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基于模块化制造系统（MPS）的监控问题，提出了一种扩展的结构化三层次Petri网建模方法，把MPS系统从整体、局部再到细节进行不同层次的描述；使用消息库所来解决Petri子网间的通信问题。该建模方法，有效地降低了系统建模的复杂度，增强了开发的相应监控系统可靠性与可重用性。根据此模型开发MPS监控软件，验证了该建模方法的有效性。