6:2457</Type> <VName>ExitFree</VName> <Type>Places:P7:2471</Type> <VName>WaitingToPay</VName> </OV_File> Tabela 2 Ficheiro de variáveis de saída gerado Após definidas as varáveis de saída, também é possível a visualização das variáveis, mediante uma regra, que irá ser apresentada numa janela filha á escolha. Neste exemplo foi escolhida a variável definida de Lugares ocupados. Foi criada uma regra, no editor de regras exemplificado no passo 9, onde o ficheiro de saída, que será o mesmo das regras terá a seguinte regra: Figura 8 Criação de uma regra associada a uma variável de saída Assim o ficheiro de saída de extensão RUL será: <Rule> <RuleID>0</RuleID> <if>places:p3:2415</if> <equals>>-1</equals> <then>car parking.lugares ocupados</then> <location>{x=485;y=180}</location> <zoom>50</zoom> Tabela 3 Ficheiro gerado pela criação de uma regra associada a uma variável de saída 7

8 Este ficheiro ainda se encontra incompleto, visto ser preciso ainda a criação das regras para as imagens animadas, definidas no passo 9. Passo 9: Definição das regras associadas às imagens animadas O próximo passo é a criação das regras que associam as características estáticas e dinâmicas da rede ao modelo gráfico. Assim é aberta uma interface de criação das regras. Inicialmente é necessária a abertura do ficheiro PNML, para carregar os vectores com os dados da rede de Petri. Para este exemplo as regras definidas foram: Figura 9 Regras do parque de estacionamento Em qualquer altura é possível gravar, abrir ou editar. Após gravar, o ficheiro gerado no formato RUL será colocado na mesma directoria onde estão a ser colocados os outros ficheiros de saída. O ficheiro gerado foi então: <Rules> <RuleID>0</RuleID> <if>places:p3:2415</if> 8

9 <equals>>-1</equals> <then>car parking.lugares ocupados</then> <location>{x=485;y=180}</location> <zoom>50</zoom> <RuleID>1</RuleID> <equals>0</equals> <then>trafficlight_red</then> <RuleID>2</RuleID> <equals>0</equals> <then>trafficlight_green</then> <RuleID>3</RuleID> <equals>0</equals> <then>trafficlight_yellow</then> <RuleID>4</RuleID> <then>trafficlight_yellow</then> <RuleID>5</RuleID> <then>trafficlight_green</then> <RuleID>6</RuleID> <then>trafficlight_red</then> <RuleID>7</RuleID> <equals>>1</equals> <then>trafficlight_yellow</then> <RuleID>8</RuleID> <equals>>1</equals> <then>trafficlight_green</then> <RuleID>9</RuleID> <equals>>1</equals> 9

10 <then>trafficlight_red</then> <RuleID>10</RuleID> <if>signals:gateinopen</if> <then>gate_in_up</then> <RuleID>11</RuleID> <if>signals:gateinopen</if> <then>gate_in_down</then> <RuleID>12</RuleID> <if>signals:gateinopen</if> <equals>0</equals> <then>gate_in_up</then> <RuleID>13</RuleID> <if>signals:gateinopen</if> <equals>0</equals> <then>gate_in_down</then> <RuleID>14</RuleID> <if>signals:gateoutopen</if> <then>gate_out_up</then> <RuleID>15</RuleID> <if>signals:gateoutopen</if> <then>gate_out_down</then> <RuleID>16</RuleID> <if>signals:gateoutopen</if> <equals>0</equals> <then>gate_out_up</then> <RuleID>17</RuleID> <if>signals:gateoutopen</if> <equals>0</equals> <then>gate_out_down</then> <RuleID>18</RuleID> <if>places:p1:2387</if> <then>car1</then> <location>{x=454;y=186}</location> 10

11 <time>3</time> <then>car1</then> <location>{x=-122;y=186}</location> <time>1</time> <RuleID>19</RuleID> <if>places:p2:2401</if> <then>car1</then> <location>{x=28;y=186}</location> <time>3</time> <RuleID>20</RuleID> <if>places:p0:2373</if> <then>car1</then> <location>{x=154;y=186}</location> <time>3</time> <RuleID>21</RuleID> <if>places:p7:2471</if> <then>car2</then> <location>{x=590;y=186}</location> <time>3</time> <RuleID>22</RuleID> <if>places:p5:2443</if> <then>car2</then> <location>{x=716;y=186}</location> <time>3</time> <RuleID>23</RuleID> <if>places:p6:2457</if> <then>car2</then> <location>{x=454;y=186}</location> <time>3</time> </Rules> Tabela 4 Ficheiro gerado associado ás regras Passo 10: Definição de hierarquias Apesar de este exemplo aplicativo ter apenas um ambiente descrito do modelo da rede de Petri, é possível também a criação de hierarquias associadas ao modelo. É assim necessário abrir a interface de criação de modelos de dependências da rede de Petri. Caso seja 11

