Устройство для формирования оперативных решений в системах управления

ОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублик иц 9 7 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 6 ) Дополнительное к авт. св ву 2)Заявлено 13.08,80 (та опубликования описания 17.06,82 72) Автор изобретен С. Воробь овосибирский филиал Всесоюзного. научно-исследовательского института транспортного строительства) Заявит Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОПЕРАТИВНЫ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯИзобретение относится к автоматй= ке и вычислительной технике и может найти применение для выработки оперативных оптимальных решений в сфере управления транспортными перевозка.- ми, производственными и строительными процессами, для управления работ по сетевым графикам. Например, при строительстве рассредоточенных объектов возникают задачи: выбора оптимальных маршрутов перевозок грузов со складов на объекты с учетом наличия автотранспорта, строительной техники на объектах, наличия изделий на складах, потребности в них на объектах; выбора номера автоколонны и скла да для доставки груза на данный объек и выбора номера склада и объекта, на которые следует направить автотранспорт из данной автоколонны и ряд других. Известно устройство для оперативного контроля в системах автоматического управления, которое содержит ин+(2не делам изобретенийи открытий формационное табло, связанное с сдвигающими регистрами поиска столбцов и строк, блок ввода, регистр ввода информации, блоки управления, индикации, блок сравнения и счетчик-сумматор 11.Это устройство позволяет только контролировать параметры процессов.Его недостатком является отсутствие возможности вырабатывать оптимальные оперативные решения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для формирования оперативных решений и контроля в системах управления, которое содержит первое информационное табло, входы которого подключены соответственно к выходам разрядов первого и второго регистров сдвига, выходы последнего подключены также к входам второго информационного табло, другие входы которого подключены к выходам разрядов третьего регистра сдвига, выходы всех регист 935973Же ец рен Корректор Подписное лак ета СССрытийнаб. л 8л. Проектна Редактор Т. ПарфЗаказ 4214/538 НИ Составитель А. енова Техрецд, Бабин Тираж 731 ПИ Государственного коми о делам изобретений и отМосквад ЖРаушская ППППатентд, г. Ужгород973 50 3 935 ров подключены к дешифратору, выход которого подключен к блоку индикации, блок ввода, вход которого является входом устройства, информационные выходы блока ввода через буферный регистр подключены соответственно к информационным входам первого коммутатора, выход которого подключен к информационным входам первого и второго информационных табло, выходы которых подключены к первым двум входам сумматора, выходы которого подключены к входам регистра, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход соединен с выходом сумматора, третий вход которогр Подключен к первому выходу второго коммутатора, второй его выход подключен к первому входу блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока ввода, второй вход которого подключен к вторым входам первого коммутатора и к. первому выходу блока управления, второй, третий, четвертый выходы которого подключены к сдвигающим входам первого, второго, третьего регистров сдвига соответственно, выходы старших разрядов которых подключены к третьему, четвертому и пятому входам блока управления 2Недостатком данного устройства является отсутствие возможности учитывать ограничения на объем материалов, либо конструкций на складах и по требное их количество на объектах.Цель изобретения - повышение эффективности работы зв счет адаптации к изменяющимся внешним условиям. 5 16 15 26 25 36 35 45 Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистры сдвига, информационные табло, блок авода, информационный вход которого является входом устройства, информационные выходы блока ввода через буферный регистр подключены соответственно к информационным входам первого коммутатора, выход которого подключен к информационным входам первого и второго информационных табло, управляющие входы первого из которых подключены соответственно к выходам разрядов первого и второго регистров сдвига, управляющие входы второго информационного табло соединены соответственно с выходами разрядов второго и третьего регистров сдвига,. выходы разрядов первого, второго и третьего регистров сдвига подключены соответственно к информационным входам дешифратора, выход которого подключен к входу блока индикации, выходы первого и второго информационныхтабло подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выходы которого соединены соответственно с входами регистра, выход которого подключен к первому входу первогоблока сравнения, второй вход которогосоединен с выходом сумматора, третийвход сумматора соединен с первым выходом второго коммутатора, второй выход которого подключен к первому входу блока управлений, второй вход которого подключен к управляющему выходу блока ввода, управляющие входыблока ввода и первого коммутатора соединены с первым выходом блока