Устройство для моделирования сетевого графика

/12 я;ргь г РЕТЕНИЯ СТВУ вания 1971.СССР,1985,ОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД.:(71) Институт проблем моделирв энергетике АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРСЕТЕВОГО ГРАФИКА(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано при построении специализированных машин для моделированиясетевых графиков и сопряжения их собъектом в реальном масштабе времени,Цель изобретения - повышение быстродействия. Цель достигается введениемв каждый блок моделей ветвей элемента и триггера. Устройство позволяетуменьшить время выполнения исследуемых технологических процессов примерно в четыре раза за счет введенияконтроля текущего состояния сети вреальном масштабе времени, 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных машин для моделирования сете 5 вых графиков и сопряжения их с объектом в реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение быстродействия.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления.Устройство содержит модели 1 ветвей по числу работ сетевого графика 2 формирования топологии, блок 3 15 управления, генератор 4 импульсов, узел 5 сопряжения, содержащий триггеры б и 7, счетчик .8 и элементы И 9 - 11.Вход 12 и выход 13 устройства 20 предназначены для организации связи с реальным объектом. Полюса 14-17 предназначены для органиэации взаимосвязи элементов устройства с соответствующей моделью 1 ветви. 25Каждая из моделей 1 ветвей содержит формирователь 18 временных интервалов, задатчики начального 19 и конечного 20 адресов, выполненные в виде счетчиков импульсов, тригге ры 21 и 22, элементы И 23 и 24, элементы ИЛИ 25 и 26 и элемент НЕ 27.1Модель ветви предназначена для моделирования одной работы исследуемого сетевого объекта. 35Блок 2 формирования топологии содержит элементы И 28-30, элементы ИЛИ 31-33 и элемент НЕ 34, Блок 2, соединенный с блоком моделей 1 ветвей сетевой модели, предназначен для 40 обеспечения взаимосвязи моделей 1 ветвей по временнному принципу на основании адресов начального и конечного событий в задатчиках 19 и 20 адресов.Блок 3 управления может быть вы полнен различным образом,как управляющий автомат с,жесткой логикой и со стоит из задатчиков 35 и 36 начального и конечного узлов сетевого графика соответственно, выполненных анало 50 гично .задатчикам 19 и 20 блока моделей ветвей, триггеров 37 и 38, элементов И 39-42. Входы 43 и 44 блока 3 управления.,соединены соответственно с генератором 4 импульсов и выходом элемента ИЛИ 33 блока 2 формирования топологии, а выходы 45 и 46 блока управления подключены соответственно к входам элементов ИЛИ 32 и 33 блока формирования топологии. Позицией 47обозначен вход пуска устройства,Блок 3 управления предназначен дляосуществеления первоначального запуска сетевой модели.Генератор 4 импульсов предназначен для выработки на своих выходахдвух серий импульсов: измерительнойи топологической, которые соответственно соединены с элементами И 30,и 28 блока 2, а выход измерительнойсерии соединен также с элементомИ 10, Измерительная серия соответствует реальному масштабу времени ипредназначена для обеспечения функционирования модели сети в полномсоответствии с. реальным объектом.Топологическая серия предназначенадля обеспечения ускоренного моделирования топологии.Рассмотрим работу устройства приобеспечении обмена информацией междуобъектом и сетевой моделью в реальном маспггабе времени для оперативного контроля выполнения работ по сетевому проекту.В сетевой модели в задатчики 19и 20 адресов всех моделей ветвейпредварительно заносятся количестваимпульсов, дополняющие номера соответственно начальных и конечных узлов ветвей сетевого графика до полной емкости счетчиков. В формирователь 18 временных интервалов каждоймодели 1 ветви заносится количествоимпульсов соответствующее длительности моделируемой ветви, а триггеры 21 и 22 устанавливаются в нулевое состояние.В блоке 3 управления предварительно в задатчики 35 и 36 заносятся соответственно дополнительный код адреса начального и конечного узлов контролируемого сетевого графика, триггеры 37 и 38 устанавливаются в.нулевое состояние,Триггеры б и 7 и счетчик 8 предварительно устанавливаются в нулевоесостояние.