Устройство для моделирования гибких автоматизированных производственных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) 1)4 С 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Иинский радиотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯГИБКИХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕИ(57) Изобретение относится к специа.",лизированным средствам вычислительнойтехники и предназначено для моделирования гибких автоматизированных производственных систем. Цель изобретения " расширение функциональных воз-. можностей за счет моделирования работы склада гибкой автоматизироВанной производственной системы. Для достижения цели устройство дополнительно содержит модель склада, группы накопителей заявок, буферного блока загрузки, буферного блока выгрузки, блока загрузки и блока выгрузки. Устройство позволяет моделировать межоперационные заделы, обьем незавершенного производства, загруженность складского оборудования, необходимые мощности склада, влияние производительности склада на общее функционирование гибкой производственной ф системы и т.д. 10 ил.1439 бничиые входы которых соединены соответствеиио с выходами элементов И первой группы, первые входы которых объединены с информационными вхоцами соответствующих элемснтов запрета второй группы и подключены к выходам переполнения соответствующих вычитающих счетчиков группы, разрядные выходы которых подключены соответственно 1 О к входам соответствующих элементов И второй группы, выход каждого элемента И второй группы соединен с первым входом соответствующего элемента И третьей группы и управляющим входом 15 соответствующего элемента запрета первой группы, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ и входам соответствующих элементов рО задержки группы, выходы которых соединены соответственно. с входами записи вычитающих счетчикотз группы, выход второго элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента И и 25 суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента запрета, управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента И, ЗО а информационный вход элемента запрета соединен с выходом элемента задержки, выход второго элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходам элементов запрета второй группы, буферный блок загрузки содержит три группы элементов И-НЕ, группу элементов ИЛИ, группу триггеров, группу реверсивных счетчиков импуль" сов, элемент И-НЕ и элемент НЕ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров группы, в буферном блоке загрузки выходы элементов И-НЕ первой группы соединены соответственно с суммирующими входами реверсивных счетчиков импульсов группы, разрядные выходы которых подключены к входам соответствующих элементов И-НГ второй группы и элементов ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ третьей группы, вьтходы которых подключены соответственно к вьтчтттающим входам реверсивных счетчиков имиувт.сов группы, прямым тзходам триггеров группы и входам лемента 15 8И-Ш, выходы элементоь И-НЕ второйгруппы соединены соответственно спервыми входами элементов И-НЕ первой группы, блок загрузки содержитпоследовательно соединенные первыйдифференцирующий элемент, генераторимпульсов, второй дифференцирующийэлемент и элемент И, блок выгрузкисодержит последовательно соединенныепервый дифференцирующий элемент, генератор импульсов, второй дифференцирующий элемент и элемент И, а также третий дифференцирующий элемент,накопитель заяво, модели склад," содержит группу реверсивных счетчиковимпульсов, элемент ИЛИ, три группыэлементов И-НЕ, группу элементовИЛИ-НЕ, группу элементов ИЛИ, группуэлементов задержки, в накопителе заявок выходы элементов И-т. первойгруппы соединены соотв;ственно ссуммирующими входайп рсверсивныхсчетчиков импульсов группы, разрядные выходы которых соединены с входами соответствующих элементов И-НЕвторой группы и соответствующих элементов ИЛИ группы, вьгходы элементовИ-НЕ второй группы соединены соответственно с первыми входами элементовИ-НЕ первой группы, выходы элементовИЛИ группы подключены к входам элемента ИЛИ и первым входам элементовИ-НЕ третьей группы соответственно,выходы которых соединены с вьиитаю-щими входами реверсивных счетчиковимпульсов группы и входами элементовзадержки группы, выходы элементоь .ПРгруппы подключены соответственно кпрямым входам элементов И 5 И-НЕ группы, выход 1.-го элемента ИЛИ-НЕ группы (з. = 1, тп - 1); тп - число потоковзаявок) подключен к второму входут.+1)-го элемента И-НК группы и инверсному входу (+1-го элементаИЛИ-НЕ группы, прямые выходы триггеров группы буферного блока выгрузкиподключены соответственно к входамэлемента ИЛИ модели склада, выходкоторого соединен с суьщирующим входом реверсивного счетчика заявок мот.