Устройство для моделирования сетевых графиков

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения специализированных вычислительпых машин с реальным объектом. Целью изобретения является повышение точности. Устройство для моделирования содержит тре-о и. СЛ гч

СОЮЗ CQBETCHHX

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCMOQY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 422002 (21) 3852116/24-24 (22) 05,02.85 (46) 30,03.87, Бюл. Ф 12 (71) Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР (72) А.М.Щетинин (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 422002, кл. G 06 G 7/48, 1972 °

„„SU„„1300481 А 2 (д у С 06 F 13/00, G 06 С 7/48 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СЕТЕВЫХ ГРАФИКОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения специализированных вычислитель ых машин с реальным объектом. Целью изобретения является повышение точности. Устройство для моделирования содержит тре-, 1300 тий триггер 1, четвертый триггер 2, счетчик 3, дешифратор кодов 4, первый дополнительный элемент И 5, второй дополнительный элемент И 6 н третий дополнительный элемент И 7, вход

8 запуска устройства, выходы 9, 10 и 11 и входы 12, 13, 14 и 15 устройства. Использование новых элементов в устройстве обеспечивает повышение точности за счет обмена информацией между объектом и моделью сетевого графика в реальном масштабе времени для оперативного контроля и передачи управления по сетевому проекту, что позволяет существенно уменьшить время выполнения технологического процесса. Так, в частности, если сете481 вой проект моделируется параллельно с выполнением реального объекта, то в сетевой модели всегда имеется информация о планируемом состоянии объекта, которая сравнивается с реальным положением дел в проекте и обеспечивает оперативное управление

l а технологическим процессом. При этом отпадает необходимость осуществлять расчет сетевого графика в контрольных точках моделируемой сети, находить множество операций, принадлежащих в данный момент времени критическому пути, а также вводить корректуру для работ, имеющих большие времена задержек. 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройству для сопряжения специализированных вычислительных машин с реальным объектом, и может быть использовано при построении специализированных машин для моделирования сетевых графиков и сопряжения их с объектом в реальном масштабе времени.

Целью изобретения является повышение точности, На фиг.1 представлена структурная схема устройства для моделирования сетевых графиков; на фиг.2 — блок управления сетевой модели.; на фиг.3— формирователь временного интервала.

Устройство для сопряжения содержит третий триггер 1, четвертыи триггер 2, счетчик 3, дешифратор 4 кодов, первый-третий дополнительные элементы И 5-7,, На фиг.1 обозначены вход 8 запуска (или вход команды "Начало выполнения операции в объекте") устройства, выход 9 команды "Начало формирования ветвей, входящих в данный узел модели сети",;выход 10 команды "Окончание формирования ветвей, входящих в данный узел моделируемой сети", выход 11 команды "Задержка начала выполнения данной работы объектом", вход 12 задания адреса начального узла сетевой модели, вход

13 задания сигнала "Начало формиро2 вания временного интервала, пропор11 ционального длине ветви модели сети вход 14 задания сигнала "Окончание формирования временного интервала, пропорционального длине ветви модели сети", вход 15 тактовых импульсов устройства, известная модель 16 сети, блок 17 сопряжения объекта с сетевой моделью и объект 18.

10 Известная модель 16 сети содержит блок 19 моделей ветви, блок 20 формирования топологии, блок 21 управления, генератор 22 импульсов, Каждый из блоков 19 моделей ветви модели 16 сети содержит формиро- . ватель 23 временных интервалов, задатчики 24 начального и 25 конечного адресов узлов модели, триггеры 26 и 27, элементы И 28 и 29, элементы

KlH 30 H 31 элемент HE

Блок 20 формирования топологии содержит элементы И 33-35, элементы

ИЛИ 36-38„ элемент НЕ 39.

На фиг.2 обозначены входные 40 и 41 и выходные 42 и 43 полюса блока 21 управления.

Блок 21 управления состоит из задатчиков 44 и 45 начального и ко30 нечного узлов сетевого графика соответственно (выполненных аналогично задатчикам 24 и 25 блока 19 моделей ветвей), триггеров 46 и 47, элементов И 48-51, входа 52 запуска блока,.

3 13004

Формирователь 23 временных интервалов содержит счетчик 53, элемент

И 54 и триггер 55.