Для включения модели сети синхронно с работой объекта сигнал "Пуск"подается на полюс 47 блока 3 в момент,соответствующий планируемому времениначала выполнения контролируемогопроекта. Сигнал "Пуск" в блоке 3управления поступает на входы триггеров 37 и 38 и устанавливает их вединичное состояние. Единичное состо524 3 13742яние триггера 37 выдает разрешениена вход элемента И 39, а импульсы свыхода генератора 4 через входнойполюс 43 и элемент И 39 проходят навходы задатчиков 35 и 36.5Кроме того, импульсы с выхода элемента И 39 проходят через элемент И40, и на втором входе которого при"сутствует разрешение с выхода триггера 38, на выходной полюс 45. Далееони через (полюс 45 на фиг.1) элемент ИЛИ 32 блока 2 формирования топологии поступают на входы задатчиков 19 и 20 адресов блока моделейветвей. Эти импульсы поступают дотех пор, пока на выходах задатчиков19, в которых записан адрес начального узла сетевого графика, не появится сигнал переполнения. В этот же мо мент времени на выходе задатчика 35начального узла сетевого графика вблоке 3 появляется сигнал переполнения, который проходит через элементИ 41, так как на втором входе элемента присутствует разрешение с выхода триггера 37, на выходной полюс46 и далее поступает на вход элемента ИЛИ 33 блока 2 формирования топологии,30Сигнал переполнения с выхода задатчика 35 поступает также на вход триггера 38 и устанавливает его в нулевое состояние. В результате прекращается подача импульсов на вход элемента ИЛИ 32 блока 2,Сигнал с выхода элемента ИЛИ 33блока 2 формирования топологии поступает на входы элементов И 23 всехмоделей 1 ветвей. Разрешающий сигнал 40появляется на выходе тех элементовИ 23, на остальных входах которогоприсутствует разрешение с нулевоговыхода триггера 22 и задатчика 19,Сигнал с выхода элемента И 23 проходит на вход формирователя 18 временных интервалов соответствующей модели ветви и подготавливает его к от,счету импульсов измерительной серии(ГИ 1), поступающей из блока 2 формирования топологии. Таким образом, вмодели сети подготавливаются для моделирования длительностей те моделиветвей, которые выходят из начального узла сети.После этого осуществляется моделирование длительностей в моделях ветвей, имеющих включенные формирователи 18 временных интервалов. В этом случае все триггеры 21 моделей ветвей 1 находятся в нулевом состоянии, так как ни один формирователь не выработал сигнал переполнения, Элемент ИЛИ 31 блока 2, объединяющий единичные выходы триггеров 21, вырабатывает запрещающий сигнал на прохождение топологической серии (ГИ 2) генератора 4 через элемент И 28 и через элемент НЕ 34 разрешающий сигнал на вход элемента И 30, Как результат импульсы измерительной серии (ГИ 1) генератора 4 проходят на входы формирователей 18 временных интервалов всех моделей 1 ветвей, но отсчитываютизмерительную серию только формирователи, подготовленные сигналом с выхода элемента И 23; Формирователи 18 временных интервалов моделей 1 ветвей отсчитывают измерительную серию ГИ 1, соответствующую длительности данной ветви до тех пор, пока хотя бы один из нихне выработает сигнал, который установит в единичное состояние триггеры 21 и 22 своей модели ветви. С единичного выхода триггера 21 сигналпоступает в блок 2 формчрования топологии на один из входов элемента ИЛИ 31, к остальным входам которогоподключены одноименные входы остальных моделей 1 ветвей. Пройдя черезэлемент ИЛИ 31, сигнал поступает навход элемента НЕ 34, который вырабатывает запрет на одном из входовэлемента И 30, В результате запрещается поступление импульсов (ГИ 1)измерительной серии на входы всехмоделей 1 ветвей, хотя это не обязательно для предлагаемого устройства сопряжения с сетевой моделью, таккак топологическая серия подается вускоренном масштабе времени и коммутация моделей ветвей выполняется до прихода следующего импульса измерительной серии. Сигнал с выходаэлемента ИЛИ 31 также поступает навход элемента И 28 и разрешает прохождение импульсов серии ГИ 2(топологической серии) с выхода генератора 4. Импульсы ГИ 2 проходят черезэлемент И 28, ИЛИ 32 и поступают навходы задатчиков 19 и 20 адресоввсех моделей 1 ветвей. Задатчики 19и 20 начальных и конечных узловотсчитывают импульсы до тех пор, пока задатчик 20 модели 1 ветви, где сформирован временной интервал фор 13742мирователем 18, не вырабатывает сигнал переполнения.