Устройство для моделированиясетевых графиков

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублнк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ИЗЛЬСУВУ(22) Заявлено. 220279 (2 ) 2743895/18-24 (Я)М. КЛ. с присоединением заявки Й 9 С 06 С 7/122 Гасударственный квинтет СССР яе аелаи. нзобретеннй в еткрытнй.И. Петрович и А.А. Канапин 71) Заявитель хской СС ститут горного дела ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕТЕВЫХГРАФИКОВ 54) УСТРОЙСТВ тиям модка 2).Известшать задния на сего ограниго вида,ресурсамиройствах тройство позволяет реимального распределеграфиках целочисленноо ресурса только односетевых графиков с х видов на таких устожен. ное у чу оп тевых ченно Расче разны невоэ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, и может быть использовано для оперативного решения задач оптимального распределения на сетевых графиках ограниченных целочисленных ресурсов разных видов.Известно устройство для оптимального распределения неоднородных. ресурсов содержащее матрицу из после О довательно соединенных источников напряжения, диодов и делителей тока, а также двухполюсники из последовательно соединенных резисторов и источников напряжения, связанных,с 15 двумя вертикальными шинами столба, в одну из которых включены измерительные преобразователи тока, а с горизонтальными шинами матрицы связаны источники тока .1. 26Однако данное устройство позволяет распределять только бесконечно делимые ресурсы, т.е. не целочисленные, что является существенным недостатком, так как в большинстве практичес ких задач требуется распределение целочисленных ресурсов. Кроме того, на описанных устройствах не моделируется нелинейная зависимость время-ресурсных характеристик операций. ЗО наиболее близким к предлагаемому устройству является моделирующее устройство для расчетов сетевых графиков с целочисленными ограниченными ресурсами, содержащее генератор импульсов и модель сетевого графика, каждая ветвь которого выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора, диода и индикатора тока, подключенного к схеме коммутации и отсчета, а также преобразователи коднапряжение и счетчик единиц общего потока. Схема коммутации и отсчета в каждой ветви модели подключена одним входом к генератору импульсов, а другим - к преобразователю код"напряжение, второй вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - кконденсатору, счетчик единиц общего потока подключен к узлам, соответствующих начальному и конечному собыелируемого сетевого графи 809221жит ограничительные диады, индикатор, блок сравнения, группы элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей, .переключатель, распределитель импуль.сов и генератор, выход которого черезраспределитель импульсов соединен свходами переключателя, первая группавыходов которого соединена с первыми входами ключей первой группы, вторые входы которых являются первой о группой входов блока управления,вто-,рой группой входов которого являютсяпервые входы ключей второй группы,соединенные с анодами соответствующих ограничительных диодов, катоды 15 которых подключены к первому входу выходы ключей групп соединены с вторыми входами индикатора и блока сравнения, выход которого подключен к Щ первым входам элементов И первойгруппы, выходы которых соединены свторыми входами соответствующих триггеров группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И второй группы, выход переключателя соединен с первым входом первого триггера группы и со вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых подклЮчены к первым входам ключей первой группы, вторая группа выходов переключателя соединена с вто-рыми входами ключей и элементов Ипервых групп.На фиг. 1 приведен сетевой график.; на фиг, 2 - блок-схема устройства для моделирования сетевых графиков (подклюЧение блоков показанодля случая сетевого графика, изобраЦель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воэможности распределения целочисленных ресурсов.Указанная цель достигается тем, что в, устройство для моделирования сетевых графиков, содержащее счетчики единиц общего потока и модели ветвей действительных работ, соединенные, согласно топологии сетевого графика, причем каждая модель ветви действительных работ выполнена в виде цепочки из последовательно соединенных разрядного конденсатора, ограничительного диода и индикатора тока, выход которого соединен со входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу счетчика единиц потока в ветви, выходы цифроаналогового преобразователя подключены к обклад" кам разрядного конденсатора, введены блок управления, модели ветвей Фиктивных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика и счетчики, а в каждую модель ветви действительных работ - триггер, регулируемый датчик числа импульсов, второй переключатель и счетчик импульсов, причем