В устройстве для сопряжения модели сети с объектом в качестве счет5 чика 3 может быть использован любой двоичный счетчик с параллельным инверсным выходом, емкость которого определяется максимальной допустимой величиной задержки при передаче уп- 10 равления по сетевому графику.

Дешифратор 4 кодов может быть выполнен в виде многовходового элемента И-НЕ, число входов которого определяется количеством разрядов 55 счетчика 3. Дешифратор 4 предназначен для определения состояния счетчика 3, отличного от нулевого.

Сетевой график диктует необходимость соблюдения определенной очеред-ZO ности выполнения работ, Так, одни работы не могут быть начаты, пока не окончены другие работы.

Минимальное время, sa которое может быть выполнен комплекс работ, опре- 25 деляется совокупностью наиболее медленных работ,, Временная разновидность задачи расчета сетевого графика заключается в нахождении формы и. длины максимального пути между на- 30 чальным и конечным событиями, так называемого критического (длиннейшего) пути. Методология сетевого планирования и управления использует целый ряд характеристик сети, которые оп- 35 ределяются через длины критических путей между различили событиями графика. Нахождение этих характеристик и составляет содержание задачи.

В данном случае сетевая модель 4g осуществляет моделирование объекта в реальном масштабе времени. В объекте в это время осуществляется непосредственное выполнение технологических операций. При этом каждая работа 45

w в объекте не соединяется конfJ структивно с другими работами через вершины Х,; и Х,, а ее начало выполнения зависит только от окончания выполнения работ, предшествующих по технологическому процессу. Окончание работы v,, в свою очередь, также

13 влияет на начало последующих работ по технологическому проекту, — 55

Обеспечение обмена информацией между реальным объектом и моделью сети в реальном масштабе времени для оперативного контроля и передачи уп81 4 равления по сетевому проекту позволяет существенно уменьшить время выполнения технологического процесса.

Если сетевой проект моделируется параллельно с выполнением реального объекта, то в сетевой модели всегда имеется информация о планируемом состоянии объекта, которая сравнивается с реальным положением дел в проекте

1и обеспечивает оперативное чправление технологическим процессом. При этом отпадает необходимость осуществлять расчет сетевого графика в контрольных точках моделируемой сети, находить множество операций, принадлежащих в данный момент времени критическому пути, и вводить корректуру для работ, имеющих большие времена задержек.

Рассмотрим работу устройства при обеспечении обмена информацией между объектом и известной моделью сети в реальном масштабе времени для оперативного контроля перецачи управления по сетевому проекту.

В модели сети в задатчики 21 и

22 адресов всех блоков моделей ветви

Предварительно заносятся количества импульсов, дополняющие номера соответственно начальных и конечных узлов ветвей сетевого графика до полной емкости счетчиков. В формирователь 20 временных интервалов заносится количество импульсов, соотве ствующее длительности моделируемой ветви, а триггеры 23 и 24 устанавливаются в нулевое состояние.

В блоке 21 управления предварительно в задатчики 44 и 45 заносятся соответственно дополнительный код адреса начального и конечного узлов исследуемого сетевого графика, ТрНггеры 46 и 47 устанавливаются в нулевое состояние.

В устройстве для моделирования триггеры 1 и 2 и счетчик 3 предварительно устанавливаются в нулевое состояние.

Для включения модели сети синхронно с работой объекта сигнал

"Пуск" подается на полюс 52 блока 21 в момент, соответствующий .планируемому времени начала выполнения контролируемого проекта. Сигнал "Пуск" в блоке 21 управления поступает на входы триггеров 46 и 47 и устанавливает их в единичные состояния. Единичное состояние триггера 46 выдает

13004

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 38 блока 20 формирования топологии поступает на входы, элементов И 28 моделей 18 ветвей и через полюс 14на входы элемента И 5 устройства 17 для сопряжения, Если работа, выходящая из начального узла сетевого проекта, еще не начата из-за отсутствия информации о начале выполнения соответствующих операций, та сигнал

"Начало" из объекта через вход 8 не поступает на единичный вход триггера

1. Последний триггер 1 остается в нулевом состоянии и выдает запрет через выход 9 на вход элемента И 28 соответствующей модели 19 ветви и разрешение на вход элемента И 5. В результате сигнал с выхода элемента

ИЛИ 38 блока 20 не появляется на выходе элемента И 28 модели 19, а проходит через вход 14 и элемент И 5, на остальных входах которого присутствует разрешение с нулевого выхода

5 разрешение на вход элемента И 48, и импульсы с выхода генератора 22 (топологическая серия) через входной полюс 40 и элемент И 48 проходят на входы задатчиков 44 и 45.

