Устройство для моделирования фазы обслуживания в системах массового обслуживания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик и 930320(23)приоритет ЬеудэрстеенныЯ кемитет СССР нф аелэм нэебретений и втерытиЯДата опубликования описания 3. 05 . 82(72) Авторынзобретени В,С.Воробьев и И,И.М Новосибирский Филиал Всесою института транспортног ательског явнтел(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФАЗЫсистем и м оперативно венными иИзвестнь ния систем (СМО), позв темы массов я соответо о ума няе слухива овским ственно с током вом, с ограотерями 1.1 топологию ок с по м дежносно не ью, стражаесистел ниченнои н Однакографа иссл Наиболе уемои близк технической Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устрот"ствам для моделирования сложных ожет быть использовано прим управлении производстстроительными процессами,т устройства для моделировмассового обслуживания яюцие моделировать с сущности является устроиство для моделирования СМО, содержацее п 1 блоков моделирования Фазы системы массового обслуживания и блок генераторов случайных потоков импульсов, выходы и входы которых соединены на наборном поле в соответствии с топологией Фаз СМО, причем каждый блок моделирования Фазы СМО содержит первьвт, второй и третий элементы,ИЛИ,и-элементов И п-триггеров, и-генераторов случайных временных интервалов, и -элементов НЕ, и -дифференцируюцих элементов, ф дешифратор, счетчик и реверсивныйсчетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента ШШ, входы которого являются входами блока, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с входами вто рого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элемЕнтов И, вторые входы которых соединены с выходами триггеров соответственно,входы которых соединены с вы,ходами дешифратора соответственно, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика соответственно, сумлвтруюций вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, вы читающий вход котррого соединен с вы"ходом третьего элемента ИЛИ, входы котооого объединены с входами гене4первый счетчик импульсов, разрядные 1 выходы которого подключены соответственно к входам дешифратора, каждый выход децифратора соединен с входом соответствующего триггера группы, выход каждого триггера группы подключен к первому входу соответствующего элемента И группы, выходы которых подключены ко входу соответствующего генератора сигнала обслуживания и соответствующему входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединенс вычитаюцим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены ко входам третьего элемента ИЛИ соответственно, выход 1-го генератора сигнала обслуживания (1 1 п) соединен с входом соответствуюцего дифференцирующего элемента группы, выходы которых являются выходами устройства, с входом соответствуюцего элемента НЕ группы и с вторым входом (1+1)-го элемента И группы, выход элемента НЕгруппы подключен к третьему входусоответствующего элемента И группы, дополнительно содержит два счетчика импульсов, дополнительный элемент НЕ, дополнительный элемент И,четвертый элемент ИЛИчетыре элементазапрета, переключатель установки числа каналов обслуживания,переключатель установки числа обслуживаемых заявок и переключательустановки продолжительности обслуживания, причем выходы триггеров группы соединены с входами переключателя установки числа каналов обслуживания соответственно, выход которого подключен к первому входу первого элемента запрета, второй входкоторого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов, а выход - с входом первогосчетчика импульсов, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента запрета, выход которого соединен с суммируюцим входом реверсивного счетчика импульсов и с входом второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам переключателя установки числа обслуживаемых заявок соответственно, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, 5 второй вход четвертого элемента ШШ подключен к выходу переключателя установки продолжительности обслуживания и первому входу третьего элемента 35 3 930320раторов случайных временных интервалов и подключены к выходам элементов И соответственно, третьи входыкоторых соединены с выходами элементов НЕ соответственно, входы которых подключены к выходам генераторовслучайных временных интервалов и квходам элементов дифференцированиясоответственно, выходы которых являются выходами блока, четвертый входкаждого 1 -го элемента И соединен свыходом каждого (1- 1)-го генератораслучайных временных интервалов соответственно. Это устройство позволяетрассчитывать ограниченное число параметров СМО 2 3Однако при применении методов теории массового обслуживания в оперативном управлении производственными и строительными процессами возни 20кают задачи расчета ряда параметров,не моделируемых известными устройствами, Например, расчет числа приборовобслуживания при ограничении на число заявок, поступающих в систему,и времени моделирования, определениечисла поступивших заявок за данныйпромежуток времени при наложении ограничения на число приборов обслуживания, определение времени обслужи 30вания заданного числа заявок, поступивших в систему, при ограничении начисло приборов обслуживания. К такимзадачам относятся, например, следующие:Обработка деталей на станках:а) рассчитать потребное число станков для обработки заданной партии деталей по каждой операции при заданнойтопологии расположения станков40б) при заданном числе станков, по каждой операции топологической сетирассчитать число деталец, которое будет обработано в заданное времяв) при заданном числе станков рассчитать время, к которому будет об 45 работано заданное число деталей.