второй выход первого переключателя соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к регулируемому датчику числа импульсов, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, выход которого подключен к входам счетчи-. ка импульсов, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выходы счетчиков соединены с первой группой входов блока управления,"вторая группа входов которого подключена к выходам индикаторов тока соответствующих моделей ветви действительных работ, соединенных с входами соответствующих счетчиков, первая группа выходов блока управления подключена к вторым входам триггеров и к вторым входам вторых переключателей моделей ветвей действительных работ, вторая группа выходов блока управления подключена к вторым входам первых переключателей моделей ветвей действительных работ и управляющему входу моделей ветви фиктивных работ, а также тем,что модель ветви фиктивной работы содержит разрядный конденсатор, ограничительный диод, индикатор тока, ключ, счетчик единиц потока в ветви, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с одной обкладкой разрядного конденсатора и через ограничительный диод - с выходом индикатора тока, первый выход которого подключен к информационному входу ключа, управляющий вход которого является управляющим входом модели ветви Фиктивной работы, выход ключа соединен с входом, счетчика единиц потока в ветви, а также тем, что блок управления содерблока сравнения и к входу индикатора,женного на фиг. 1); на фиг. 3 - блоксхема модели ветви действительных "О работ; на фиг. 4 - блок-схема моделиветви. Фиктивной работы; на фиг. 5 -блок-схема блока управления.Устройство содержит (фиг. 2) модели 1, 2 ветвей действительных ра бот, соединенных согласно топологиисетевого графика, каждая из которыхсобрана для ресурса определенноговида. К узлам 3, Зф,(К 1, К 2) моделей,соответствующим конечным событиям,Я подключены счетчики 4, 5 единиц общего потока ресурса каждого вида, Узлы Н 1, Н 2 моделей, соответствующие начальным событиям, соединены междусобой в общую цепь и подключены кблоку 6 управления. Ко входам которогоподключены узлыК 1, К 2, соответствующие конечным событиям, и счетчики 4, 5 единиц общего потока, Выходы блока б управления подключены к блокам моделей 1, 2 ветвей и к модели 60 7 ветви фиктивных работ, Модель 8ветви действительной работы содержит первый и второй переключатели 9, 10, триггер 11, разрядный конденсатор 12, цифроаналоговый преобразователь 13, 63 ограничительный диод 14, индикатор15 тока, счетчик 16 единиц потока в ветви, регулируемый датчик 17 числа импульсов, счетчик 18 импульсов. Модель ветви фиктивной работы содержит ,разрядный конденсатор 19, ограничительный диод 20, индикатор тока 21, ключ , счетчик 23 едийиц потока в ветви, усилитель 24 постоянного тока.Блок б управления (для случая П-го количества моделей) содержит индикатор (вольтметр) 25 и две группы 10 ключей. Ключи 26-28 первой группы, замыкающие узлы моделей сетевых графиков, соответствующие конечным событиям К 1, К 2 К с общей цепью начальных событий Н 1, Н 2,Н, пред назначены для введения в модели сетевых графиков пробных единиц ресурса. Ключи 29-31, ., второй группы замыкающие те же узлы через счетчики 4, 5, и 5 единиц общего потока, пред/назначены для введения дополнительных единиц ресурса.Блок б управления содержит также блок 32 сравнения (напряжений), элементы И 33-35 и группу триггеров 36-38Совокупность этих элементов обеспечивает выбор модели сетевого графика, введение в которую дополнительной единицы ресурса приводит к наибольшему уменьшению максимального общего напряжения моделей сетевых графиков. Величина этого напряжения выделяется ограничительными диодами 39-41. Группа элементов И 42-44используется при введенииЗ в какую-либо модель сетевого графика дополнительной единицы ресурса.Последовательность во времени действий в блоке управления задается импульсами генератора 45 через распределитель 46 импульсов, выполнен .ный в виде счетчика. Режим работы устройства устанавливается с помощью переключателя 47.В предлагаемом устройстве технологические маршруты движения ресурса 45 каждого вида моделируются соответствующими моделями сетевых графиков 1, 2. Взаимосвязь по времени моделей сетевых. графиков осуществляется с помощью моделей 8 ветвей, моделирую щих фиктивные работы. Каждая работа, которая может выполняться ресурсами нескольких видов, моделируется несколькими ветвями, взаимосвязанными общим счетчиком 18 импульсов. Целочисленный ресурс моделируется числом импульсов, которые регистрируются счетчиками 4, 5 единиц общего потока и счетчиками 16, 23 единиц потока в ветвях. Коэффициенты эффективности использования единицы ресурса в60 числом импульсов с датчиков 17 числа импульсов. Объемы работ моделируются напряжениями на делителях в цифроаналоговых функциональных преобразователях 13. Время выполнения отдель ных работ моделируется напряжениями, которые снимаются с преобразователей 13. Длительности фиктивных работ мо-, делируются напряжениями, снимаемыми с усилителей постоянного тока 24. Общее время выполнения всего комплекса работ соответствует максимальному общему напряжению моделей сетевых графиков, которое измеряется вольтметром 25 блока 6 управления.