Устройство для моделирования работы транспортных систем

,163155 А 1 15/20, 15 46, 15/50 151) 5 тс иЦ ч 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ и др. - 62-63, ССР 1983. ВАНИЯ ОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМРИ ГИНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОРАБОТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к вычислительнои технике, в частности кустройствам цийрового моделирования,и может быть использовано в системах автоматизированного проектированияавтоматитизированных систем управления технологическими процессами,Цель изобретения - расширение области применения устройства за счетвозможности имитации гибкого производственного комплекса, С этой целью в устройство, содержащее генератор 15 импульсов, коммутаторы,группу элементов И 14, элементы И21, 22 и группу 27 имитаторов транспортных средств, введены регистр16, коммутаторы 1, 4, группы элементов И 12-13,блоки 29-3 1 Аормированияочереди, группа имитаторов 28 производственных модулей и имитатор 32 склада ссоответствующими связями. 4 з.п.Ф-лы. 5 ил,20 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам цифрового моделирования, иможет быть использовано в системахавтоматизированного проектированияавтоматизированных систем управления технологическими процессами.Цель изобретения - расширениеобласти применения устройства засчет возможности имитации гибкогопроизводственного комплекса.На Фиг. 1 показана Функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - схемаимитатора производственного модуля,на фиг, 3 - схема имитатора транспортного средства; на фиг. 4 - схема имитатора склада, на фиг. 5схема блока Формирования очереди.Устройство содержит коммутаторы1-11, группы 12-14 элементов И,генератор 15 импульсов, регистры 1620, элементы И 21-26, группу 27 имитаторов транспортных средств, группу 28 имитаторов производственных 25модулей, блоки 29-31 Формированияочередей, имитатор 32 склада, элементы 33-36 задержки, счетчики 37-43,триггеры 44-49, элементы ИЛИ 50-54,элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 55,вход 56,.выходы 59, 60 группы 28, входы 61"65и выходы 66-69, группы 27, Входы 7072 и выходы 73-76 имитатора 32, реВерсиВный счетчик 77 и сДВигоВый Регистр 78.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устройстваобнуляют счетчики 37-43 и 77. В регистр 16 заносят заданное число коммутируемых входов-выходов коммутаторов. В регистры 17-20 заносят соответственно время обработки (ТС) партии деталей на производственных модулях, время движения транспортныхсредств от позиций выгрузки производственных модулей до склада (Т 2)и от склада до позиций загрузки производственных модулей (Т 1), время движения штабелера склада (Т 11) .Триггеры 44, 45 и 47 сброшены, атриггеры 46, 48 и 49 установлены в11 1 1На входе блоков 29 и 3 1 имеютсянулевые значения запросов , а на вхо 55де блока 30 - значения запросов назагрузку производственных модулей,равные "1",Генератор 15 вырабатывает первый импульс и вначале выход коммутатораФ10 блока 30 подключают к его первому входу, На выходе коммутатора 10 имеется сигнал "1", Содержимое счетчика 43 устанавливается сигналом с выхода генератора 15 импульсов и в данном случае равно единице. Содержимое счетчика 77 устанавливается сигналами с выхода элемента И 26 и выхода коммутатора 10. В данном случае оно равно единице, так как отсутствует сигнал с выхода элемента И 26 (нет признака элемента очереди с выхода регистра 78), Поскольку входы счетчика 77 одновременно являются управляющими, то содержимое счетчика 77 (равное единице) поступает на управляющий вход коммутатора 11, в котором происходит подключение входа к его первому выходу. Сигнал с выхода коммутатора 10 поступает на вход счетчика 43, разрешая считывание с него информации через коммутатор 11 в регистр 78 на место первого элемента очереди. На входах элемента И 26 блока 30 есть сигналы готовности имитатора 32 склада и признака элемента очереди с регистра 78, Сигнал с выхода элемента 26 поступает на вход управления сдвигом регистра 78, при этом код первого элемента очереди поступает на выход блока 30., Содержимое регистра 78 сдвигается вправо на элемент очереди и на выходе регистра 78 появляется нулевой признак элемента очереди, Одновременно сигнал с выхода элемента И 26 поступает на вход счетчика 77, уменьшая его значение на единицу (становится равным нулю).