Кроме того, импульсы с выхода элемента И 48 проходят через элемент

И 49, на втором входе которого присутствует разрешение с выхода триггера 47, на выходной полюс 42. Далее 10 через элемент ИЛИ 37 блока 20 формирования топологии они поступают на входы задатчиков 24 и 25 адресов блока 19 моделей ветвей. Эти импульсы будут поступать до тех пор, пока 15 на выходах эадатчиков адресов, в которых записан адрес начального узла сетевого графика, не появится сигнал переполнения. В этот же момент времени на выходе задатчика 44 íà- 20 чального узла сетевого графика в блоке 21 (фиг.3) появляется сигнал переполнения, который проходит через элемент И 50, так как на втором входе элемента присутствует разрешение 25 с выхода триггера 46, на выходной полюс 43 и далее поступает на вход элемента ИЛИ 38 блока 20 формирования топологии (фиг.1).

Кроме того, сигнал переполнения с 30 выхода задатчика 44 (фиг.2) поступает на вход триггера 47 и устанавливает его в нулевое состояние. В результате прекращается подача импульсов на вход элемента ИЛИ 37 блока 20.

81 6 триггера 1 и от соответствующей модели ветви 19 через вход 13 с нулевого вьхода триггера 27 и через вход

12 с выхода задатчика 24, Сигнал с выхода элемента И 5 поступает на вход триггера. 2 и устанавливает его в единичное состояние, которое соответствует задержке управления о начале выполнения оответствующей работы в объекте, Для этих работ, выходящих из начального узла графа, сигнал задержки с прямого выхода триггера 2 устройства передается через выход 11 на место выполнения соответствующей работы.

В случае, если работа, выходящая из начального узла сетевого проекта, получила информацию о выполнении соответствующей операции, то сигнал

"Начало" уже передан из объекта в соответствующий блок 17 через вход 8, где он установил триггер 1 в единичное состояние. Единичное состояние триггера 1 выдает запрет на вход элемента И 5 устройства и разрешение на вход элемента И 28 соответствующей модели 19 ветви. В результате появляется разрешающий сигнал на выходе элемента И 28 модели 19, на остальных входах которой присутствует разрешение с нулевого выхода триггера

27, задатчика 24 и через выход 9 с единичного выхода триггера 1 соответствующего устройства 17 для сопряжения. Сигнал с выхода элемента И 28 проходит через элемент ИЛИ 31 и подготавливает формирователь 23 временных интервалов соответствующей модели 19 ветви к отсчету импульсов измерительной серии,- поступающей из бло-. ка 20 формирования топологии. Таким образом, в модели 16 сети будут подготовлены для моделирования длительностей те модели 1-9 ветвей, которые выходят из начального узла сети и которые получили сигналы "Начало" через блок 17 из объекта, где есть информация о начале выполнения соответствующих работ, После этого осуществляется моделирование длительностей моделей ветвей, имеющих включенные формирователи 23 временных интервалов, а также длительности задержек для работ, выходящих из начального узла. сети и не выдавших сигналы "Начало 1, В этом случае все триггеры 26 моделей 19 ветвей находятся в нулевом состоянии, так как ни один формирователь 23 не

10

7 13 выработал сигнал переполнения, Элемент ИЛИ 36 блока 20, объединяющий единичны выходы триггеров 26 вырабатывает запрещающий сигнал на прохождение топологической серии генератора 22 через элемент И 33 и через элемент НЕ 39 — разрешающий сигнал на вход элемента И 35. В результате импульсы измерительной серии генератора 22 проходят на входы формирователей 23 временных интервалов всех моделей 19 ветвей, но отсчитывают измерительную серию только формирователи, .подготовленные сигналом с выхода элемента ИЛИ 31.