Устройство работает следующим образом.Из ветвей, моделирующих действительные работы, собираются модели сетевых графиков 1, 2 для каждого вида ресурса в отдельности. Топология моделей сетевых графиков может быть различной. Для кажцой работы, которая может выполняться ресурсами нескольких видов, выделяется несколько ветвей, которые включаются в модели сетевых графиков соответствующих видов ресурсов и подключаются к общему счетчику 18 импульсов.В каждом счетчике 4, 5 единиц общего потока устанавливают емкость счета, соответствующую величине общего заданного количества ресурса данного вида. В счетчиках импульсов 18 устанавливают емкости счета, соответствующие ограничениям потоков сверху, В каждом датчике.17 числа импульсов устанавливают число выходных импульсов, соответствующее коэффициенту эффективности использования единицы ресурса. В каждом цифроаналоговом функциональном преобразователе 13 устанавливают объем работы и число им" пульсов, соответствующее минимальному потоку, заданному для данной работы. После такой подготовки устройство включается для работы. На первом этапе устройство работает в режиме распределения минимального потока.Переключатель 47 (фиг. 5) режима работ устанавливается в положение, обеспечивающее подключение выходов распределителя 46 импульсов, к ключам 29- 31,На переключатели 9 (Фиг. 3) моделей ветвей действительных работ подается постоянный сигнал, вызываю щий подключение к индикаторам тока 15 счетчиков 16 единиц потока в вет" вях и отключение триггеров 11. Конденсаторы 12 этих ветвей заряжаются цифроаналоговыми функциональнььщ преобразователями 13 до больших напряжений.Импульсы с генератора 45 (Фиг. 5) через распределитель 46 вызывают последовательно поочередное заьыкание на короткий промежуток времени ключей 29-31, Замыкание одного иэ этих ключей для какой-либо модели.се тевого графика, соответствующее введению в нее единицы ресурса, вызывает разряд конденсаторов 12 этой модели по пути с максимальным напряжением. Возникающий при этом импульстака отсчитывается соответствующимсчетчиком единиц потока обшего. Этот юцпульс вызывает также срабатывание индикаторов 15 тока, регистрируется счетчиками 16 единиц потока в ветвях и поступает на датчики 17 числа импульсов. С каждого датчика 17 число импульсов, соответствующее единице ресурса, умноженной на коэффициент эффективности ее использования поступает в счетчик 18 импульсов.Как только счетчик 18 импульсов отсчитает число импульсов, соответствующее минимальному потоку, заданному Процесс замыкания ключей 29-31, в блоке б управления продолжается до тех пор, пока напряжения на всех 25 конденсаторах 12 всех моделей сетевых графиков не упадут до соответствующих рабочих значений. Общее напряжение каждой модели сетевого графика. при этом значительно уменьшается и 30 работа устройства в режиме распределения минимального потока заканчивается. Число импульсов, зарегистрированное счетчиками единиц общего потока будет соответствовать величине минимального потока каждого вида ресурса, а распределение минимального потока по работам определяется по числу импульсов в счетчиках 16 еди" ниц потоМа в ветвях. После того как в устройстве распределен минимальный 40 поток, между узлами моделей сетевых графиков, соответствующими событиями для которых заданы ограничения повремени, подключаются ветви 7 модели фиктивных работ. Устройство начи 45 нает работать в режиме распределенияресурсов. Переключатель 47 (фиг. 5) режимов работ устанавливается в положение, обеспечивающее подключение квыходам распределителя импульсов 46 50 ключей 26-28 элементов И 33-35,. и цепей вывода единиц ресурса.При этом переключатели 9 (фиг. 3) и ключи 22 (фиг. 4) первоначально находятся в исходном положении, когда счетчики 16 (фиг, 3) и 23 (фиг.4) единиц потока в ветвях отключены от индикаторов 15 тока (фиг. 3) и 21 (фиг, 4), В моделях ветвей действительных работ (фиг, 3),к индикаторам 15 тока подключены триггеры 11.Максимальное общее напряжение моделей сетевых графиков, выделяемое 55 60 диодами 39-41 поступает на блок32 сравнения и запоминается, например на конденсаторе. Импульс генерадля данной работы, соответствующийцифроаналоговый преобразователь (преобразователи) 13 переключается на 15другой режим работы. При этом дополнительный источник напряжения отключается, напряжение на конденсаторе(конденсаторах) 12 значительно уменьшается и начинает изменяться в эависимости от числа импульсов по заданноглу закону,тора 45 через распределитель 6 накороткий промежуток времени. включаетключ 26 и поступает на элемент И 33.В модель первого сетевого графикавводится пробная единица ресурса.Замыкание ключа 26. вызывает разряд конденсаторов 12 этой модели покритическому пути и срабатывание.индикаторов 15 тока. Импульсы с индикаторов 15 тока ветвей, находящихсяна критическом пути, переключаюттриггеры 11 и поступают на входы датчиков 17 числа импульсов, С каждогодатчика 17 соответствующее число импульсов поступает в счетчик 18 импульсов, что вызывает переключениецифроаналогового преобразователя(преобразователей), 13 и напряжениена конденсаторе (конденсаторах) 12уменьшается,Если при введении пробной единицы ресурса в первую модель сетевогографика максимальное обшее напряже,ние моделей сетевых графиков уменьшается, с блока 32 сравнения напряжений на элементы И 33, 34, 35,приходит импульс. Переключается триггер 36, запоминая первую модель сетевого графика, а в блоке 32 сравнения напряжений запоминается новое(уменьшенное) значение величины максимального общего напряжения, послечего с генератора 45 через распределитель 46 на переключатели 10и триггеры 1 моделей 8, поступает импульс, обеспечивающий вывод пробной единицы ресурса. При поступлении этого импульса переключатели 10 переключают выходы датчиков17 импульсов, а триггеры 11 тех ветвей, по которым прошла пробная единица ресурса, возвращаясь в исходноесостояние, подают сигналы на входыдатчиков 17 числа импульсов. Числоимпульсов с каждого датчика 17, поступающее на реверсивный вход счетчика 18, вычитается из общего количества импульсов в этом счетчике.Цифроаналоговый преобразователь (преобразователи) 13 переключается в первоначальное состояние и напряжение наконденсаторе (,конденсаторах) 12 восстанавливается. Переключатель 10вновь подключает выход датчика 17числа импульсов к счетному входусчетчика 18,Затем импульс генератора 45 черезраспределитель 46 на короткий промежуток времени включает ключ 27 и также, как в первом случае, пробная единица ресурса вводится во вторую модель сетевого графика. При этом, еслимаксимальное общее напряжение моделей сетевых графиков уменьшается больше, чем в предыдущем случае, вновьсрабатывает блок 32 сравнения напряжений. Импульсом с элемента И 34 переключается триггер 37, запоминая вторую модель сетевого .графика, а триг809221 Формула изобретения гер 36 сбрасывается в исходное состояние. В блоке 32 сравнения запоминается новое (уменьшенное) значение величины максимального общего напряжения. Если максимальное общее напряжение уменьшается не больше чем в предыдущем случае, срабатывание блока 32 сравнения напряжений и переключение соответствующих триггеров не происходит.Пробная единица ресурса соответствукщим импульсом выводится из второй 10 модели сетевого графика и продолжается процесс ввода, вывода пробной единиц ресурса в последующие модели. В. результате последовательного обхода всех моделей сетевых графиков в 15 блоке 6 управления остается переключенным один из триггеров 36-38 соответствующий модели сетевого граФика, введение в которую дополнительной единицы ресурса приводит к на О ибольшему уменьшению максимального общего напряжения. После окончанияобхода всех моделей сетевых графиков с распределения 46 поступает импульс на переключатели 9 моделей 8 и ключй 22 моделей 7. Этот импульс обеспечивает подключение счетчиков 16, 23 к соответствующим индикаторам 15, 21 тока и отключение триггеров 11.Следующий импульс с распределителя 46 поступает на триггеры 36-38, ЗО и элементы И 42-44, Этим импульсом триггер, оставшийся переключенным, сбрасывается в исходное состояние и возникающий при этом импульс через соответствующий элемент И вызывает замыкание на короткий промежуток времени одного иэ ключей 29-31, В выбранную модель сетевого графика вводится дополнительная единица ресурса, которая регистрируется счетчика ми 16,. 23 моделей 8 и 7, находящихся на критическом пути, и соответствующим счетчиком 4, 5 единиц общего потока.Устройство приводится в исходное состояние и продолжается процесс выбора моделей сетевых графиков.и введения в них дополнительных единиц ресурса. Заполнение емкости какого-либо из счетчиков единиц общего потока соответствует тому, что выделенный ресурс данного вида полностью израсходован. В этом случае введение единиц ресурса (замыкание.соответствующего ключа 26-28, или 29-31,) в данную модель сетевого граФика пре кращается, однако эта модель продол" жает участвовать в работе устройства через ветви, моделирующие фиктивные работы, и ветви, соответствующие работам, которые могут выполняться ре- д) сурсами разных видов и при определении максимального общего напряжения моделей сетевых графиков и его изменении. Решение заканчивается, когда ресурсы, способные .уменьшить величи" д ну максимального .общего напряжения,полно:тью исчерпаны. Величина максимального общего напряжения моделейсетевых графиков, полученная в ре"эультате работы устройства, будетсоответствовать минимально возможному времени выполнения всего комплекса работ для заданного количества ре"сурсов каждого вида,После окончания работы устройствавыявляются излишки некоторых видовресурсов, как разность между емкостями счета, установленными в счетчикахединиц общего потока, и числом импуль"сов в них. Распределение ресурсовпо отдельным работам определяется почислу импульсов в счетчиках 16 и 23единиц потока в моделях 8 и 7, причем, число импульсов в счетчиках 23соответствует числу единиц простаиваемого ресурса в результате необходимости соблюдения технологических ус"ловий при выполнении комплекса работресурсами разных видов.Предлагаемое устройство позволяетрешать задачу расчета сетевых графиков с целочисленными ограниченнымиресурсами разных видов. 1. Устройство для моделирования сетевых графиков, содержащее счетчики единиц общего потока и модели Ветвей действительных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика, причем каждая модель ветви действительных работ выполнена в виде цепочки из последовательно соединенных разрядного конденсатора, ограничительного диода и индикатора тока, выход которого соединен со входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу счетчика единиц потока в ветви, выходы цифроаналогового преобразователя подключены к обкладкам разрядного конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воэмож" ности распределения целочисленных ресурсов, в него введены блок управления, модели ветвей фиктивных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика и счетчики, а в каждую модель ветви действительных работ- триггер, регулируемый датчик числа импульсов, второй переключатель и счетчик импульсов, причем второй вы" ход первого переключателя соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к регулируемому датчику числа импульсов, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, выход которого подключен к входам счетчика импульсов, выход ко торого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выходы счет/ / Ю чиков соединены с первой группой .входов блока управления, вторая группа входов которого подключена к выходам индикаторов тока соответствующих моделей ветви действительных работ, соединенных с входами соответствующих счетчиков, первая группа выходов блока управления подключена к вторым входам триггеров и к вторым входам вторых .переключателей моделей ветвей действительных работ, вторая группа выходов блока управления под-ключена к вторым входам первых пере" клвчателей моделей ветвей действитеаъмых работ и управляющему входу жоаалей ветви фиктивных работ.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что модель ветви фиктивной работы содержит разрядный конденсатор, ограничительный диод, индикатор тока, ключ, счетчик единиц потока в ветви, усилитель по- щ стоянного тока, выход которого соединен с одной обкладкой разрядного кон" денсатора и через ограничительный диод - с выходом индикатора тока,первый выход которого подключен к информационному входу ключа, управляющий вход которого является управляющим входом модели ветви фиктивной работы, выход ключа соединен с входом счетчика единиц потока в ветви.3. Устройство по п. 1, о т л и - ЗО ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит ограничительные диоды, индикатор, блок сравнения, группы элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей, З 5 переключатель, распределитель импульсов и генератор, выход которого через распределитель импульсов соединен с входами переключателя, перваягруппа выходов которого соединена спервыми входами ключей первой группы, вторые входы которых являютсяпервой группой входов блока управления, второй группой входов которогоявляются первые входы ключей второйгруппы, соединенные с анодами соответствующих ограничительных диодов,катоды которых подключены к первомувходу блока сравнения и к входу индикатора, выходы ключей групп соединены с вторыми входами, индикатора иблока сравнения, выход которого подключен к первым входам элементов Ипервой группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих,триггеров группы, выходы которыхподключены.к первым входам элементовИ второй группы, выход переключателя соединен с первым входом первоготриггера группы и со вторыми входамиэлементов И второй группы, выходы которых подключены к первым входамключей первой группы, вторая группавыходов переключателя соединена свторыми входами ключей и элементовИ первых групп.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 279187, кл. б 06 Е 7/122, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 293253, кл. 6 06 С 7/122, 1969