Сигнал с входа 70 коммутатора 7 поступает на его выход, на вход сброса триггера 49 (сбрасывается готовность имитатора 32 склада) и на вход элемента 36 задержкиПроисходит имитация работы склада по загрузке первого транспортного средства. Через время ТШ устанавливается готовность имитатора 32 склада (сигналом с выхода элемента 36 задержки через выход 73 и при готовности имитатора транспортного средства группы 27 с выхода коммутатора 1 через коммутатор 3 на вход 72 элемента 53 ИЛИ и на установочный вход триггера 49).Для исключения из рассмотрения запросов, поставленных в очередь или5находящихся на выполнении, в блоке формирования очереди предусмотрен элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 55. Сигналы "1" поступают на него с выхода коммутатора 10 и выхода элемента 54 ИЛИ. Сигнал "1" с выхода элемента 55 поступает на управляющий вход коммутатора 10, где происходит отключение скоммутированного в данный момент входа, и при последующих коммутациях этого входа сигнал с него не проходит на выход коммутатора 10 до появления следующего сигнала "1" с выхода элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 55, появ ляющегося в момент исчезновения сигнала на входе коммутатора 10.Генератор 15 вырабатывает второй импульс. На выход. коммутатора 10 поступает сигнал с его второго входа. 20 Значение счетчика 4 становится равным двум, а счетчика 77 - единице. В . первый элемент очереди регистра 78 записывается код, соответствующий второму производственному модулю. Этот 25 элемент очереди не поступает на выход блока 30, так как не появился еще сигнал готовности имитатора 32 склада (происходит отработка запроса первого производственного модуля). Элемент 55 отключает второй вход коммутатора .10.Генератор 15 вырабатывает третий импульсНа выход коммутатора 10 поступает сигнал с его третьего входа. Значение счетчика 43 становится рав 35 ным трем, а счетчика 77 - двум. Во второй элемент очереди регистра 78 записывается код, соответствующий третьему производственному модулю, и т,д. до рассмотрения запросов всех производственных модулей, число которых поступает на задающий вход коммутатора 10 с регистра 16, Элемент 55 отключает все входы комму 45 татора 10.Генератор 15 вырабатывает следующий импульс. Происходит сброс счетчика 43. Хотя на выходах 60 имита" ,торов группы 28 есть сигналы, входыкоммутатора 10 отключены от е. о выхода, эти сигналы не проходят на вы" ход коммутатора 10.Через время ТШ, поступающее в элемент 36 задержки с регистра 20, навыходе элемента 36 - код номера производственного модуля, на которыйпроисходит загрузка тары, которыйчерез коммутаторы 8, 4 и элементы 6И 22 и 21 (при наличии готовности имитатора транспортного средства) поступает на выходы 61 и 64 коммутатора 2. На входе 64 имитатора транспортного средства имеешься код производственного модуля, который загружают, а на входе 61 - сигнал, устанавливающий прямой выход триггера 4 (имитация загрузки транспортного средства из склада). Сигнал с входа 64 поступает на вход сброса триггера 48, сбрасывая готовность имитатора транспортного средства.Через время Т 1, поступающее в элемент 35 задержки из регистра 19, по коду, поступающему с входа 65 и соответствующему времени движения транспортного средства до загружаемого производственного модуля, на выходе элемента 35 задержки имеется сигнал кода, который поступает на вход коммутатора 5 и далее на его выход 67, так как есть сигнал на прямом выходе триггера 47 (транспортное средство загружено).Логическая функция соединения выхода 67 коммутатора 5 свходом сброса триггера 47 исходит из того, что происходит. имитация разгрузки транспортного средства на производственный модуль и на прямом выходе триггера 47 появляется сигнал "0".Сигнал кода с выхода 67 поступает на элементы И группы 12, на соответствующем выходе которой появляется сигнал "1",который поступает на вход 58 триггера 46 соответствующего имитатора группы 28, происходит сброс триггера 46 (снятие запроса на загрузку). На соответствующем входе блока 30 формирования очереди сигнал 0" и при подключении выхода комму.татора 10 к этому сигналу на входах элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 55 сигналы "0", следовательно, на его выходе появляется сгигнал "1", который поступает на управляющий вход коммутатора 10 и подключает поступающий сигнал к входу коммутатора 10. Этот вход коммутатора 10 готов принять следующий запрос на загрузку этого производственного модуля.На инверсных входах элемента 24 И сигналы О следовательно на его выходе сигнал "1". Выходы триг;геров 45 и 46 устанавливаются "1", Нроисходит имитация перегрузки тары с накопителя загрузки на стол пози 1631550цнонирования станка. Появляется следующий запрос на загрузку этого производственного модуля. Этот запрос с выхода триггера 46 ставится последним в очередь в регистре 78 блока30. На вход элемента 38 задержки по"ступает сигнал. Начинается имитацияобработки партии деталей,После выдачи сигнала в коммутатор5 имитатора группы 27 он поступаеттакже на вход элемента 34 задержки,где через время Т 2 движения транспортного средства от производственного, модуля до пункта адресации наскладе, поступающее с регистра 18 по,коду с входа 65, появляется сигнална входе установки триггера 48, таккак транспортное средство не загружено и есть сигнал на инверсном выходе триггера 47. На выходе триггера48 появляется сигнал готовности тран"спортного средства к следующей транспортной операции,Логическая функция соединения выхода коммутатора 6 с входом уставкитриггера 48 исходит из того, что происходит имитация прибытия незагру"женного средства (после загрузки производственного модуля) к пункту адресации, и появляется готовность имитатора транспортного средства.После завершения времени ТС обработки партии деталей, поступающего в элемент 33 задержки с регистра 17, на выходе элемента И 23 появляется сигнал "1", так как на его инверсном входе имеется сигнал 0 о1 11 незанятости позиции разгрузки . Сигнал с выхода элемента И 23 сбрасывает триггер 45 и устанавливает триггер 44. Происходит имитация перегрузки тары со станка на позицию выгрузки. Появляется сигнал на выходе 59, который в регистре 78 блока 31 ставится последним в очередь, и, если есть готовность транспортного средства с выхода коммутатора 3 при отсутствии запросов на загрузку производственных модулей, происходит имитация выгрузки накопителя модуля и разгрузки транспортного средства на склад. 10 15 30 40 35 45 50 Логическая функция соединения выхода коммутатора 5 с входом, установ ки триггера 47 исходит из того, что происходит имитация загрузки транспортного средства и производственного модуля, при этом на прямом выходе триггера 47 появляется сигнал "1".Работа транспортного средства при разгрузке накопителя модуля отличается тем, что через время Т 1 сигнал кода с выхода элемента 35 задержки поступает на выход 66 коммутатора 5 (так как транспортное средство свободно) и на вход установки триггера 47. С выхода 66 код поступает на входы элементов И группы 13, на соответствующем выходе которой появляется сигнал "1", поступающий на вход 57 соответствующего имитатора группы 28, сбрасывая триггер 44.Через время Т 2 сигнал с выхода 68 (так как появился сигнал на прямом выходе триггера 47) поступает на соответствующий вход блока 29 формирования очереди, где ставится последним в очередь в регистре 78.При опросе коммутатором 10. блока 29 запросов с выходов, имитаторов группы 27 на выходе коммутатора 10 появляется сигнал при значении счетчика 43, равном номеру транспортного средства, которое разгружается на склад, и это значение поступает в элемент очереди регистра 78, на выходе которого появляется сигнал признака элемента очереди, поступающий на управляющие входы коммутаторов 7- 9 и при готовности имитатора 32 склада элемент очереди поступает на вход,71 коммутатора 7. Начинается имитация разгрузки тары с транспортного средства на склад, после завер(шения которой сигнал с выхода элемента 36 задержки устанавливает готовность имитатора 32 склада, поступая через элемент ИЛИ 53 на вход установки триггера 49. Код элемента очереди с выхода 76 коммутатора 8 поступает на входы элементов И группы 14, на соответствующем выходе которой появляется сигнал "1", поступающий на входы 62 и 63 соответствующего имитатора транспортного средства группы 27;Сигнал с выхода группы 14, поступая на вход 63, устанавливает готовность имитатора группы 27 (триггер 48).Сигнал с входа 62, поступает на вход сброса триггера 47. Происходит имитация разгрузки транспортного средства на склад. Если после разгрузки1транспортного средства на склад в мо- мент появления сигнала на выходе 76коммутатора 8 есть признак эле 163 1550 10мента очереди на загрузку производственного модуля (с входа 70), то на выходе элемента И 25 появляется сигнал, поступающий на управляющие входы коммутаторов 7-8. При этом5 . происходит имитация загрузки транспортного средства из склада, которое только что разгрузилось.При одновременном наличии запросов на загрузку модуля, разгрузку модуля и разгрузку транспортного средства на склад происходит имитация разгрузки транспортного средства, отправление свободного транспортного средства к накопителю выгрузки модуля (при отсутствии готовности склада) или загрузку и отправление транспортного средства к накопителю загрузки модуля (при наличии сигнала готовности склада).Счетчики 37-42 фиксируют работу имитаторов склада, производственных мо,дулей и транспортных средств.По показаниям счетчиков 37-42 можно рассчитать коэффициенты загрузки производственных модулей и транспортных средств, на основании которых по критерию максимизации коэффициентов загрузки производственных модулей мож.30 но определить оптимальное количество транспортных средств гибкого производственного комплекса, взаимное расположение производственных модулей, маршруты движения транспортных средств .и требуемое количество деталей в одной таре. Формула и з о б р е т е н и я401., Устройство для моделирования работы транспортных систем, содержащее генератор импульсов, первый и.второй коммутаторы, группу элементов И, два элемента И, группу имитаторов транспортных средств, входы управления загрузкой транспортных средств которых соединены с первым выходом первого коммутатора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью р-".сшире ния области применения устройства за счет возможности имитации гибкого производственного комплекса, в него введены регистр, третий и четвертый коммутатор, вторая и третья группа элементов И, три блока формирования очереди, группа имитаторов производственных модулей и имитатор склада, первый и второй выходы признака готовности которого соединены с входсгмизапуска первого и второго блоковформирования очереди соответственно,вход запуска третьего блока формирования очереди соединен с первым выходом второго коммутатора, второйвыход которого соединен с входомуправления готовностью имитаторасклада, первый выход признака завершения складской операции соединенс первым информационным и управляющим входами третьего коммутатора,управляющим входом второго коммутатора и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого коммутатора, информационным входом второгокоммутатора и первым входом второгоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом третьего коммутатора, второй информационный входкоторого соединен с выходом призна- .ка элемента очереди третьего блока формирования очереди, входы признаковзапроса которого соединены с выходами запросов на разгрузку имитаторовпроизводственных модулей группы,выходы запросов на загрузку которыхсоединены с входами признаков запроса второго блока формирования очереди, выход признака элемента очереди которого соединен с первым информационным входом имитатора склада,второй информационный вход которого.соединен с выходом признака элементаочереди первого блока формированияочереди, входы признаков запроса которого соединены с выходами запросовна разгрузку имитаторов транспортныхсредств группы, информационные входыкоторых соединены с вторым выходомпервого коммутатора, первый и второй информационные входы которогосоединены с выходом первого и второго элементов И соответственно, выходгенератора импульсов соединен стактовыми входами первого и четвертого коммутаторов и с первого потретий блоков формирования очередей,входы задания числа коммутируемыхвходов с первого по третий блоковформирования очередей и четвертогокоммутатора и вход задания числа коммутируемых выходов первого коммутатора соединены с выходом регистра,второй выход признака завершениясг.падской операции соединен с первыми входами элементов И первойгруппы, выходы которых соединены свходами управления готовностью иразгрузкой имитаторов транспортных ,средств группы соответственно, входыуправления считыванием кодов дли 5тельности задержек которых соединены с выходом второго элемента И, выходыпризнаков готовности имитаторов транспортных средств группы соединены с инйормационныьщ входамичетвертого коммутатора, выходы управления загрузкой и разгрузкой производственных модулей имитаторовтранспортных средств группы соединены с первьжи входами элементбв Ивторой и третьей групп соответствен-.но, выходы которых соединены с входами управления загрузкой и разгрузкой имитаторов производственныхмодулей группы, вторые входы элементов И с первой по третью групп соединены с входом логической единицыустройства,2. Устройство по п. 1, о т л и - 25ч а ю щ е е с я тем, что имитаторпроизводственного модуля группы содержит три триггера, три счетчика,два элемента И, элемент задержки ирегистр, выход которого соединен с Зпвходом задания длительности задержкиэлемента задержки, выход которогосоединен с прямым входом первого элемента И, инверсный вход которогосоединен с выходом первого триггера,счетным входом первого счетчика ивыходом запроса на разгрузку имитатора, вход управления разгрузкой которого соединен с входом сброса первого триггера; вход установки которого соединен с выходом первого элемента И и входом сброса второго триггера, выход которого соединен со счетным входом 1, второго счетчика и первым инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен с информационным входом элемента задержки и входами установки второго итретьего триггера, выход третьеготриггера соединен с вторым инверснымвходом второго элемента И, счетнымвходом третьего счетчика и выходомзапроса на загрузку имитатора, входуправления загрузкой которого соединен с входом сброса третьего триггера.3, Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что имитатортранспортного средства группы содержит два триггера, два коммутатора, два счетчика, два регистра, два элемента задержки и три элемента ИЛИ, вход управления считыванием кода длительности задержек имитатора соединен с входами разрешения считыванием первого и второго регистров, выходы которых соединены с входами задания. длительности задержек первого и второго элемента задержки соответственно, информационный вход имитатора сое-. динен с входом сброса первого триггера и информационным входом первого элемента задержки, выход которого соединен с инйормационными входами первого коммутатора и второго элемента задержки, выход которого соединен с инйормационным входом второго коммутатора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки первого триггера, выход, которого соединен со счетным входом первого счетчика и выходом признака готовности имитатора, вход управления готовностью которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход второго коммутатора является выходом запроса на разгрузку имитатора, входы управления разгрузкой и загрузкой которого соединены с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены с входами сброса и установки второго триггера соответственно, инверсный и прямой выходы которого соединены с первым и вторыми управляющими входами соответственно первого и второго коммутатора, пер" вый и, второй выходы первого коммутатора соединены с вторыми входами вт рого и третьего элементов ИЛИ и выходами управления загрузкой и разгрузкой производственного модуля имитатора, прямой выход второготриггера соединен со счетным входом второго счетчика.4. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что имитатор склада содержит три коммутатора, счетчик, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки и регистр, выход которогосоединен с входом задания длительности задержки элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом первого коммутатора, первый и второй выхо 1631550 145. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования очереди содержит два коммутатора, счетчик, элемент И, зле 35 ды которого являются первым и вторымвыходами признаков завершения складской операции имитатора, первый ивторой выходы признака готовности которого соединены с первым и вторымвыходами второго коммутатора, информационный вход которого соединен сосчетным входом счетчика и выходомтриггера, вход сброса которого соединен с информационным входом элемента задержки и выходом третьегокоммутатора, первые информационныйи управляющий входы которого соединены с первыми управляющими входамипервого и второго коммутаторов и свторым информационным входом имитатора, первый информационный входкоторого соединен с вторым.информационным входом третьего коммутатораи первым входом элемента И, выходкоторого соединен с вторыми управляющими входами с первого по третийкоммутаторов, вход управления готовности имитатора соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса триггера, второй выход первого коммутатора соединен с вторыми входами элемента ИЛИ и элемента И. 30 мент ИЛИ, реверсивный счетчик, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ и сдвиговый ре" гистр, выход младшего разряда которого является выходом признака элемента очереди блока и соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом управления сдвигом сдвигового регистра и вычитающим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, выходы которого соединены с установочными входами разрядов сдвигового регистра, вход кода запроса блока соединен с входами элементов ИЛИ и информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен со счетным входом счетчика, суммирующим входом реверсивного счетчика и гервым входом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, вход задания числа коммутируемых входов блока соединен с входом задания числа коммутируемых входов второго коммутатора и установочным входом счетчика, выход которого соединен с информационным входом первого коммутатора, второй вход элемента И является входом запуска блока, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами счетчика и второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ.Х 7