зли склада и входам первого дифференцирующего элемента блока загрузкт.,вход останови генератора импульсов,другои вход элемента И и вход третьего дифференцирующего элемента которого чодключен к выходу первого генератора импульсов со случайной длительностью модели склада, выход эле 19 1439615мента И блока выгрузки подключен к информационному входу первого коммутатора модели склада, к вычитающему входу первого реверсивного счетчика5 заявок модели склада, к третьему входу первого элемецтаИЛИ буферного блока выгрузки и единичному входу первого триггера модели склада, нулевой вход которого соединен с выходом первого 0 дифференцирующего элемента блока выгрузки, выход третьего дифференцирующего элемента которого тодключен к четвертому входу первого элемента ИЛИ буферного блока выгрузки, прямой 15 выход первого триггера модели склада соединен с вторым входом второго элемента И буферного блока выгрузки,прямые выходы триггеров группы которого соединены соответственно с управляю щими входами первого коммутатора модели склада, выходы которого подключены к вторым входам элементов И-НЕ третьей группы соответствующего накопителя заявок группы, вторые входы 25 элементов И-НЕ первой группы которых соединены соответственно с выходами второго коммутатора модели склада, выход элемента ИЛИ -го накопителя заявок ( = 1, и, где и - число моде лей обрабатывающих центров) соединен, с управляющим входом 1-го элемента запрета второй группы и вторым входом 1-го элемента И первой группы буферного блока выгрузки, прямой выход второго триггера модели склада соединен с информационным входом распределителя импульсов модели склада, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов 40 модели склада, а выходы распределителя импульсов соединены соответственно с вторыми входами элементов И-НЕ третьей группы буФерного блока загрузки, прямые выходы триггеров 45 группы которого подключены соответственно к управляющим входам второго коммутатора модели склада, информационный вход которого, вычитающий вход второго реверсивного счетчика заявок модели склада и вход элемента задержки модели склада соединены с выходом элемента И блока загрузки,вход генератора импульсов блока загрузки и другой вход элемента И бл- ка загрузки подключены к выходу второго генератора импульсов со случайной длительностью модели склада и счетному входу второго триггера модели склада, выход элемента И-НЕ буферного блока загрузки подключен к входу первого дифференцирующего элемента блока загрузки, суммирующему входу второго реверсивного счетчика заявок модели склада и нулевому входу второго триггера модели склада, единичный вход которого соединен с выходом элемента задержки модели склада и входу элемента НЕ буферного блока загрузки, выходы элементов И первой группы бу.Ферных блоков моделей обрабатывающего центра соединены соответственно с вторыми входами элементов И-НЕ первой группы буферного блока загрузки, вторые входы элементов И третьейгруппы подключены соответственно к выходам диффереццируюших элементов буферных блоков, выходы элементов задержки группы Е-го накопителя заявок ОсГ, и) подключены соответственно к инверсным входам элементов ИЛИ второй группы буферного блока 1-й модели обрабатывающего центра, счетные входы второго триггера модели склада и реверсивного счетчика заявок буферного блока выгрузки подключены к шине единичного потенциала, в каждом буферном блоке модели обрабатывающего центра выходы элементов НЕ группы соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы, вьходы элементов НЕ группы подключены соответственно к выходам элементов И-НЕ третьей группы, выход,1 с-го элемента ИЛИ второй группы соединен с 1.-м входом первого элемента ИЛИ, вторым входом ;-го элемента И первой группы и первым входом 1 с-го элемента И-НЕ второй группы, вход дифференцирующего элемента буферного блока подключен к выходу второго элемента ИЛИ буферного блока, прямые входы элементов ИЛИ второй группы которого соединены с соответствующими выходамп ком. мутатора устройства.1439 б 15 РЮ орректор В Романен аказ 6079/49 4/5 Производственно-полиграфия.ское предприятие од, ул. Проектнан, 4 Составитель В.ФукалоРедактор Л,Гратилло Техред У.Сердюкова Тираж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаущсПодписи итета СССР ткрытий наб., дИзобретение относится к специализированным средствам вычислительнойтехники, предназначено для моделиро"вания гибких автоматизированных производственных систем и является усовершенствованием устройства по авт.св. И.Целью чзобретения является расширение функциональньгх возможностей за 10счет моделирования работы склада гибкой автоматизированной производственной системы.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; ца Фиг. 2 - структурная схема модели обрабатывающегоцентра; на фиг. 3 - буферный блок модели обрабатыв,цощего центра; на фиг.4 структурная схема модели склада; наФиг, 5 - структурная схема накопителя; на фиг, 6 - буферный блок выгруз"ки; на фиг. 7 - схема компаратора," гцафиг, 8 - схема буферного блока загруз"ки; на фиг. 9 - структурная схема блока загрузки; на фиг. 10 - структурная 25схема блока выгрузки.Устройство содержит группу иоделей 1 обрабатывающих центров, первый2 и второй 3 блоки регистрации, блок4 коммутации и модель 5 склада. 