Это устройство позволяет решать задачу а, но не решает задач б, в.Цель изобретения - расширение50 функциональных возмойностеи .устроиства за счет учета числа заявок и времени Функционирования фазы обслуживания.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделиро вания фазы обслуживания в СМО, содержащее первый элемент ИЛИ, входы которого являются входами устройства,20 6 старшего разряда появляется сигнал, который проходит через открытый элемент запрета 11 и записывает в счетяик 4 единицу. Дешифратор 5 переводит триггер 6 в единичное состояние, На элемент И 7 подается постоянный сигнал. На другие его входы поступа-. ет сигнал с выхода элемента НЕ 9,5 9303запрета, а выход - к второму входувторого элемента запрета и к первомувходу дополнительного элемента И, выход которого соединен с первым входомчетвертого элемента запрета, второйвход которого является входом синхронизации устройства, а выход подключенк входу третьего счетчика импульсов,выходы которого соединены с входамипереключателя установки продолжитель- Оности обслуживания соответственно,выход третьего элемента ИЛИ подключенк второму входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с четвертыми входами элементов И группыи входом дополнительного элемента НЕ,выход которого подключен к второмувходу дополнительного элемента И.На чертеже изображена структурная схема устройстВа,20Устройство содержит входы .1, первый элемент Ц 1 И 2, реверсивный счетчик 3 импульсов, первый счетчик 4 импульсов, дешифратор 5, группа триггеров 6, группа элементов И 7, группа генераторов 8 сигнала обслуживания, группа элементов НЕ 9, группадиФАеренцирующих элементов 10, элементы запрета 11-14, второй, третийи четвертый элементы ИЛИ 5, 16, 17,дополнительный элемент НЕ 18, дополнительный элемент И 19, второй и третий счетчики 20,и 21 импульсов, пе- .реключатель 22 установки числа обслуживаемых заявок, переключатель 23Э 5установки продолжительности обслуживания, переключатель 24 установкичисла каналов обслуживания, вход 5рсинхронизации устройства, выходы26 устройства.Устройство работает следующим об разом.1 одель исследуемой СИО набирается путем коммутации выходов Уо,У,УФ и Входов Хоф ,у и 45Х Х нескольких блоков в соответствии с топологией системы.Переключателями 22-24 задаетсярежим работы. При решении задачи а,переключателем 22 задается, напри 50мер, размер партии деталей, переключателем 23 задается планируемоевремя, переключатель 24 устанавливается в положение, соответствующеемаксимальному числу каналов обслуживания. При решении задачи б, пере 55ключатель 22 устанавливается в положение, соответствующее максимальному показателю счетчика 20, переключателем 23 задается планируемое время, переключателем 24 - число каналов обслуживания,.При решении задачи в, переключателем 22 задается, например, размер партии деталей, переключатель 23 устанавливается в положение, соответствующее максимальному положению счетчика, 21, переключателем 24 задается число каналов обслуживания,С.момента начала работы тактовые импульсы с входа 25 поступают через открытый элемент запрета 4 в счетчик 21 времени.На вход элемента ИЛИ 2 поступает импульс возникновения заявки, Он проходит через открытый элемент запрета 12 на реверсивннй счетчик 3 и на счетчик 20 общего числа заявок, поступивших в устройство. Реверсивный счетчик 3 подсчитывает количество заявок, поступающих на обслуживание.В начальный момент времени счетчик 4 находится в нулевом состоянии,.триг. гер 6 - в единичном, На выходе генератора случайных временных интерваловсигнал отсутствует. Сигнал о наличиизаявок поступает с счетчика 3 черезэлемент ИЛИ 16, открытый элемент запрета 13 на элемент НЕ 18 и элементИ 7, на другие входы которого поступают сигналы с выхода элемента НЕ 9и триггера бо. Сигнал с выхода элемента И 71 запускает генератор случайных временных интервалов 8, моделирующий процесс обслуживания заявки, и через элемент ИЛИ 15 вычитаетиз счетчика 3 единицу. Выходной сигнал с генератора 8 случайных временных интервалов через элемент НЕ 91закрывает элемент И 7, запрещаятем самым поступление новой заявкина обслуживание. После окончания обслуживания сигнал, продийференцированный диЫеренцирующим элементом 1 О,поступает на выход Уо, соединенный сиэ входных клемм Хд Хф" другого устройства. Как только очередь достигает заданного значения,определяемого количеством разрядов реверсивного счетчика ), на выходе7 9303элемента запрета 13 и генератора 8случайных временных интервалов. Первый поступает только в случае, когда прибор обслуживания (генератор 8случайных временных интервалов) свободен, а второй и третий в случаеналичия заявок в.очереди и занятостипервого прибора обслуживания (генератора 8 1,случайных временных интервалов),0Сигнал с выхода элемента И 7 запускает генератор 8случайных временных интервалов и через элементИЛИ 15 уменьиает число заявок в очереди (показание реверсивного счетчика 3) на единицу.При очередном переполнении очереди через счетчик 4, дешифратор 5,соответствуюций триггер переводитсяв единичное состояние, подключая 20очередной прибор обслуживания.При решении задач первого типапосле заполнения счетчика 20 до величины, установленной переключателем22, .на его выходе появляется сигнал,запирающий элемент 12 запрета, запрещая поступление заявок в звено системы,Число приборов обслуживания равно (8+1), где д. - показание счетчика 4.При решении задач второго типапосле включения заданного числа приборов обслуживания на выходе переключателя 24 появляется сигнал, за 35крывающиц элемент запрета 11. С этого момента времени обслуживание заявок ведется включившимися к этомувремени приборами обслуживания дотех пор, пока на выходе переключателя 23 не появится сигнал (этот сигнал соответствует заданному значению времени), Он поступает на элемент 13 запрета, через элементИЛИ 17 на элемент 12 запрета запреЭ45щая прохождение заявок в счетчики20 и 3, Положительный потенциал сэлемента НЕ 18 поступает на элементИ 19, на второй вход которого поступает сигнал с элемента ИЛИ 17. Сигнал с выхода элемента И 19 закрыва 50ет элемент 14 запрета. Счетчик 21показывает число заявок, обслуженных в заданное время при ограничениина число приборов обслуживания.55При решении задач третьего типа мо-.делирование ведется до появления сигнала на выходе переключателя 22, Этотсигнал через элемент ИЛИ 17 закрыва-. 20 8ет элемент запрета 12 и поступает на элемент И 19, Поступление заявок в звено системы прекращается, Но обслуживание заявок, стоящих в очереди, продолжается. После того, как все заявки будут обслужены, появится сигнал на выходе элемента НЕ 18 и через элемент И 19 закроет элемент запрета 14. Счетчик 21 показывает время, в течение которого обработаны заявки, заданные в счетчике 20, при наложенном ограничении на число приборов обслуживания.Экономический эффект от применения предлагаемого устройства в оперативном управлении производственными и строительными процессами достигается за счет повышения качества при. нимаемйх решений путем прогнозирования потребности в поборах обслужи- вания (стаиках, автомобилях), сроков выполнения работ и др.формула изобретенияУстройство для моделирования фазы обслуживания в системах массового обслуживания, содержащее первый элемент ИЛИ, входы которогв являются входами устройства, первый счетчик импульсов, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам дешифратора, каждый выход дешифратора соединен с входом соответствующего триггера группы, выход каждого триггера группы подключен.к первому входу соответствующего элемента И группы, выходы которых подключены к входу соответствующего генератора сигнала обслуживания и соответствующему .входу второго элемента ИЛИ,.выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам третьего элемента ИЛИ соответственно, выход 1-го генератора сигнала обслуживания (1=1, ,и) соединен с входом соответствующего дифференцирующего элемента группы, выходы которых являются выходами устройства, с входом соответствующего элемента НЕ группы и с вторым входом (1+1)-го эле - мента И группы, выход элемента НЕ группы подключен к третьему входу соответствующего элемента И группы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет уче93039та числа заявок и времени функционирования фазы обслуживания, устройство дополнительно содержит два счетчика импульсов, дополнительный элемент НЕ, дополнительный элемент И, четвертый элемент ИЛИ, четыре элемента запрета, переключательустановки числа каналов обслуживания, переключатель установки числа обслуживаемых заявок и переключатель 10 установки продолжительности обслуживания, причем выходы триггеров группы соединены с входами переключателя установки числа каналов обслуживания соответственно, выход которого 15 подключен к первому входу первого элемента запрета, второй вход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов, а выход - с входом первого счетчика им- щ пульсов, выход первого элемента И 31 И подключен к первому входу второго элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов и с входом вто- у рого счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам переключателя установки числа обслуживаемых заявок соответственно, выход которого соединен с первым входомЗО четвертого элемента ИЛИ, второй вход20 10четвертого элемента 1 Ц 1 И подключен к выходу переключателя установки-продолжительности обслуавания и первому входу третьего элемента запрет, а выход - к второму входу второго элемента запрета и к первому входу дополнительного элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента запрета, второй вход которого является входом синхронизации устройства, а выход подключен к входу третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами переключателя установки продолжительности обслуживания соответственно, выход третьего элемента ИЛИ подключен к второму входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с четвертыми входами элементов И группы и входом дополнительного элемента ПЕ, выход которого подключен к второму входу дополнительного элемента И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 482750, кл. С 06 Г 15/20, 1974,2. Авторское свидетельство СССРР 723580, кл. д 06 Г 5/20, 1980