управления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к сдвигающим входам первого,второго и третьего регис 1 ров сдвига,выходы старших разрядов которых подклюцены соответственно к третьему,четвертому и пятому входам блокауправления, введены два блока памяти,второй блок сравнения, три переключателя, пять элементов И, элемент ИЛИ,причем информационные входы первогоблока памяти подключены к выходам разрядов второго регистра сдвига, выхо- фды первого и второго блоков памяти соединены соответственно с входами второго блока сравнения, информационныевходы второго блока памяти подключенысоответственно к выходам разрядов третьего регистра сдвига, первый, второйи третий выходы первого блока сравнения соединены соответственно с входами первого переключателя, выход которогосоединен с первым входом первогоэлемента И, с управляющими входамипервого и второго блоков памяти, выход первого элемента И подключен кчетвертому входу сумматора, первыйвыход второго блока сравнения соединен с первыми входами элемента ИЛИ,второго элемента И и с вторым входом первого элемента И, выход второго элемента.И подклюцен к управляющему входу дешифратрра, второй вход сое 12 инен через второй переключатель с, первым выходом первого блока сравнения, второй вход элемента ИЛИ соединен с вторым выходом второго блокасравнения, третий вход элемента ИЛИсоединен с выходом третьего переключателя, входы которого соединены со9359 ответственно с вторым и третьим выходами первого блока сравнения, первый,второй и третий выходы которого под-.ключены соответственно к первым входам третьего, четвертого и пятого эле. 5ментов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ, а выходы подключены соответственно к шестому, седьмому и восьмому входам блока управления,Кроме того, блок управления содержит элементы И, ИЛИ, задержки, триггер и генератор тактовых импульсов,выход которого подключен к первымвходам первого и второго элементов Ии элемента задержки, а вход соединенс выходом первого элемента ИЛИ, входы которого являются соответственнопервым, вторым, третьим, шестым, седьмым и восьмым входами блока, выход 20второго элемента ИЛИ является первымвыходом блока, выходы первого и второго элементов И и элемента задержкиподключены соответственно к второму,третьему и цетвертому выходам блока 25и к входам второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И и первыйвход третьего элемента И подключенык четвертому входу блока, вторыевходы второго и третьего элементов И 30подключены к пятому входу блока, выход.третьего, элемента И соединен с .первым входом триггера, второй вход которого подключен к первому входу блока, выход триггера соединен с вторым З 5входом элемента задержки.На фиг, 1 представлена схема уст.ройства; на фиг. 2 - схема информаци-онного табло; на фиг, 3 - схема запоминающей ячейки; на фиг. 4 - схема юблока управления; на фиг. 5 - схемаблока памяти,Приняты следующие обозначения:информационные табло 1 и 2, регистры45сдвига 3-1 - 3-3, блок индикации 4,переклюцатели 5- 1 - 5-3, блок управления 6, блок ввода 7, буферный регистр 8, коммутатор 9, сумматор 10,регистр 11, блок сравнения 12 и 13,дешифратор 14, коммутатор 15, блоки50памяти 16 и 17, элемент ИЛИ 18, элементы И 19-23, запоминающие ячейки 24, элемент И 25, группа элементовФ,И 26, регистр 27, дешифратор 28, ге:нератор тактовых импульсов 29, элементы ИЛИ 30 и 31, элементы И 32-34,элемент запрета 35, триггер 36, регистры 37-39, элементы И 40-42, груп 73 6пы элементов И 43-45, элементы ИЛИ 4648,Устройство работает следующим образом.В информационные табло 1 и 2 заносятся показатели, например затраты наперемещение автотранспорта и перевозки грузов, либо пропускная способность дорог, либо объемы перевозоки др.В регистры 37-39 блока памяти 17заносятся объемы изделий на соответствующих складах, а в регистры блокапамяти 16 - потребность в них наобъектах.Занесение показателей в информационные табло осуществляется следующим образом.В исходном состоянии устанавливаются в "1" первые разряды регистровсдвига 3-1 и 3-2 и в ячейку информационного табло 1 заносится первый показатель, а затем поочередно переключаются все от первого до последнегоразряда регистра 3- 3, и в.табло 2заносятся показатели, После этогоблоком 6 в регистре 3-2 устанавливается в состояние "1 второй разряд,а разряды регистра 3-3 снова последовательно переключаются от 1-го до последнего, При этом заносятся показатели в табло 1 и в табло 2. Процессзаписи продолжается до заполнения табло 2 и первой строки табло 1, послечего блоком 6 управления переводитсяв состояние "1" второй разряд регистра 3-1, а в регистре 3-2 разряды последовательно переключаются от перрого до К- го при отключенном регист-,ре . 