1(аждая модель 1 обрабатывающего центрасодержит буферный блок 6, блок 7 приоритета, первый 8 и второй 9 триггеры, первый элемент ИЛИ 10, второйэлемент ИЛИ 11, генератор 12 счетныхимпульсов, первый дифференцирующийэлемент 13, первый реверсивцый счетчик 14, счетчик 15, элемент И 16,элемент 17 запрета, блок 18 поцготовки, обрабатывающий блок 19, блок 20 ,Отранспортировки, первый 21, второй22 и третий 23 генераторы импульсовслучайной длительности, второй дифференцирующий элемент 24, третий элемент ИЛИ 25, второй реверсивцый счет-,45чик 26,Буферный блок б содержит группу 2 элементов ИЛИ, элемент 28 задержки, первый элемент ИЛИ 29, первпо 50 группу 30 элементов И-НЕ. первьгй элемент И 31, группу элементов НЕ 32, вторую группу 33 элементов И-НЕ, первую группу 34 элементов И, группу 35 реверсивных счетчиков, третью группу 36 элементов И-НЕ, группу 37 элементов ИЛИ, второй элемент И 11 И 38, днфференцирующий элемент 39 (=.сло элементов в группах равно числу потоковзаявок поступающих ца обслуживание,что соответствует чиспу потоков деталей различной номенклатуры, обрабатываемых в гибкой автоматизированной производственной системе),Модель 5 склада содержит второйтриггер 40, генератор 41 тактовыхимпульсов, буферный блок 42 выгрузки,распределитель 43 импульсов, буферныйблок 44 загрузки, элемент 45 задержки, элемент ИЛИ 46, первый реверсивный счетчик 47, блог, 48 выгрузки,первый триггер с.9. в-орой генератор50 импульсов со случайной длительностью, блок 51 загрузки первый генератор 52 импульсов со случайнойдлительностью, реверсивный счетчик53, первый 54 и второй 5 коммутаторы, группу 56 накопителей заявок (почислу моделей 1 обрабать ающих центров),Накопитель 56 заявок состоит изпервой 57 группы элементов И-НЕ,группы реверсивных счетчиков 58 заявок,группы элементов ИЗИ 59, второй группы элементов И-НЕ 60, элемента ИТИ61, группы элементов ИЛИ-НЕ 62, третьей группы элементов И-НЕ 63, группы 64 элементов задержки (по числупотоков заявок),Буферный блок 42 выгрузки содержитвторой элемент И 65, первый элементИЛИ бб, элемент 67 задержки, реверсивный счетчик 68 заявок, третий элемент ИЛИ 69, третью группу элементовИ 70 группу элементов 71 задержки,группу триггеров 72, первую группуэлементов 3 запрета, группу вычи-.тающих счетчиков 74, вторую группуэлементов И 75, вторую группу элементов 76 запрета, первую группу элементов И 77, второй элемент ИЛИ 78, элемент 79 запрета, первый элемент И 80; коммутаторы 54(55) состоят из элементов И 81.Буферный блок 44 загрузки содержит первую 82, вторую 83 и третью 84 группы элементов И-НЕ, группу реверсивных счетчиков 85 заявок, группу элементов ИЛИ 86, элемент И-ПЕ 87, группу триггеров 88, элемент НЕ 89.Блок 51 загрузки содержит первый 90 и второй 91 дифференцирующие элементы, генератор 92 импульсов и элемент И 93.39615 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55. выгрузки детали в складе, причем в з 14Блок 48 выгрузки содержит первый 94, второй 95 и третий 96 дифференцирующие элементы, генератор 97 импульсов и элемент И 98.Функциональное назначение и техническая реализация блоков регистрации 2 и 3, блока 4 коммутации и всех блоков модели 1 обрабатывающего центраполностью соответствует структуреаналогичных блоков основного изобретения. Моделирование гибких автоматизированных производственных систем с помощью устройства происходит в виде последовательного прохождения заявок каждого входного потока через модельобрабатывающих центров посредством блока 4 коммутации, что соответствует прохождению деталями различной номенклатуры последовательности некоторых технологических операций допринятия готового для данного производства вида. При достижении макси-.мально возможного заполнения блока 6последующие заявки на обслуживаниеиз модели 1 обрабатывающего центранаправляются к модели 5 склада, чтосоответствует отправке детали насклад при заполнении входного буфератехнологической установки. При полном обнулении блока 6 в модель склада 5 от модели 1 обрабатывающего центра поступает заявка типа "Выгрузитьдеталь", тем самым моделируется запрос детали со склада. Буферные блоки 42 и 44 модели 5 склада производятнакопление заявок соответственнотипа "Выгрузить деталь" и "Загрузитьдеталь" независимо от обслуживанияданных заявок и запуск данных заявокна обслуживание. Цикл моделированиязагрузки детали в склад начинаетсяпосле окончания моделирования загрузки предыдущей детали либо по окончании моделирования сбоя в работе выгружающего оборудования. Накопление заявок от моделей (незавершенное производство) происходит непосредственно в накопителях модели склада раздельно для каждого потока заявок (каждой номенклатуры деталей) и каждой модели 1 обрабатывающего центра (каждой технологической операции).Каждая иэ моделей 1 обрабатывающего центра моделирует фазы обслуживания заявок, характерные для гибких производственных систем: ожидание деталью обслуживания, подготовку обрабатывающего средства к выполнениюконкретной технологической операциинад деталью данной номенклатуры,обработку детали и ее транспортировку к месту дальнейшей обработки согласно технологическому маршруту, причем в фазах подготовки, обслуживанияи транспортировки моделируются сбоив работе оборудования, которые приводят к выбраковке детали (потерезаявки), находящейся в этот моментна обслуживании в какой-либо из указанных фаз.