В то же время независимо от элемента И 35 блока 20 импульсы непосредственно с генератора 22 через вход 15 поступают на вход элемента

И 6 всех блоков 17, но отсчитывают указанную серию в реальном времени только те блоки 17, которые соответствуют работам, имеющим задержку в управлении, т.е. блоки 17, имеющие триггеры 2 в единичном состоянии.

Счетчик 3 блока 17 отсчитывает величину реальной задержки управления до тех пор, пока на месте выполнения соответствующей работы не .будут приняты экстренные меры по устранению имеющихся неполадок и не будет выработан сигнал "Начало" через вход 8 на вход соответствующего блока 17.

Последний сигнал в этом случае устанавливает триггер 1 в единичное сос, тояние, триггер 2 — в нулевое состояние, а также проходит через элемент

И 7, так как на другом входе элемента присутствует разрешающий сигнал с выхода дешифратора 4 кодов, который .определяет состояние счетчика 3, отличное от нулевого.

В результате на вход счетчика 3 блока 17 больше не поступают импульсы измерительной серии, сигнал с выхода элемента И 7 через выход 10 и элемент ИЛИ 31 подготавливает формирователь 23 временного интервала соответствующей модели 19 ветви к моделированию длительности выполнения работы, Формирователи 23 временных интервалов моделей 19 ветвей отсчитывают измерительную серию импульсов, соответствующую длительности данной вет; ви, до тех пор, пока хотя би один из них не выработает сигнал, который установит в единичное состояние триг00481 8 геры 26 и 27 своего блока 19 моделей ветви. С единичного выхода триггера

26 сигнал поступает в блок 20 формирования топологии на один из входов элемента ИЛИ 36, к остальным входам которого подключены одноименные входы остальных моделей 19 ветвей, Пройдя через элемент ИЛИ 36, сигнал поступает на вход элемента НЕ 39, который вырабатывает запрет на одном из входов элемента И 35. В результате запрещается поступление импульсов измерительной серии на входы всех бло1 ков 19 моделей ветви, хотя это не обязательно для устройства для сопряжения с сетевой моделью, так как топологи,ческая серия подается в ускоренном масштабе времени и коммутация блоков I9 моделей ветви выполнена до прихода следующего импульса измерительной серии. Сигнал с выхода элемента ИЛИ

36 также поступает на вход элемента

И 33 и разрешает прохождение импульсов топологической серии с выхода генератора 22, которые проходят через элементы И 33, ИЛИ 37 и поступают на входы задатчиков 24 и 25 адресов всех блоков 19 моделей ветви.

Задатчики 24 и 25 адресов начальных и конечных узлов отсчитывают импульсы до тех пор, пока задатчик 25 адресов блоков 19 моделей ветвей, где сформирован временной интервал формирователем 23, не выработает сигнал пере-— полнения. Сигнал с выхода задатчика

25 адресов, в котором записан адрес конечного узла ветви, устанавливает в нулевое состояние триггер 26, а также поступает на первый вход элемента И 29 и на вход элемента НЕ 32.

Если ветвь, в которой появляется импульс на входе задатчика 23 адресов, закончила формирование временного интервала, то разрешающий сигнал с выхода триггера 27 проходит через элементы И 29 и ИЛИ 30 к одному из входов элемента И 34.

В тех случаях, когда импульсы на выходе задатчика 25 адресов отсутствуют, на вход элемента И 34 разрешающий сигнал поступает с выхода элемента НЕ 32. Таким образом, запрет на входах элемента И 34 поступает только от тех моделей ветвей, которые входят в рассматриваемый узел, но не сформировали свою длительность, В этом случае запрещающий сигнал проходит на выход элемента И 34 и через

9 1 3004 элемент ИЛИ ЗЯ на полюсы всех блоков

1 9 моделей ветви, Этот сиги ал з апрещает подготовку соответствующих формирователей 23 к отсчету импульсов с, генератора ?2.

Если все ветви, входящие в рассматриваемый узел, сформировали временной интервал, на выходе элемента

И 34 блока 20 появляется разрешающий сигнал, который поступает через эле- 10 мент ИЛИ 38 на полюсы моделей ветвей.