3-3Блок управления 6 работает следующим образом,Сигналом с блока ввода 7 через элемент ИЛИ 30 запускается генератор тактовых импульсов 29. Через открытый элемент запрета 35 импульс переводит регистр сдвига 3-3 в очередное состояние, а через элемент ИЛИ 31 открывает элементы И коммутатора 9, и код показателя, хранящегося в регистре 8, заносится в соответствующую ячейку. Блоком ввода 7 осуществляется засылка нового показателя в регистр 8 и очередное переключение регистра через блок управления 6. Как только в последний разряд регистра 3- 3 заносится "1", сигнал с его выхода через элемент И 33 пропускает один импульсна выход. тот импульс переводит регистр 3-.2 в очередное состояние. После того, как в его последний разрядзаписывается "1" на входе блока 6 пояяляется сигнал, который через открытый %элемент И 34 перебрасывает триггер 36в единичное состояние, запрещая прохождение импульсов на выход. Одновреенно он открывает элемент И 32, и осуествляется переключение регистра 3- 1 19о заполнения ячеек инФормационногоабло 1,Запоминающая ячейка работает следующим образом.В момент подачи сигналов1" открывается элемент И 25 и подает разрешающие сигналы на элемент И 26, Кодпоказателя записывается в регистр 27,Выход регистра 27 через дешифратор 28подключен к информационному табло, 20где отображается величина показателейв десятичной системе.Блоки памяти 16 и 17 предназначеныдля хранения величин потребности вматериалах, либо строительных конструкциях по объектам и объемов материалов или конструкций деталей наскладах соответственно. Предварительно в регистры 37-39 заносится соответствующая исходная информация. 36Считывание осуществляется следующим образом.В зависимости от состояния регистров 3-2 или 3-3 на одном из входов соответствующего блока памяти имеется сигнал. Считывание осуществляет"ся по четвертому входу. Считанная инФормация из соответствующего .регистра поступает через соответствующиеэлементы И 43 и И либо 15 через эле вментц ИЛИ 46-18 на вцходы,Пви решении конкретных задач оперативного управления предварительно осуществляется коммутация выходов45 регистров 3-1 - 3-3, при решении задачи по перемещению автотранспорта все выходы регистров соединены со входами табло 1 и 2 и соответствующих блоков памяти (Фиг, 1, при решейииИ задачи по выбору номера автоколонны и склада к табло 2 и блоку памяти 16 подключен только один выхед регистра 3- 1, соответствующий заданному номеру объекта, при решении, задачи по выбору номера склада и объекта к таб 55 ло 1 подключается один выход регистра 3-1, соответствующий заданному номеру автоколонны и т.д. Устройство работает следующим образом.Сигнал с коммутатора 15 по входублока управления 6 устанавливаеттриггер 36 в нулевое состояние и запускает регистры 3- 1 - 3-3 и разрешает работу сумматора 10, Последнийсуммирует показатели соответствующихячеек табло 1 и 2, Суммарное значениедвух показателей поступает на входблока сравнения 12, на другой входкоторого поступает значение числаиз регистра 11, При нахождении максимального суммарного значения показателя регистр 11 предварительно обнуляется. При нахождении минимума врегистр 11 заносится число, превышающее максимальное значение сумм.Блок сравнения 12 выдает сигнал псодному выходу, если содержимое сумматора 10 меньше содержимого регистра .11, по другому выходу, если содержимое сумматора 10 равно содержимому регистра 11, и по третьему выходу, если содержимое сумматора больше содержимого регистра. Если решается задача минимизации целевой Функции, то выход блока сравнения 12 соединяется через переключатель 5- 1с входом элемента И 19 и входами блоков памяти 16 и 17, через переключатель 5-2 - с входом элемента И 20,Рассмотрим решение. задачи минимизации,При появлении сигнала на выходеблока сравнения 12 происходит считы-вание инФормации из блоков памяти 16и 17, которая поступает в блок сравнения 13. Если число, считанное изблока памяти 17 больше числа, сцитанного из блока памяти 16 1 количествоизделий либо материалов, хранящихся на складе больше потребности вних на объекте 1, то появляется сигнал на одном выходе блока сравнения 13.Если разница чисел отрицательная, топоявляется сигнал на другом выходеблока сравнения 13. Сигнал, появившийся на первом выходе блока 13, поступает на вход элемента И 19 и черезэлемент ИЛИ 18 на элементы И 21-23,Сигнал с выхода элемента И 19 переписывает содержимое сумматора 1 О в регистр 11, т.е. запоминается наименьшее из двух сравниваемых чисел при условии возможности обеспечения ресурсами объекта со склада, Одновреченно этот сигнал поступает на элемент И 20, с его выхода сигнал поступает на дешифратор 1 ч, разрешая дешифрацию координат параметров, записанных в регистре 11. Координаты высвечиваются на блоке индикации ч. Одновременно сигнал с выхода блока сравнения 12 через открытый элемент И 21 поступает на вход блока управления 6 и переводит один из регистров 3- 1 3-3 в следующее состояние, Если ре- о сурсов, хранящихся на данном складе, недостаточно для удовлетворения потребности объекта, то при сравнении чисел в блоке сравнения 13 на его втором выходе появляется сигнал, который 35 через элемент ИЛИ 18 открывает элемент И 21. Сигнал, прошедший через этот элемент поступает на вход блока 6 и переводит в следующее состояние один из регистров 3-1 - 3-3При 20 этом перезаписи информации из сумматора 10 в регистр 11 не происходит.