Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами

(19) 01) ГОСУД ПО ДЕ ОПИСА Е ИЗОБРЕТЕНИ РСНОМ СТ ИДЕТар АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗЛИЧНЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ.(57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техникипредназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано/в устройствах, моделирующих системы массового обслуживания (СМО) . Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства эа счет моделирования режимов подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу. Для достижения указанной цели в устройст. во введены генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор тактовых импульсов, счетчики импульсов, три формирователя стробов импульсов, элементы И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, НЕ, дифференцирующие элементы, раэвязывающие диоды. Устройство моделирует следующие режимы функционирования СМО: обслуживание заявоке низкого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, поступающих в момент обслуживания заявок низкого приоритета, моделирование технического обслуживания по календарному принципу. .ил.Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано в устройствах, моделирующих системы массового обслуживания.Цель изобретения -расширение функциональных возможностей устройства эа счет моделирования режимов подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различны. ми приоритетами содержит вход 1 заявок высокого приоритета, вход 2 заявок низкого приоритета, первый 3 и второй 4 элементы И, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент 7 запрета, первый развязывающий диод 8, третий элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор 12 стробов со случайной скважностью, четвертый развязывающий диод 13, первый элемент НЕ 14, первый дифференцирукиций элемент 15, второй 16 и третий 17 развязывающие диоды, третий 18 и четвертый 19 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор 20 тактовых импульсов, первый счетчик 21 импульсов, пятый,развязывающий диод 22, . первый Формирователь 23 стробов импульсов, шестой развязывающий диод 24, пятый элемент И 25, второй дифференцирующий элемент 26, второй элемент НК 27, элемент ИЛИ-НЕ 28, второй Формирователь 29 стробов импульсов, шестой элемент И 30, второй счетчик 31 импульсов, седьмой развязывающий диод 32, третий элемент НЕ 33, седьмой элемент И 34, четвертый элемент И 35, третий дифференцирующий элемент 36, третий формирователь 37 стробов импульсов, элемент, ИЛИ 38, выход 39 заявок высокого приоритета устройства, выход 40 заявок низкого приоритета устройства.Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 распределены по определенным (одинаковым или разным) эако 30 35 40 И 9 и входом триггера 6Генератор 45 20 тактовых импульсов моделирует ре 5 О 5 20 25 нам. Моделью обслуживающего прибораявляются генераторы 10 и 11, Законраспределения случайных импульсов навыходах генераторов один и тот же,так как они моделируют один обслуживающий прибор. Моделью режима подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок являются генераторы18 и 19, Закон распределения случайных импульсов на выходах генератороводинаков, но отличается от законараспределения генераторов 10 и 11,так как процессы подготовки и обслуживания в общем случае неидентичны.Генератор 12 стробов со случайнойскважностью служит для имитации отказов обслуживающего прибора в режиме подготовки и обслуживания заявок. Закон распределения интерваловследования стробов определяется законом наступления события, состоящего в отказе обслуживающего прибора,а закон распределения длительностистробов определяется законом распределения времени восстановления. Сигналы с первого и второго выходов,генератора 12 снимаются в противофазе.Элемент НЕ 14 служит для преобразования сигналов на входах оста- нова генераторов 10 и 18 к виду сигналов на аналогичных входах генераторов 11 и 19. Диод 13 служит для развязки между вторым выходом генератора 2 и запускающим входом генератора О. Дифференцирующий элемент 15 служит для дифференцирования заднего фронта строба генератора 12 и установления триггеров 5 и 6 в исходное положение полученным импульсом.Диоды 16 и 17 служат для развязки между выходами генераторов 10 и 11, диод 8 - между выходом элемента жим технического обслуживания прибора. Период следования импульсов генератора 20 имитирует периодичность проведения недельного технического обслуживания. Первый счетчик 21тактовых импульсов но каждому четвертому импульсу генератора 20 выдает сигнал, имитирующий проведениемесячного технического обслуживания,С помощью второго счетчика 31 импульсов, путем пересчета импульсов свыхода счетчика 21, и элемента И 35,куда подаются первый и третий раэря3 2 ды счетчика 31, моделируется режим полугодового технического обслуживания.