Сигнал с выхода задатчика 20 адресов(в котором записан адрес конечно 5го узда ветви) в своей модели ветвиустанавливает в нулевое состояниетриггер 21 и поступает на первыйвход элемента И 24 и на вход элемента НЕ 27. Кроме того, сигнал с выхо. да задатчика 20 черезполюс 15 проходит на вход элемента И 9,В определенный момент времени изобъекта по каналу связи на полюс 12в устройство проходит сигнал "Конецвыполнения работы". Появление этогосигнала в момент планируемого окончания соответствукнцей работы, который определяется на модели сети, подтверждает правильность выполнения 20операций в объекте. Сигнал конца работы с полюса 12 в устройстве устанавливает триггер 6 в единичное состояние. Во втором случае в технологическом процессе при возникновении 25каких-то неполадок происходит срывконца выполнения определенной работы,Сигнал конца выполнения этой работыне приходит в планируемый момент времени в устройство и триггер 6 остает ся в нулевом состоянии.Для случая аварийного протеканиятехнологического процесса триггер 6находится в нулевом состоянии,и вырабатывает разрешающий сигнал навход элемента И 9 и запрещающий сигнал через полюс 16 на вход элементаИ 24 соответствующей модели ветви.В планируемый момент времени сигналс выхода эадатчика 20 адресов в этой 40ситуации проходит в устройстве черезэлемент И 9, так как на другом еговходе присутствует разрешение с единичного выхода триггера 22 соответствующей модели ветви. Сигнал с выхода элемента И 9 поступает на единичный вход триггера 7 и устанавливает его в единичное состояние, которое определяет задержку выполнениясоответствующей работы в объекте.Для этой работы сигнал "Задержка" сединичного выхода триггера 7 передается через полюс 13 на место выполнения соответствующей работы.Если все ветви, входящие в рас"сматриваемый узел, сформировали временной интервал и имеется информация об окончании соответствующихработ, на выходе элемента И 29 бло 52 6ка 2 появляется разрешающий сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 33 на полюсы моделей ветвей. Разреша. ющий сигнал в каждой модели 1 ветви поступает на вход элемента И 23 и проходит через него в тех моделях ветвей, которые выходят иэ сформированного узла, т.е, при наличии разре" щения с задатчика 19 адресов и нулевого выхода тоиггеоа 22.Импульсы с генератора, 4 поступают на входы задатчиков 19 и 20 до тех пор, пока хотя бы на одном из входов блока 2 присутствует сигнал с выхода триггера 21 какой либо модели 1. После того, как все триггеры 21 установлены в нулевое состояние выходными сигналами соответствующих задатчиков 20 адресов, блок 2 запрещает прохождение импульсов серии на входы задатчиков адресов. В блоке 2 разрешается беспрепятственное поступление импульсов измерительной серии на входы формирователей 18 временных интервалов.Импульсы измерительной серии поступают также через полюс 13 на входы элементов И 10, Если триггер 7 находился в единичном состоянии, что соответствует задержке выполнения работы, то счетчик 8 накапливает величину временной задержки работы (до прихода сигнала конца работы с места выполнения соответствующей операции).В этом случае сигнал с полюса 12 проходит через элемент И 11, на втором входе которого присутствует разрешение с единичного выхода триггера 22 (полюс 14). С выхода элемента И 11 сигнал поступает на нулевой вход триггера 7 и устанавливает его в нулевое состояние, которое запрещает прохождение импульсов измерительной серии на вход счетчика 8. Этот же сигнал проходит через полюс 17 на вход элемента ИЛИ 26 соответ-. ствуеющей модели 1 ветви. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 26 устанавливает триггер 21 в единичное состояние, которое вызывает прерывание измерительной серии импульсов. Вырабатываемая топологическая серия с выхода элемента И 28 блока 2 в ускоренном масштабе времени осуществляет опрос задатчигов 19 и 20 адресов и формирует топологию моделируемой сети для текущего момента времени.Моделирование сети продолжаетсядо тех пор, пока не сформируетсяконечный узел сетевого графика. Пос-ле этого все триггеры 21 моделей 1устанавливаются в нулевое состояние.