Разрешающий сигнал в каждой модели 19 ветви поступает на вход элемента

И 28 и далее через полюс 12 на вход элемента И 5 в каждом блоке 17. В 15 моделях ветвей сигнал с выхода элемента ИЛИ 38 блока 20 проходит через элемент И 26, если есть разрешение с выхода триггера 1 (выход 9) соответствующего блока 17 и есть в данный мо- 20 мент времени сигнал с выхода задатчика 24 адресов, т.е. в тех моделях ветвей, которые выходят из рассматриваемого узла и получили сигнал о начале выполнения рассматриваемой работы, Как и прежде, при отсутствии сигнала "Иачало" на входе 8 в блоке

17 сигнал с выхода элемента ИЛИ 36 проходит через элемент И 5, устанавливает триггер 2 в единичное состояние и включает это устройство для отсчета величины задержки управления.

Импульсы с генератора 22 поступают на входы задатчиков 24 и 25 адресов до тех пор, пока хотя бы на одном из входов блока 20 присутствует сигнал с выхода триггера 26 какоголибо блока 19, После того, как все триггеры 26 установлены в нулевое состояние выходными сигналами соот- 40 ветствующих задатчиков адресов, блок

20 запрещает прохождение импульсов этой серии на входы задатчиков адресов, В блоке 20 разрешается беспрепятственное поступление импульсов 45 измерительной серии на входы формирователей 23 временных интервалсв.

Таким образом, работа устройства сопряжения и сетевой модели на каждом шаге моделирования сети и контроля g0 управления в работах объекта состоит иэ двух чередующихся этапов: совместное формирование длительности ветви и величины задержки управления, а также формирование топологии сети, Устройство для моделирования сетевых графиков по авт,св. У 422002, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности, в него, введены третий и четвертый триггеры, первый, второй и третий дополнительные элементы И, счетчик и дешифратор кодов, первый вход первого дополнительного элемента И подключен к выходу третьего элемента ИЛИ блока форми" рования топологии, второй вход первого дополнительного элемента И подключен к инверсному выходу, второго триггера блока моделей ветви, третий вход первого дополнительного элемента И подключен к выходу первого задатчика адресов блока моделей ветви, четвертый вход первого дополнительного элемента И подключен к инверсному выходу третьего триггера, прямой выход которого подключен к четвертому входу первого элемента И блока моделей ветви, вход установки в "1" третьего триггера, вход установки нуля четвертого триггера и первый вход третьего дополнительного элемента И объединены и являются входом запуска устройства, прямой выход четвертого триггера и первый вход второго доМоделирование сети продолжается до тех пор, пока не будет сформирован конечный узел сетевого графика, 81 10

После этого все триггеры 26 блока 19 устанавливаются в нулевое состояние

После этого сигнал с выхода элемента ИЛИ 38 блока 20 поступает через полюс 41 в блок 21 (фиг.2) на вход элемента И 51, а так как сформирован конечный узел сетевого графика, импульс переполнения с выхода задатчика 45 проходит через элемент И 51 и устанавливает триггер 46 в нулевое состояние.

Процесс моделирования на этом заканчивается, Суммарное количество импульсов измерительной серии (реальное время), поступающих на вход элемента И 35 с начала отсчета и до момента формирования конечного узла графика, равно величине длиннейшего пути сети или времени выполнения всего сетевого проекта. Счетчик 3 каждого блока 17 по окончании процесса моделирования хранит величину задержки управления соответствующей работы сетевого проекта, которая может быть использована при анализе возникших аварийных ситуаций в технологическом процессе.

Формула и э о б р е т е н и я,11 13004 полнительного элемента И объединены и являются информационным выходом устройства. выход первого дополнительного элемента И подключен к входу установки в "1" четвертого триггера, выход третьего дополнительного элемента И подключен к первому входу дополнительного элемента ИЛИ блока моделей ветвей, второй вход третьего

81 12 дополнительного элемента И подключен к выходу дешифратора кодов, вход которого подключен к выходу счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого Подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого подключен к тактовому входу блока управления.

1300481

Составитель Т,Сапунова

Техред А.Кравчук

Корректор A.Îáðó÷àð

Редактор Л.Веселовская

Заказ 1150/48

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие„г.ужгород, ул, Проектная, 4! ! !

l ! !

I !

1 ! !!

I ! ! !

Тираж б73

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I

I ! ! л

Ь

I

I !

I !

I !

I !