12 criado hierarquias, o ficheiro HIE gerado terá que ser colocado na directoria onde estão a ser colocados todos os ficheiros de saída. Passo 11: Definição do código dependente da plataforma O código dependente da plataforma pode ser definido na respectiva interface. Neste exemplo foram definidos apenas botões de interface para os quatro sinais construídos na rede de Petri IOPT, e nenhum botão do teclado. Tal como nas regras, é necessário inicialmente abrir o ficheiro PNML a partir da interface, para carregar os vectores com os sinais. Assim a tabela para este exemplo ficou: Figura 10 Interface do código dependente da plataforma definido no parque de estacionamento Nem todos os botões de interface foram definidos como Impulse, para o sinal respectivo só permanecer a 1 quando o botão estiver carregado, caso contrário fica a 0. Os sinais arrive e leave, como têm definido na rede IOPT transições com regras arrive==1 e leave==1, e existem duas transições seguidas na rede associadas ao mesmo sinal, dessa forma para essas transições não dispararem apenas com um clique, colocaram se esses sinais a switch para permanecer num estado de cada vez. Após a gravação da tabela para geração de um ficheiro de formato PDC, é necessário colocar o ficheiro na mesma directoria onde estão o ficheiro de ambiente, regras e hierarquias se for o caso. O ficheiro de saída gerado foi então: - <PDC_File> - <Signal> <SignalB>gotTicket</SignalB> <Window_Name>car parking</window_name> <Type_entry>Interface Button</Type_entry> 12

13 <Input_Type>Impulse</Input_Type> </Signal> - <Signal> <SignalB>arrive</SignalB> <Window_Name>car parking</window_name> <Type_entry>Interface Button</Type_entry> <Input_Type>Switch</Input_Type> </Signal> - <Signal> <SignalB>pay</SignalB> <Window_Name>car parking</window_name> <Type_entry>Interface Button</Type_entry> <Input_Type>Impulse</Input_Type> </Signal> - <Signal> <SignalB>leave</SignalB> <Window_Name>car parking</window_name> <Type_entry>Interface Button</Type_entry> <Input_Type>Switch</Input_Type> </Signal> </PDC_File> Tabela 5 Ficheiro gerado do código dependente da plataforma Passo 12: Correcção do código de execução da rede Para a correcção do código ANSI C para C++, é necessário apenas o ficheiro pndata.c que representa a estrutura de dados deste modelo da rede de Petri. Esse ficheiro necessita de estar na mesma directoria que o ficheiro executável Animator.exe. Ao clicar no devido botão de interface para correcção do ficheiro ANSI C, a extensão e conteúdo desse ficheiro será alterada. O ficheiro resultante de extensão CPP que terá o include necessário para não gerar erros de compilação, terá que se encontrar na directoria do Animator, ou opcionalmente colocado logo onde se encontram os ficheiros do projecto do Synoptic. Estas duas vertentes serão explicadas com mais detalhe no Passo 13. Passo 13: Integração do código de execução da rede com o Synoptic Este passo serve de suporte á criação do executável. Existem duas possibilidades para a integração do código de execução da rede com o Synoptic. 1ª Opção: Esta é a opção mais simples, bastando certificar que o ficheiro pndata.cpp se encontra na mesma directoria do executável Animator. Não será necessário nesta opção mudar este ficheiro ao contrário da segunda opção. 2ª Opção: É necessário copiar o ficheiro pndata.cpp que deve encontrar se na directoria onde está o ficheiro executável do Animator, e coloca lo na directoria do projecto do Synoptic. É necessário abrir o projecto do Synoptic no Visual Studio 2005, e clicar em Project > Add Exinting Items e adicionar ficheiro pndata.cpp ao projecto. 13

14 de saída Passo 14: Geração do executável Synoptic.exe, e colocação na directoria dos ficheiros 1ª Opção: Caso no Passo 13 tenha sido escolhida a 1ª Opção, então neste passo será necessário apenas um clique no correcto botão de interface do Animator que irá automaticamente colocar o ficheiro pndata.cpp na directoria correcta e compilar o código do projecto do Synoptic e posteriormente mover o ficheiro executável Synoptic.exe para a directoria onde se encontra o executável do Animator. 2ª Opção: Após a integração do código de execução da rede com o Synoptic, é necessário gerar um ficheiro executável. Assim, com o projecto aberto é necessário compilar (F7) e criar o executável que será sempre exportado para a directoria debug. Após a criação do executável Synoptic.exe, é preciso move lo para a directoria onde estão os ficheiros das regras, ambiente, hierarquias (opcional), variáveis de saída (opcional) e código dependente da plataforma. Passo 15: Animação dos modelos comportamentais da rede de Petri do parque de estacionamento Neste ultimo passo, seguindo este exemplo do parque de estacionamento, deveremos ter uma directoria com todas as imagens animadas, a imagem de fundo, os ficheiros gerados ao longo destes passos e o executável Synoptic.exe. Para animar o modelo comportamental, basta executar o ficheiro executável. Figura 11 Resultado final 14