Первый блок 2 регистрации производит подсчет заявок по каждому входному потоку (соответствует подсчетуколичества запускаемых в производство деталей каждой номенклатуры) . Второй блок 3 регистрации подсчитываетколичество заявок каждого потока,обслуженных в устройстве моделирования (соответствует подсчету количества выпущенных производством деталейкаждой номенклатуры).На блоке 4 коммутации задаетсяпоследовательность обслуживания входных потоков заявок моделями 1 обрабатывающих центров (соответствуетпоследовательности прохождения дета-,лями каждой номенклатуры некоторыхтехнологических операций до.принятиявида готовых изделий),Модель 5 склада производит по каждому отдельному потоку и каждой отдельной модели 1 обрабатывающего центра хранение заявок на обслуживание, когда буферный блок 6 по данному потоку в данной модели 1 переполнен (соответствует отправке детали на склад межоперационньж заделов, если входной буфер технологической установки переполнен), и выдачу заявкина обслуживание для модели 1 обрабатывающего центра, когда буферныйблок 6 ее полностью обнуляется (соответствует отправке детали со скла да на технологическую операцию, если во входном буфере технологической установки нет деталей для дальнейшей обработки), моделирование загрузки/ фазах загрузки и выгрузки детали мо-:делируются сбои в работе складскогооборудования, приводящие к выбраковке детали (потере заявки).Назначение основных блоков модели 1 обрабатывающего центра. Прн моделировании производственных систем недопустима потеря заявки на обслуживание в связи с занятостью обрабатывающих средств определенного обрабатывающего центра. В блоке 6 происходит накопление заявок по каждому потоку обрабатывающего центра, моделируя тем самым очереди в системе. Данный блок также производит запуск блока 7 приоритета в случае, когда в момент прихода заявки по одному из потоков счетчики 35 блока 6 обнулены, В случае заполнения счетчика 35 на выходе элемента И 36 появляется уровень, запрещающий про .ождение импульсов заявок на вход суммирования счетчика 35 и разрешающий прохождение его на выход 4 блока 6 (т.е. происходит моделирование отправки детали на склад при переполнении входного буфератехнологической установки), В случаеобнуления всех счетчиков группы 35на выходе элемента ИЛИ 38 появляется высокий уровень и на выходе дифферен"цирующего элемента 39 появляется короткий импульс, попадаюпрй ча соответствующий выход блока 6 (т.е. моделируется запрос технологической уста" новкой детали у склада). Поступление заявок на обслуживание в описываемый блок происходит по прямым входам элементов ИЛИ 27 (деталь приходит с пре- З 5дьщущей технологической операции) либо по инверсным входам (деталь приходит со склада) (1 = 1, ш). Блок 7 приоритета моделирует определение самой приоритетной заявки повсем потокам заявок модели 1 обрабатывающего центра и запуск ее на обслуживание. При этом наибольшим приоритетом обладают заявки того потока,которых больше всего накопилось вбуферном блоке 6. При равенстве количества заявок в буфере по нескольким входным потокам модели 1 обрабатывающего центра наиболее приоритетными будут заявки потока, поступающие по входу с наибольшим померсм,Реверсивные счетчики 14 и 26 подсчитывают количество сбоев соответственно в фазах подготовки и обработки. вание в модели 1 обрабатывающего центра (общее количество деталей, поступивших на обработку). Блок 13 подгоСчетчик 15 подсчитывает общее количество заявок, принятых на обслужи 143.9615товки моделирует интервал времениподготовки обрабатывающего центра(идентификация детали, замена инструмента и т.д.). Обрабатывающий блок19 и блок транспортировки моделируетсоответственно Фазы обработки и транспортировки детали. Генераторы 21-23импульсов со случайной длительностьюмоделируют сбои в системе. Причемимпульсу соответствует уровень логического "0" на выходе каждого из генераторов. Длительность импульса наих выходах характеризует период вос 15 становления.Назначение основных блоков модели5 склада. Распределитель 43 импульсовзадает циклический режим работы буФерного блока 44 загрузки.20 При наличии разрешающего уровня"1" от триггера 40 во вр;мя действияищульса генератора 41 только на од-ном из выходов распределителя 43 будет единица. По окончании дей .твия25 импульса генератора 41 все выходыобнуляются. Положение "1" в выходном;оде циклически изменяется. При наличии "0" от триггера 40 прекращаетсяциклическое продвижение"1"Буферный блдк. 44 загрузки производит.по кащцому потоку и каждой модели 1 обрабатывающего центра накопление заявок типа "Загрузить деталь"(в склад. При появлении импульса посоответствующему входу и ненулевомсостоянии соответствующего счетчикабуферного блока 44 загрузки, соответствующего данному входу, на соответствующем выходе группы буферногощ блока 44 загрузки появляют%я "1" иимпульс запуска блока 51 загрузки(т.е, моделируется запуск детали назагрузку в с;лад).