В статье предложен метод представления и исполнения логики системы управления технологическим процессом палетизации коробок в виде конечного автомата, реализованного средствами реляционной модели данных и языка SQL. Целью исследования является разработка инженерного подхода, обеспечивающего формализованное, масштабируемое и конфигурируемое описание дискретной логики управления, пригодное для интеграции с цифровыми производственными платформами. Каждое состояние автомата реализуется в виде таблицы базы данных с управляющими сигналами и флагом активности, а переходы задаются через условия и исполняются с помощью SQL-триггеров. Такая архитектура позволяет управлять логикой процесса непосредственно в структуре данных, без привязки к программному коду контроллера, обеспечивая прозрачность, адаптируемость и возможность верификации поведения системы. Предложенный подход успешно описывает как штатные, так и аварийные сценарии палетизации, включая взаимодействие роботов, конвейера и системы машинного зрения. Реализация была протестирована на производственном стенде и подтвердила устойчивость и гибкость модели. Сравнение с традиционными средствами проектирования логики показало, что применение реляционной модели и SQL-автомата упрощает модификацию, поддержку и интеграцию системы управления в цифровую инфраструктуру предприятия.
The paper proposes a method for representing and executing the control logic of a box palletizing process in the form of a finite state machine implemented using a relational data model and the SQL language. The aim of the study is to develop an engineering approach that enables a formalized, scalable, and configurable description of discrete control logic suitable for integration with digital manufacturing platforms. Each state of the finite state machine is implemented as a database table containing control signals and an activity flag, while transitions are defined by conditions and executed using SQL triggers. This architecture allows process logic to be managed directly within the data structure, without being tied to controller code, thus ensuring transparency, adaptability, and verifiability of system behavior. The proposed approach successfully describes both normal and fault scenarios in the palletizing process, including the interaction of robots, conveyor systems, and machine vision. The implementation was tested on a production stand and confirmed the model’s robustness and flexibility. A comparison with traditional logic design tools demonstrated that the use of a relational model and SQL-based automaton simplifies modification, maintenance, and integration of the control system into the enterprise’s digital infrastructure.
1. Cid N., Rico J.J., Pérez-Orozco R., Larranaga A. Experimental Study of the Performance of a Laboratory-Scale ESP with Biomass Combustion: Discharge Electrode Disposition, Dynamic Control Unit and Aging Effect // Sustainability. 2021. Vol. 13. № 18. DOI: 10.3390/su131810344.
2. Cangea O., Petrescu V.-B. Study and design of an automated pallet system // Romanian Journal of Petroleum & Gas Technology. 2022. Vol. 3. № 74. P. 49-56. DOI: 10.51865/JPGT.2022.02.05.
3. Xiaokang Chen, Yin Zhou, Bin Yang, Xinghua Miao. Designing Control System of Palletizing Robot Based on RobotStudio // Journal of Physics Conference Series. 2022. Vol. 2024(1). № 012039. DOI: 10.1088/1742-6596/2402/1/012039.
4. Giuseppe Fragapane, Rene de Koster, Fabio Sgarbossa, Jan Ola Strandhagen. Planning and control of autonomous mobile robots for intralogistics: Literature review and research agenda // European Journal of Operational Research. 2021. Vol. 294. № 2. P. 405-426. DOI: 10.1016/j.ejor.2021.01.019.
5. Канахин В.С., Гудинов В.Н. Применение теории конечных автоматов при проектировании дискретных САУ цикловыми технологическими процессами в пищевой промышленности // ИТ. Наука. креатив: Материалы I Международного форума: в 5-ти томах, Омск, 14–16 мая 2024 года. Москва: Колос-с, 2024. С. 191-199. EDN: CIFYVI.
6. Рыбанов А.А., Свиридова О.В., Филиппова Е.М. Автоматный подход к реализации логики автоматизируемых бизнес-процессов в реляционных базах данных // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2023. № 3 (326). С. 40-47. DOI: 10.53598/2410-3225-2023-3-326-40-47.
7. Peter H. Mikkelsen, Cláudio Gomes, Peter G. Larsen. Survey on open-source digital twin frameworks – A case study approach // Software: Practice and Experience. 2024. Vol. 54. № 6. P. 929-960. DOI: 10.1002/spe.3305.
8. Mokhtari K., Panushev I., McArthur J.J. Development of a Cognitive Digital Twin for Building Management and Operations // Frontiers in Built Environment. 2022. Vol. 8. DOI: 10.3389/fbuil.2022.856873.
9. AutomationML: Engineering Data Exchange Format for Use in Industrial Automation Systems Engineering. IEC 62714 Series. URL: https://www.automationml.org (дата обращения: 17.04.2025).
10. Холопо В.А., Клягин М.М., Огорельцев Р.М. Метод моделирования конечных автоматов технологических процессов с применением языка SQL // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2025. № 1(37). С. 92-103. DOI: 10.25729/ESI.2025.37.1.009.
11. Закирзянов И.Т. Построение детерминированных конечных автоматов по примерам поведения с использованием подхода уточнения абстракции по контрпримерам // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 3. С. 394-401. DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-394-401.
12. Кузнецов Н.А., Антонов С.В. Использование автоматного подхода для проектирования сетевой информационно-управляющей системы // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2024. Т. 21. № 3 (237). С. 37-43. DOI: 10.14489/vkit.2024.03.pp.037-043.
13. Чистяков О.В., Благовещенская М.М., Рылов С.А., Веселов М.В., Благовещенский В.Г., Михайлов А.В. База для описания Цифрового двойника в рамках единой технологической системы управления с использованием формата AUTOMATIONML // Интеллектуальные автоматизированные управляющие системы в биотехнологических процессах : сборник докладов всероссийской научно-практической конференции, Москва, 29 марта 2023 года. Москва: Российский биотехнологический университет; ЗАО «Университетская книга», 2023. С. 336-343. EDN RIJMSR.
14. Клягин М.М., Зайцев И.Ю. Особенности проектирования баз данных производственных процессов // Концепция устройства современного мира в эпоху цифры: сборник научных трудов по материалам Международного научного форума, Москва, 15 декабря 2023 года. М.: Алеф, 2023. С. 93-102. DOI: 10.26118/1300.2023.63.84.006.
15. ГОСТ Р МЭК 61131-3–2016. Программируемые контроллеры. Часть 3. Языки программирования. Введ. 2017-04-01. М.: Стандартинформ, 2017. https://meganorm.ru/Data2/1/4293755/4293755016.pdf (дата обращения: 15.03.2025)