Формирователи 23, 29 и 37 стробов импульсов моделируют различие по времени проведения соответственно недельного, месячного и полугодового технического обслуживания. Формирователь 23 при подаче на его вход импульса с генератора 20 выдает строб длительностью , формирователь 29 при подаче на его вход импульса с третьего разряда счетчика 2 - строб длительностью 2 С, формирователь 37 при подаче на его вход сигнала с элемента И 35 - строб длительностью 7,Дифференцирующие элементы 26 и 36 служат для дифференцирования заднего фронта стробов соответственно формирователей 29 и 37 и сброса счетчиков 21 и 31 в нулевое состояниеполученным импульсом. Диоды 22, 24 и 32 служат для развязки между выхо-. дами дифференцирующих элементов 26 и 36 и входами счетчиков 21 и 31. С помощью элементов И .25, 30 и 34и ИЛИ-НЕ 28 соответствующие сигналыс формирователей стробов подаются наэлементы И 3 ч 4, чем моделируетсяпрекращение обслуживания всех заявок1в результате приведения того илииного вида технического обслуживанияЭлемент НЕ 27 служит для перекрытиясигнала на проведение недельноготехнического обслуживания в случаевыработки сигналов на проведение ме-.сячного или полугодового техническогообслуживания. Элемент НЕ 33 служитдля перекрытия сигнала на проведениемесячного технического обслуживанияпри формировании сигнала на проведение полугодового технического обслу"живания,Элемент ИЛИ 38 при наличии необ, служенной заявки в системе задерживает. момент начала проведения технического обслуживания до полного удовлетворения ранее поступившей заявки,при этом сокращением времени технического обслуживания можно пренебречь, так как время обслуживания любой заявки значительно меньше длительности проведения любого вида технического обслуживания, Устройство может работать в пяти режимах: обслуживание заявок низкого приоритета; обслуживание заявок высокого приорите 23242 4та; обслуживание заявок высокогоприоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета;моделирование отказа обслуживающегоприбора в режиме подготовки к обслу-5живанию и его восстановление; моделирование технического обслуживанияприбора по календарному принципу.Устройство работает следующим об 0 разомВ исходном состоянии во всехрежимах триггеры 5 и 6 установлены всостояние, при котором на их выходах, подключенных к входам элементов И 3 и 4, устанавливается высокийпотенциал, а на управляющем входеэлемента 7 запрета напряжение отсутствует и он закрыт.Обслуживание заявок низкого приоритета,20Импульс с входа 2 через элементыИ 4, запрета 7 и диод 8 запускаетгенератор 19, триггер 6 переводитсяв состояние, при котором элемент И 4закрыт до окончания обслуживанияпоступающей заявки. Поступающие вэто время на вход 2 заявки к обслуживанию не принимаются и теряются.После окончания режима подготовкиобслуживающего прибора формируется30импульс на выходе генератора 19, который запускает генератор 11, имитируя начало обслуживания заявки. После окончания обслуживания заявкисигнал с выхода генератора 11 пере 35 ключает триггер 6 в состояние, прикотором с его первого выхода подается разрешающий потенциал на первыйвход элемента И 4,.открывая его.Обслуживание заявок высокого прио 40 ритетаИмпульс с входачерез открытыйэлемент И 3 запускает генератор 18,имитируя начало подготовки обслуживающего прибора, и переводит триг 45 гер 5 в состояние, закрывающее элемент И 3 до окончания обслуживания.При этом на управляющий вход элемента 7 запрета подается напряжение ион закрывается. Заявки, поступающие50 на входыи 2, к обслуживанию непринимаются, так как закрыты входыэлементов И 3 и запрета 7 соответственноПо окончании режима подготовки на выходе генератора 18 формирует55 ся сигнал, запускающий генератор 10,имитирующий начало обслуживания заявки высокого приоритета. После окончания обслуживания и появления им223242пульса на выходе генератора 10 схема переводится в исходное состояниеопрокидывается триггер 5 и открываются элементы И 3 и запрета 7.Обслуживание заявок высокого приоритета, поступающих в момент обслуживания заявок низкого приоритетаЗаявка низкого приоритета с входа2 через открытые элементы И 4 и запрета 7 запускает генератор 19 и опрокидывает триггер 6, при этом закрывается вход элемента И 4, а на входэлемента И 9 поступает разрешающийпотенциал.Заявка высокого приоритета, поступившая на вход 1 до окончания работыгенераторов 19 илн 11,через открытыйэлемент И 3 запускает генератор 18,через диод 13 устанавливает генераторы 19 и 11 в исходное состояние(чем имитируется прекращение обслуживания заявки с низким приоритетом)и опрокидывает триггер 5. При этомзакрываются элементы И 3 и запрета 7В таком состоянии устройство удерживается до окончания обслуживаниязаявки с высоким приоритетом. Послепоявления импульса на выходе генератора 10, имитирующего окончание обслуживания заявки высокого приорйтета, опрокидывается триггер 5, открывая элементы И 3 и запрета 7. Одновременно этот импульс проходит через элемент И 9, на первом входе которого имеется разрешающий потенциалот триггера 6 на запуск генератора19.