Буферный блок 42 выгрузки произ"5;водит накопление и приоритетный за",пуск на обслуживание заявок типа"Выгрузить деталь" (из склада). Наиболее приоритетной будет заявка, которая раньше всех других поступила вбуферный блок 42 выгрузки. В процессе моделирования заявка, пришедшая ввиде импульса от блока буферной памя"тн соответствующей модели 1 увеличивает на "1" состояние реверсивного58 счетчика 68, При этом на выходе реверсивного счетчика 68 появляетсякод-прнорнтет пришедшей заявки, кото- рый с задержкой на окончательную установку реверсивного счетчика 68 за1439615носится в соответствующий счетчик 74. Постановка пришедшей заявки в очередь происходит лишь при условии,чтовсе разряды соответствующего счетчи 5 ка 74 установлены в "1"; если данное условие пе выполняется (т.е. заявка от этой модели 1 обрабатывающего центра уже стоит в очереди), то увеличение содержимого счетчика 68 и поста" новки заявки в очередь не происходят. Определение самой приоритетной заявки и запуск ее на обслуживание происходят по одному из входов элемента ИЛИ 66 в следующих случаях: когда блок 48;5 выгрузки находится в состоянии ожидания, триггер 49 модели склада - в единичном состоянии и запуск импульсов происходит с выхода элемента ИЛИ 78; когда по окончании моделирования выгрузки детали из склада на выходе блока 48 выгрузки появляется импульс, когда самой приоритетной заявке соответствует запрещающий уровень на входе 2 г буферного бпока 42 выгрузки и 25 запуск следующей приоритетной заявки происходит импульсом с выхода элемента ИЛИ 69; когда заканчивается моделирование сбоя в работе блока выгрузки (по пятому входу буферного блока 30 42 выгрузки), Запуск заявки происходит импульсом с выхода элемента ИЛИ бб, который сбрасывает триггеры 72 и с задержкой проходит на сброс триггеров 72 (сброс кода, соответствующего предыдущей самой приоритетной заявке), поступает на вычитающие входы всех счетчиков группы 74, соответствующих моделям 1 обрабатывающих центров, заявки которых стоят в 4 О очереди на обслуживание. При этом на выходе обнуления счетчика 74 г, содержащего во всех разрядах "О", появится импульс, устанавливающий при наличии разрешающего уровня по входу от со ответствующего накопителя 56 заявок триггер 72 в "1". Содержание всех остальных счетчиков 74 и счетчика 68 уменьшится па "1". Если от накопите 50 ля 561 будет запрещающий уровень (т.е. на складе нет деталей для обФ рабатывающего центра, имеющего самую приоритетную заявку), то все триггеры группы 72 останутся в нулевом со 55 стоянии и по вьглоду элемента ИЛИ 691 будет опрашиваться следующая приоритетная заявка. Для нормальной работыбуферного блока 42 выгрузки необходима размерность реверсивных счетчиков 68 и группы счетчиков 74;гп 1(1 оК 2 П+1+где г - число разрядов счетчиков;.и - количество моделей 1 в устройстве моделирования;п 1 - функция взятия целой части от выражения,Укаэанные счетчики включены с инверторами по счетным входам и входузаписи,Генераторы 50 и 52 импульсов сослучайной длительностью моделируютсбои в работе складского оборудования. Причем импульсу соответствуетуровень логического нуля на выходекаждого из генераторов. Длительностьимпульса на их выходах характеризуетпериод восстановления. Блок 48 выгрузки моделирует интервал временивыгрузки детали определенной номенклатуры для определенной технологической операции. Блок 51 моделируетзагрузку детали в склад. Реверсивныесчетчики 47 и 53 подсчитывают соответственно количество сбоев во времямоделирования выгрузки. Коммутатор55 обеспечивает раздельное накопление заявок по отдельному потоку и,отдельной модели 1 обрабатывающегоцентра, Коммутатор 54 обеспечиваетвыбор детали из отдельного накопителя. Каждый из накопителей 56 заявокреализует непосредственно накопленИезаявок для отдельной модели 1 обрабатывающего центра с раздельным хра"пением по потокам (т.е. моделируетсясоздание межоперационных заделов вавтоматизированном производстве отдельно по каждой технологическойоперации и каждому виду номенклатурывыпускаемых иэделий). Элементы 64задержки моделируют фазу транспортировки со склада.Устройство работает следующим образом.При включении пигания происходитобнуление счетчиков блоков 2 и 3 регистрацш; во всех моделях 1 обрабатывающих центров происходят обнуление счетчиков блока 6, триггеров блока 7, счетчика 15, реверсивных счетчиков 14 и 26, установка в "О" триггера 8, в "1" триггера 9,. а такжеустановка в исходное состояние,соответстсующее моделированию состояния14396ожидания, блока 18 подготовки, обрабатывающего блока 19 и блока 20 транспортировки, При вклочениц питания происходит начальная стацовка модеР5 ли 5 склада. При этом триггеры 40 и 49 устанавливаются в "1", осуществляется сброс реверсивных счетчиков 58, накопителей 56, реверсивных счетчиков и триггеров буФерного блока 4 ь 10 загрузки, реверсивных счетчиков 47 и 53, триггеров 72 буФарцого блока 42 выгрузки, все разряды реверсивного счетчика 68 устанавливаются в " 1", после чего этот код заносится но все счетчики группы 74, что приводит к запрету прохождения импульсов на вычитающий вход ., разрешению прохожде- Мния импульса записи в счетчике 74, блок 48 выгрузки и блок 51 загрузки 20 устанавливаются в исходное состояние (соответствует состоянию ожидания загрузки/выгрузки).