Затем сигнал с выхода элемента ИЛИ33 блока 2 поступает через полюс 44в блок 3 на вход элемента И 42, и,так как сформирован конечный узел 10сетевого графика, импульс переполнения с выхода задатчика Зб проходитчерез элемент И 42 и устанавливаеттриггер 37 в нулевое состояние,На этом процесс моделирования заканчивается. Суммарное количествоимпульсов измерительной серии (реальуюе время), поступивших на вход элемента И 30 с начала отсчета и до момента формирования конечного узла 20графика, равно величине длиннейшегопути сети или времени выполнения всего сетевого проекта. Счетчик 8 поокончании процесса моделирования хранит величину задержки выполнения соответствующей работы сетевого проекта, которая может быть использованапри анализе возникших аварийных ситуаций в технологическом процессе.30.Формула изобретения Устройство для моделирования сетевого графика, содержащее блок управления, модели ветвей по числу работ сетевого графика, каждая из которых состоит из задатчиков номеров начальной и конечной вершин, выполненной в виде первого и второго счетчика импульсов, формирователя временных 40 интервалов элементов И, ИЛИ, элемента НЕ и триггеров, блок формирования топологии, состоящий из элемента НЕ, формирователей импульсов и эле- . ментов И и ИЛИ, и генератор тактовых 45 импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И блока формирования топологии и тактовым входом блока управления, первый выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ блока формирования топологии, выход которого соединен с входом первого счетчика импульсов блока моделей ветвей, подключен к нулевому входу пер вого триггера, к первому входу первого элемента И и через элемент И блока моделей ветвей - к первому входу первого элемента ИЛИ блока моделей ветвей, выход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым входом второго элементаИЛИ блока формирования топологии,выход которого подключен к входузапуска блока управления и первомувходу второго элемента И блока моделей ветвей, выход которого соединенс входом пуска формирователя временных интервалов, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и единичному входу второготриггера, блока моделей ветвей, инверсный выход которого соединен стретьим входом второго элемента Яэтого блока, прямой выход второготриггера подключен к второму входупервого элемента И блока моделейветвей, прямой выход первого триггера этого блока через второй формирователь импульсов соединен с вторымвходом первого элемента И блока формирования топологии и через элементНЕ - с первым ходом второго элементаИ блока формирования топологии, вы",.ход которого подключен по входу задания временного интервала формирователя временных интервалов, выходпервого счетчика импульсов блока моделей ветвей соединен с третьим входом второго элемента И своего блока,второй выход блока управления подключен к второму входу второго элемента ИЛИ блока формирования топологии, второй выход генератора такто-,вых импульсов соединен с вторым входом второго элемента И блока формирования топологии и первым входомтретьего элемента И блока моделиветвей, выход которых подключен ксчетному входу третьего счетчика,единичный вход третьего триггера ипервый вход четвертого элемента Иблока моделей ветвей соединены иявляются информационным входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения быстродействия, в каждый блок моделей ветвей введены первый элемент И, четвертый триггер, прямой выход которогоявляется информационным выходом устройства и подключен к второму входутретьего элемента И блока моделейветвей, прямой выход второго тригге- .ра блока моделей ветвей соединен спервым входом пятого элемента И блока моделей ветвей и вторым входомчетвертого элемента И этого блока, 1374252 10выход которого подключен к нулевомувходу четвертого триггера и второмувходу второго элемента ИЛИ блокамоделей ветвей, выход которого соединен с единичным входом первоготриггера этого блока, прямой выходтретьего триггера блока моделей ветвейподключен й третьему входу первого элемента И этого блока, инверсный выход третьего триггера блокамоделей ветвей подключен к второмувходу четвертого элемента И этогоблока, третий вход которого соединенс выходом второго счетчика импульсов,выход четвертого элемента И блокамоделей ветвей подключен к единичному входу четвертого триггера.