Этим имитируется повторная под-готовка и обслуживание заявки низкогоприоритета, обслуживание которой было прервано поступлением заявки высокого приоритета.До окончания обслуживания триггер 6 удерживает элемент И 4 в закрытом состоянии, а элемент И 9 - воткрытом. После появления .импульсана выходе генератора 11 устройствовозвращается в исходное состояниеПри поступлении очередной заявки высокого приоритета на вход 1 до окончания работы генератора 11 обслуживание заявки низкого приоритета снова прекращается установкой генераторов 11 и 19 в исходное состояние импульсом с выхода элемента И 3 иработа устройства повторяется аналогичным образом,Моделирование отказа обслуживающего прибора и его восстановление,Генератор 12 генерирует стробы со случайной скважностью и длительностью При этом случайный интервал следования стробов определяется законом распределения среднего времени наработки на отказ моделирующего прибора, а длительность строба - законом распределения среднего времени восстановления. С поступлением на запрещающие входы генераторов 10,11,18 и 19 строба с генератора 12 первые обнуляются и поддерживаются в таком состоянии до окончания строба, чем имитируется отказ и процесс восстановления обслуживающего прибора. Если в это время производится обслуживание заявок в одном из указанных режимов, то оно прекращается, все заявки, поступившие во время восстановления обслуживающего прибора, к обслуживанию не принимаются и теряются, При этом состояние элементов И 3, запрета 7 и И 9 произвольное. По окончании строба дифференцирующий элемент 15 дифференцирует задний фронт строба и ус танавлнвает триггеры 5 и 6 в состояние, открывающее элементы И 3 и 4 соответственно, При этом устройство готово к работе в любом из трех первых режимов до начала генерации следующего строба генератором 12.Моделирование технического обслу-, живания прибора по календарному принципуГенератор 20 тактовых импульсов выдает серко импульсов с частотой следования, имитирующей периодический процесс проведения недельного технического обслуживания прибора. Пересчетная схема, состоящая из двух трехразрядных счетчиков 21 и 31, элементов И 35, 25 и 30, формирователей 23,29 и 37 стробов, элементов НЕ 27 и 33 и элемента ИЛИ-НЕ 28, формирует последовательность стробов длительностью 3 с периодом Т, длительностью 2с периодом Т = 4 Т и длительностью. 7 Ф с периодом Т = 6 Т, которая поступает на элемент ИЛИ-НЕ 28 и через элемент И 34 подается в виде запрещающих потенциалов на элементы И 3 и 4, причем величинавыбираешься таким образом, что= Т 8. Поступающие в это время на входы 1 и 2 заявки на обслуживание не принимаются и теряются, так как входы элементов И 3 и 4 закрыты под действием запрещающего7 12напряжения с выходом соответствующих;формирователей стробов. Если в момент поступления строба с элементаИЛИ-НЕ 28 производится обслуживание заявки в одном из указанных ранее режимов, то они обслуживаютсядо конца, так как с элемента ИЛИ 38на вход элемента И 34 поступаетзапрещающий потенциал, удерживаемыйдо полного удовлетворения заявок,находящихся в приборе.Сброс счетчика 21 в исходное состояние осуществляется задним фронтом стробов, имитирующих месячное иполугодовое техническое обслуживание.Сброс счетчика 31 осуществляетсязадним фронтом строба, имитирующегополугодовое техническое обслуживание.Для примера рассмотрим работуустройства при имитации режима полугодового технического обслуживания.Генератор 20 тактовых импульсовгенерирует серию импульсов, поступающик на вход счетчика 21. По каждому четвертому импульсу генератора20 иа выходе счетчика 21 формируется сигнал, поступающий на вход счетчика 31 и, когда последний будет находиться в состоянии, при котором впервом и третьем разрядах формируется единичный потенциал, на выходеэлемента И 35 появится импульс, запускающий формирователь 37 стробов,имитируя начало полугодового технического обслуживания. Этот сигналчерез элемент ИЛИ-НЕ 28 и элементИ 34, в случае отсутствия заявки вприборе, поступает на запрещающиевходы элементов И 3 и 4. Все заявки,поступающие во время проведения тех,нического обслуживания прибора, теряются. По окончании строба дифференцирующий элемент. 