В процессе моделирования заявки в виде импульсов поступают на входы 25 блока 4 коммутации и оттуда на вход соответствующей модели 1 обрабатыва" ющего центра. В результате этого импульс с 1-го входа блока 6 поступает на суммирующий вход 1-го реверсивно го счетчика 35. Если все счетчики 35 обнулены, то данный импульс проходич через элементы ИЛИ. 29 и И 31 на блок 7. В случае ненулевого состояниясчетчиков 35 происходит лишь изменение содержимого одного из этих счетчиков. Импульс по входу блока 7 приоритета осуществляет запуск данного блока, в результате чего от блока 6 в него переписывается содержимое ч 0 счетчиков 35, определяется поток заявок с наибольшим приоритеом, что вызывает появление на группе вьгодов блока 7 приоритета кода, содержащего единицу на выходе, соо-четствующем наиболее приоритетному ", отоку заявок, и появление импульса ца первом выходе блока 7 приоритета. Данный импульс устанавливает триггер 8 в "1", триггер 9 - в "0" и поступает на суммиру-, ющие входы счетчика 15 и реверсиьного счетчика 14 и через третий вхо, блока 6 на вычитающий вход того реверсивного счетчика 35 блока б, которому соответствует "1" ца вторых входах бло- ка 6 от блока 7. Импульсы от генератора 12 счетных импульсов через первый элемент И 16 и элемент .апрета 17 поступают на вход блока :3 подготовки, т.е. начинается моделирование Фазы подготовки. Пулевой уровень ца выходе триггера 9 обеспечивает запрет прохождения импульса по второму входу блока 7 приоритета, что необходимо для нормального моделирования в случае нулевого состояния всех счетчиков 35 блока 6. По окончании подготовки на выходе блока 18 подготовки появляется импульс, поступающий на первый вход обрабатывающего блока 19, суммирующий вход реверсивного счетчика 26, вычцтающий вход реверсивного счетчика 14 и через первый элемент ИЛИ 10 на нулевой вход триггера 8. Таким образом, прекращается моделирование Фазы обработки в обрабатыва;ощем блоке 19. По окончании моделирования Фазы обработки на выходе обрабатывающего блок., 19 появляется импульс, поступающий на первый вход блока 20 транспортировки. Это обеспечивает з:,лись в блок 20 транспортировки кода с вторых выходов блока 7 прцоритета и начало моделирования Фазы ".рацспортнровки (транспортировка детали). Обрабатывающий блок 19 (обрабатывающее средство) свободен для обслуживания новой заявки. При этом импульс, поступивший на пятый вход блока 7 приоритета от элемента ИЛИ 11; сбрасывает код с вторых выходов данного блока и запускает блок 7 приоритета. В результате этого происходит определение нового присрцтета и начинается обслуживание следующей заявки, Фаза подготовки и обслуживания каждой последующей заявки (обработка каждой последующей детали) при наличии очереди происходит одновременно с Фазой транспортировки предыдущей заявки (транспортировки предыдущей детали), при этом время транспортировки всегда меньше суммарного времени подготовки и обработки, По окончании времени транспортировки на 1-ом выходе блока 20 транспортировки соответствующем 1 кода при оритета, появится импульс, который п:входит на выход модели обрабатывающего центра. Таким образом, обслуженпая заявка вновь поступает ца блок 4 коммутации и оттуда на последующую модель обрабатывающего центра (соответствует поступлению детали ца следующую технологическую операцию).В процессе моделирования в моделиобрабатывающего центра может воз 1439615никнуть ситуация, когда после окончания обслуживания заявки (по окончании обработки детали) блок 6 оказывается полностью обнуленным (нет зая 5 вок на обработку детали), При этом вновь происходит запуск блока 7 приоритета по пятому входу, однако импульс на первом выходе данного блока не появится и на всех выходах группы 10 будет уровень логического нуля, В результате этого модель 1 обрабатывающего центра переходит в режим ожидания заявок и начнет моделировать фазы подготовки и обработки только пос ле прихода заявки на один из входов от коммутатора буферного блока 6 и последующего запуска блока 7 приоритета по второму входу от элемента И 31. 20В процессе моделирования в модели 1 обрабатывающего центра может возникнуть ситуация, когда в момент прихода импульса на 1-й вход блока 6 во всех разрядах 1-го счетчика 35 будут 25 " 1" (т.е. входной накопитель моделируемого технологического оборудования заполнен до предела). При этом импульс заявки на обслуживание поступит не на суммирующий вход 1-го счет чика, а через элемент И 341 на 1-й выход буферного блока 6, выход модели 1 обрабатывающего центра (т.е. моделируется отправка детали на склад). Может также возникнуть ситуация, ког да после выдачи очередной заявки на обслуживание из блока 6 все счетчики 35 обнуляются, тогда на выходе эле-.мента ИЛИ 38 появляется высокий уровень, на выходе дифференцирующего 40 элемента 39 появляется короткий импульспоступающий через третий выход буферного блока 6 на третий выход модели 1 обрабатывающего центра (т.е. в ситуации, когда накопитель 45 деталей технологического оборудования обнуляется, на склад отправляется запрос на деталь).Моделирование работысклада происходит следующим образом. Заявки на обслуживание поступают на вход Ц модели 5 склада и через вход буферного блока 44 загрузки на суммирующий вход Ц-го реверсивного счетчика 85 данного блока. В результате этого происхо дит накопление заявок типа Загрузитьдеталь" в буферном блоке 4 загрузки отдельно по каждой модели 1 обрабатывающего центра и каждому 1-му потоку в пределах отдельной модели ( - 1, и, 1 = 1, щ), Обслуживание данных заявок происходит в циклическом режиме. При наличии разрешающего уровня "1" с выхода триггера 40 на входе распределителя 43 импульсы от генератора 41 тактовых импульсов поступают на первый вход распределителя 43. В результате чего на выходах распределителя 43 будет код, содержащий нули и одну "1". Данный код подается на входы буферного блока 44 загрузки. Если реверсивный счетчик буферного блока 44 загрузки, соответствующий "1", по входу от рас" пределителя 43 обнулен, то на всех выходах буферного блока 44 загрузки будет уровень логического "0", триггер 40 останется в состоянии "1" и через тактовый интервал времени импульсов генератора 41 положение "1" кода на выходах распределителя 43 циклически изменится.Если реверсивный счетчик буферного блока 44 загрузки не обнулен, то на одном из группы выходов появится высокий уровень, а на первый вход блока 51 загрузки поступит импульс (т.е. начинается моделирование загрузки детали из входного накопителя склада непосредственно в склад)Времени загрузки соответствует длительность импульса (высокий уровень) на выходе генератора 92 импульсов блока 51 загрузки. По окончании моделирования времени загрузки на выходе блока 51 загрузки появится короткий импульс, поступающий через коммутатор 55 на вход 1 -го накопителя 56 заявок. Этот же импульс с задержкой на прохождение заявки через коммутатор 55 сбрасывает триггеры бу ферного блока 44 загрузки, устанавливает триггер 40 в "1", разрешая тем самым дальнейший циклический опрос, заявок на загрузку. Таким образом, осуществляется моделирование загрузки деталей в склад. Заявки на обслуживание типа Ъыдать деталь" поступают с выхода дифференцирующего элемента 39 -й модели 1 обрабатывающего центра на -й вход буферного блока 42 выгрузки. Если эта заявка еще не стоит в очереди (т.е. все разряды -го счетчика 74 установлены в "1"), импульс через элемент ИЛИ 78 поступает на суммиру14396 ющий вход реверсивного счетчика 68,устанавливая ца нем приоритет, посту"пившей заявки, который с задержкойпереписывается и, счетчик 74 х (т,е,зю.заявка от модели 1 х типа Выгрузитьдеталь" поставлена в очередь). Еслизаявка данного типа от модели 1 д обрабатывающего центра уже стоит ужев очереди, то содержимое реверсивного счетчика 68 и счетчиков групцы74 не изменяется.Запуск заявки типа "Выгрузить деталь" на обслуживание в модели 5склада происходит следующим образом.Если в момент прихода заявки блок 48выгрузки находится в состоянии ожидания (т.е. очередь заявок ца обслужйвание отсутствует), то после записи приоритета прибывшей заявки в 20счетчик 74 (приоритет в данном случае равен нулю) на вычитающий входданного счетчика поступит импульс,счетчик переходит в состояние 111,ца выходе переполнения его появится 28импульс, кОторый при наличии разрешающего уровня на входе элемента И 77установит триггер 72. в "1", на выходе элемента ИЛИ 46 появится высокийуровень и начинается моделированиевыгрузки детали из склада. При этомтриггер 49 устанавливается в "О". Поокончании моделирования выгрузки цавыходе блока 48 выгрузки появитсяимпульс, устанавливающий триггер 4936в 1 и поступающий на вход элементаИЛИ 66 буферного блока 42 выгрузки,При наличии очереди на выходе счетчика 74, соответствующего потоку с наи меньшими значениями приоритета, появится импульс и дальнейший запуск заявки на обслуживание будет аначогичным предыдущему случаю. Если на входе буферного . блока 42 выгрузки отнакопителя 56 х, соответствующего самому приоритетному поток, нет разре- .шающего уровня (т.е. на складе нетзапрашиваемой детали), то все триггеры 72 останутся ь пулевом состоянии,на выходе элемента ИИ 69 появитсяимпульс, запускающий следующую заявку, стоящую в очереди,Если при отсутствии очереди в момент прихода заявки ца обслуживаниепо 1-му входу буферного блока 42вь 1 грузки происходит моделирова псевыгрузки детали из склада, то уровеньлогического "О" ца выходе вигггра49 запрещает прохождение через эле 15мент И 65 импульса запуска на онределецие приоритетцого потока, т.е. заявка просто поставлена в очередь.Если при определении приоритетногопотока во всех счетчиках 74 записанкод 111, то импульс запуска с выхода элемента ИЛИ бб не изменит состояния счетчиков и буферный блок 42 выгрузки перейдет в состояние ожидания,Всякий раз по окончании моделирования выгрузки детали на выходе блока 38 выгрузки появляется импульс,который в соотве:" твии с кодом навыходах буФерного блока 42 выгрузки через коммутатор 54 поступает навход накопителя 56 и в соответствии с приоритетом накопителя и наличием деталей на складе приходит на выход Ц модели 5 склада (т.е. деталь от" правляется со склада в обрабатывающий центр) . При этом самым приоритетным потоком внутри накопителя будет(при ненулевых состояниях счетчика583) поток с наименьшим номером 1В устройстве возможно моделирование отказов в Фазах подготовки, обработки, транспортировки и внутрискладской загрузки/выгрузки. Отказы моделируются появлением ца выходах генераторов 21,22,2350. и 52 импульсов со случайной длительностью, Импульсу соответствует нулевой уровень на выходах генераторов. Момент наступления отказа соответствует переднему фронту импульса (спаду), а его длительность характеризует гериод восстановленияПри моделировании отказов в Фазе подготовки импульс с генератора 21 импульсов со случайной длительностью поступает на второй вход блока 18 подготовки, на второй вход элемента 17 запрета и через дифференцирующий элемент 13 на первые входы первого 10 и второго 11 э".ементов ИЛИ, Это обеспечивает запрет попадания счетных импульсов на первый вход блока 18 подготовки чем обеспечивается прекращение моделирования подготовки,Диффереццнрующий элемент 13 вь 1 деляетзадний фронт импульса, по которомупроисходят установка триггера 8 в"О" (соответствует фазе оя,дания) и запуск блока 7 приоритета, т,е, модел;руется возобповление работы оборудования после восстановления. Возникновение отказа в Фазе подготовки прц439615 6 1.5водит к потере заявки в моделируемойсистеме.При моделировацйи отказов в Фазеобработки импульс с генератора 23импульсов со случайной длительностьюпопадает на второй вход обрабатывающего блока 19 и через дифференцирующий элемент 24 на первый вход третьего элемента ИЛИ 25. Зтс приводит к 10прекращению моделирования обработки.Диффереццирующий элемент 24 выделяетзадний Фронт чпульса, пс которомупроисходит запуск блока 7 приоритета,т.е. моделируется возобновление рабо-,бты оборудования после восстановления,Возникновение отказа в Фазе обработки приводит к потере заявки в моделируемой системе (деталь выходит бракованной).20При моделировании отказов в Фазетранспортировки импульс от генератора22 импульсов со случайной длительностью поступает ца третий вход блока20 транспортировки, прерывая моделирование транспортировки детали наследующую технологическую операцию.Таким образом, отказ в фазе транспортировки также приводит к потере заяв-,ки в моделирующей системе, однакопри этом продолжается моделированиеФаз подготовки и обработки для последующей детали,При моделировании отказов при загрузке детали в склад импульс .с выхо 35да генератора 52 импульсов со случайной длительностью поступает на второйвход блока 51 загрузки для сброса генератора 92 импульсов. При этом низкий уровень ца втором входе блока 51запретит прохождение через элементИ 93 импульса на выход блока 51 загрузки (т.е. происходит потеря заявки). По скончании времени восстановления триггер 40 будет установлен посицхровходу в "1" задним Фронтом импульса генератора 52 импульсов случайной длительности. Тем салам возобновляется работа буферного блока 44загрузки в циклическом режиме.При моделировании отказов в Фазевыгрузки детали из склада импульс свыхода генератора 50 импульсов ссслучайной длительностью поступаетца второй вход блока 48 выгрузки дляВ 5сброса генератора 97 импульсов, Приэтом низкий урозець с выхода генератора 50 запретит прохождение короткогс импульса на первьй вьхсд блока 8 выгрузки (т,е, происходит потеря за" явки). По окончании времени восстановления на третьем выходе блока 48 выгрузки появится короткий импульс, поступающий на вход элемента ИЛИ 66 буферного блока 42 выгрузки, в резуль;ате чего возобновляется работа по определению самого приоритетного потока в буферном блоке 42 выгрузки (т.е, после восстановления работоспособности складского оборудования возобновляется выгрузка деталей). Формула изобретения Устройство для моделирования гибких автоматизированных производствен.ных систем по авт. св. В 1345209 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет моделирования работы склада гибкой автоматизированной производственной системы, оно дополнительно содержит модель склада, состоящую из двух триггеров, генератора тактовых цл 1 пульсов, двух генера- торов импульсов со случайной длитель" костью, двух реверсивных счетчиков, двух коммутаторов, распределителя им. пульсов, элемента ИЛИ, элемента задержки, группы накопителей заявок буферного блока загрузки, буферного блока выгрузки, блока загрузки и блока выгрузки, а буферный блок каждой модели обрабатывающего центра дополнительно содержит дифференцирующий элемент, гр"пну элементов И, группу элементов НЕ и вторую группу элементо. ИЛИ, буферный блок выгрузки модели склада содержит реверсивньп счетчик импульсов, группу вычитающих счетчиков, группу триггеров, три группы элементов И, группу элементов задержки, две группы элементов запрета, три элемецта ИЛИ, два элемента И, элемент задержки и элемент запрета, причем в буферном блоке выгрузки разрядные выходы реверсивного счетчика импульсов соединены соответственно с входами первого элемента И и с разрядными входами вычцтающих счетчиков группы, вычиталощце входы которых подключены соответственно к выходам элементов запрета первой группы, информационные входы которых объединены и через элемент задержки подключены к выходу первого элемента ИЛИ и нулевым входам триггеров группы, еди