После перехода одного из регистров 3- 1 - 3-3 в следующее состояние сумматором 10 осуществляется сумми рование следующей пары показателей и сравнение блоком 12 с значением, записанным в регистре 11. Если сигнал появляется на других выходах блока сравнения 12, то он через переключа- зо тель 5-3, элемент ИЛИ 18, элемент И 22 либо И 23 переводит регистры 3-1 - 3-3 в следующее состояние без изменения содержимого регистра 11 и показаний блока индикации . Такой процесс про- З 5 должается до окончания перебора всех возможных вариантов, В результате в регистре 11 остается показатель, соответствующий минимальному значению, а на блокезафиксированы соот- о ветствующие этому минимуму координаты.При поиске максимума целевой функции переключателями 5- 1 и 5-2 коммутируется выход блока сравнения 12, соответствующий положительной разнице сравниваемых в нем чисел, а переключателем 5-3 соединяются с входом элемента ИЛИ 18 два других его выхода. Устройство работает аналогично описанному при поиске минимума целевой функцииФормула изобретения1. Устройство для формированияоперативных решений в системах управления, содержащее регистры сдви.га, информационные табло, блок ввода,информационный вход которого является входом устройства информационные выходы блока ввода через буферныйрегистр подключены соответственно кинформационным входам первого коммутатора, выход которого подключен кинформационным входам первого и второго информационных табло, управляю"щие входы первого из которых подключены соответственно к выходам разрядовпервого и второго регистров сдвига,управляющие входы второго информационного табло соединены соответственно с выходами разрядов втарого и третьего регистров сдвига, выходы разрядов первого, второго и третьегорегистров сдвига подключены соответственно к информационным входам дешифратора, выход которого подключенк входу блока индикации, выходы первого и второго информационных таблоподключены соответственно к первомуи второму входам сумматора, выходыкоторого соединены соответственнос входами регистра, выход которогоподключен к первому входу первогоблока сравнения, второй вход которого соединен с выходом сумматора, третий вход сумматора соединен с первымвыходом второго коммутатора, второйвыход которого подключен к первомувходу блока управления, второй входкоторого подключен к управляющемувыходу блока ввода, управляющие входы блока ввода и первого коммутатора соединены с первым выходом блокауправления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к сдвигающим входам первого,второго и третьего регистровсдвига, выходы старших разрядов которых подключены соответственно ктретьему, четвертому и пятому входам блока управления, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счетадаптации к изменяющимся внешним условиям, в него введены два блока памяти, второй блок сравнения, три переключателя, пять элементов И, элемент ИЛИ, причем информационные входы первого блока памяти подключены к выходам разрядов второго регистра сдвига, выходы первого и второгоблоков памяти соединены соответственно с входами второго блока сравнения,информационные входы второго блокапамяти подключены соответственно к выходам разрядов третьего регистра сдвига, первый, второй и третий выходы первого блока сравнения соединены соответственно с входами перво- з го переключателя, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, с управляющими входами пер 1 вого и второго блоков памяти, выход первого элемента И подключен к четвертому входу сумматора, первый выход второго блока сравнения соединен с первыми входами элемента ИЛИ, второго элемента И и с вторым входом первого элемента И, выход второго эле мента И подключен к управляющему входу дешифратора, второй вход соединен через второй переключатель с первым выходом первого блока сравнения, вто. рой вход элемента ИЛИ соединен с вто рым выходом второго блока сравнения, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом третьего переключателя, входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами первого 25 блока сравнения, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым входам третьего, цетвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выхо- зв дом элемента ИЛИ, а вцходц подключены соответственно к шестому, седьмому . и восьмому входам блока управления,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, цто блок управ- з 73 12ления содержит элементы И, ИЛИ, задержки, триггер и генератор тактовыхимпульсов, выход которого подключенк первым входам первого и второго элементов И и элемента задержки, а входсоединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого являются соответственно первым, вторым, третьим,шестым, седьмым и восьмым входами блока, выход, второго элемента ИЛИ является первым выходом блока, выходы первого и второго элементов И и элемента задержки подключены соответственнок второму, третьему и четвертому выходам блока и к входам второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И и первый вход третьего элемента И подключены к четвертому входублока, вторые входы второго и третьего элементов И подключены к пятомувходу блока, выход третьего элемента И соединен с первым входом триггера, второй вход которого подключенк первому входу блока, выход триггера соединен с вторым входом элементазадержки,ФИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 399870, кл. О 06 Г 15/Йб, 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 281679/18-24,кл, О 06 Е 15/46, 1979.