36 дифференцируетзадний фронт строба и сбрасываетсчетчик 31 в исходное состояние, приэтом открываются элементы И 3 и 4 иустройство готово к работе в чюбомиз первых четырех режимов до началагенерации следующего строба. Работаустройства при имитации режимов недельного и полугодового техническогообслуживания аналогична,Формула изобретенияУстройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее первый и второй генераторы импульсов со слу 232428чайным интервалом следования, первыйи второй триггеры, первый элементНЕ, генератор стробов со случайнойскважностью, с первого по четвертыйразвязывающие диоды, первый дифференцирующий элемент, с первого потретий элементы И, причем вход заявоквысокого приоритета устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первыйвыход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого генератора импульсов со случайныминтервйлом следования является выходом заявок высокого приоритета устройства и подключен к второму входупервого триггера, второй выход которого соединен с управляющим входомэлемента запрета, информационный входкоторого подключен к выходу второгоэлемента И, выход элемента запретасоединен с первым входом второго триггера и через первый развязывающий 25 диод с выходом третьего элемента И,выход второго генератора импульсовсо случайным интервалом следованияявляется выходом заявок низкого приоритета устройства и подключен к второму входу второго триггера, первый 30выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй входкоторого является входом заявок низ кого приоритета устройства, второйвыход второго триггера подклю;ен к З 5 первому входу третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов сослучайным интервалом следования, первый выход генератора стробов со случайной скважностью соединен с входомпервого дифференцирующего элемента,входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к запрещающему входупервого генератора импульсов со слу чайным интервалом следования, выходпервого дифференцирующего элементачерез второй развязывающий диодсоединен с вторым входом первоготриггера и через третий развязываюо щий диод .подключен к второму входувторого триггера, второй выход генератора стробов со случайной скважностью соединен с вторым входом второго триггера, с запрещающим входом 55 второго генератора импульсов со слу"чайным интервалом следования и через четвертый развязывающий диод,включенный в обратном направлении, 1223242 1 О,нальных воэможностей устройства эасчет моделирования режимов подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу,в него введены третий и четвертыйгенераторы импулЬсов со случайныминтервалом следования, генератор так.товых импульсов, первый и второйсчетчики импульсов, первый, второйи .третий формирователи стробов импульсов, с четвертого по седьмойэлементы И, элемент ИЛИ, элемент ИЛИНЕ, второй и третий дифференцирующие элементы, второй и третий элементы НЕ, с пятого по седьмой развязывающие диоды, причем выход.генератора тактовых импульсов подключен ксчетному входу первого счетчика импульсов и входу первого формирователя стробов импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И,выход первого счетчика,импульсов соединен со счетным входомвторого счетчика импульсов и черезвторой формирователь стробов импульсов подключен к первому входу шестого элемента И и входу второго дифференцирующего элемента, вьпсод которого через пятый развязывающий диод,включенный в обратном направлении,соединен с входом сброса первогосчетчика импульсов, первый и второйразрядные выходы второго счетчикаимпульсов подключены соответственнок первому и второму входам четвертого элемента И, вьпсод которого через третий формирователь стробовимпульсов соединен с первым входомэлемента ИЛИ-НЕ, входом третьегодифференцирующего элемента, входомтретьего элемента НЕ, выход которого30 го соединен с входом запуска первогогенератора импульсов со случайныминтервалом следования, выход третьего элемента И подключен к входу эапуска четвертого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого соединен с входомзапуска второго генератора импульсовсо случайным интервалом следования,запрещающие входы первого и второгогенераторов импульсов со случайныминтервалом следования подключенысоответственно к запрещающим входамтретьего и четвертого генераторовимпульсов со случайным интерваломследования. 5 10 15 20 25 соединен с вторыми входами пятого ишестого элементов И, выход третьегодифференцирующего элемента черезседьмой развязывающий диод, включенный в обратном направлении, подключен к входу сброса второго счетчикаимпульсов и через шестой развязывающий диод, включенный в обратном направлении, соединен с выходом второгодифференцирующего элемента, выходпятого элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, первый выход шестого элемента И соединен стретьим входом элемента ИЛИ-НЕ, второй выход шестого элемента И черезэлемент НЕ соединен с третьим входомпятого элемента И, выход элементаИЛИ-НЕ подключен к первому входуседьмого элемента И, выход которогосоединен с третьими входами первогои второго элементов И, второй входседьмого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом первого триггера, а второй вход элементаИЛИ подключен к первому вь 1 ходу второтго триггера, выход первого элементаИ подключен к входу запуска третьегогенератора импульсов со случайным интервалом следования, выход котороПодписиСР итет по дел113035,и изо крыткая б , д.4 ск оизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна