Аналоговое устройство для решения задач теории расписаний

 

О П И С А.Н.=

ИЗОБРЕТЕН

Союз Советсиии

Социалистических

Республик

0505/

И АВТОРСКОМУ. АРВИДЕ П!Л (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11.0377 (23) 24б14б с присоединеннем заявки Ио— (23) ПриоритетОпубликовано Оз1 079 Ьюллете

Дата опубликовании описания г

G 7/122

Государственный комитет

СССР но дмам изобретений н открытий б81.142..57(088.8) (72) Авторы изобретения

О.I . Алексеев и В.Ю. Мержанов (71 j Заявитель (54 ) АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ТЕОРИИ РАСПИСАНИИ

Изобретение относится к области .электронного моделирования задач теории расписаний и может быть использовано для составления расписания, минимизирующего максимальную длительность обработки в конвейерной системе двух или трех станков.

Известно устройство для расчета и оптимизации сетевых графиков, позволяющее моделировать частные задачи теории расписаний, представимые в виде сетевого графика (1). Известное устройство содержит схемы выбора максимума, блок индикации, суммирующий операционный усилитель, в цепь обрат- ) ной связи которого включен диод, соединенный катодом к выходу усилителя, и реле фиксации выхода усилителя из линейного режима.

2О

Недостатком устройства является низкое быстродействие, связанное с перебором множества вариантов при решении задач теории расписаний.

Наиболее близким техническим ре-, 25 шением к изобретению является аналогоаое устройство для решения задач теории расписаний, содержащее два блока выбора максимума, выполненные с использованием операционных усили- 30 телей, диодов и реле, входы которых являются входами устройства (2).

Известное устройство позволяет моделировать сетевые графы и может быть использовано при решении задач конвейерного типа в их сетевой интерпретации. Однако вследствие комбинаторного характера указанных задач при этом потребовалось бы моделировать и сопоставлять множество вариантов сетей, обусловленное перестановками очередности прохождения деталей в системе. Перебор множества вариантов приводит к большим затратам времени.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Укаэанная цель достигается тем, что в него введены блок запоминания, коммутатор и блок сравнения, .входы которого соединены с выходами блоков выбора максимума, выход блока сравнения через коммутатор подключен к блоку запоминания, выход которого является выходом устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство состоит из двух блоков

1,2 выбора максимума, блока 3 срав690505

П еред решением должно быть э адана число и определяющее количество элементов и узлов устройства. С помощью потенциометров 7, -7„устанавливаются коэффициенты передачи усилителей 45

61 -б и блока 1, пропорциональные значениям C M - А„для задачи двух станков или С„= М вЂ” A „— В „ для задачи трех станков, В блоке 2 аналогично устанавливаются .коэффициенты передачи усилителей 10„ 10„ пропорциональные величинам F; М - В; или

Р, = M - В; — П„. Здесь А;, B„, время обработки детали с номером i на первом, втором и третьем станках соответственно, а М вЂ” достаточно

Я большое число, вводимое для замены поиска минимума выбором максимума.

Процесс решения состоит иэ и шагов. На первом шаге происходит автоматический выбор значений С. -вахС и 60

Р„ =max F и их сравнение, Если

С > F „ на усилителе 19 блока 5 автоматически устанавливается. коэффициент передачи k, усилитель 19 переводится в режим запоминания отключаются 65 кения,. коммутатора 4 и блока 5 запоминания, Блок 1 выбора макСимума содержит операционных усилителей 6„ -6„, входные цепи которых содержат потен- циометры 7» -7>, соединенные через размыкаюшие контакты реле 8» -S > блока 5 запоминания с плюсовой шиной питания. Цепи обратной связи усилителей содержат диоды, к выходам усилителей подключены обмотки реле 9» -9д. Блок

2 содержит и усилителей 10» -10„, входные потенциометры 11»-11,„ которых через контакты 8„ -8„ соединены с минусовой шиной питания, и и реле 12»вЂ”

12„. С помощью контактов реле 9„-9я и 12> -12 „осуществляется коммутация цепей блока 5. Блок 3 сравнения выполнен на операционном усилителе с релейной характеристикой, к выходу которого через диодный разделитель подключены обмотки реле 13 и 14, управляющие работой коммутатора 4. Коммутатор 4 содержит реле 15 и 16, и реле 17» -17„ и и реле 18, -18„. Блок

5 содержит и операционных усилителей

19» — 19, выходы которых через переключатель 20 могут подключиться к вольтметру 21. Входные цепи усилителей содержат два набора резисторов

22„-22 < и 23» -23 z и и реле 8» -8>, управляющих режимом работы усилйтелей блока 5 и коммутацией цепей блоков 1 и 2. Блок 5 содержит также транспарант 24, цепь питания которого образуют замыкающие контакты реле 8» 8и °

Аналоговое устройство предназначено для решения задач теории расписаний конвейерного типа. Принцип его работы основан на йдеях известного алгоритма Джонсона.

ЗО

40 входы усилителей 6 и 10 блоков 1 и

2. На выходе усилителя 19 установится напряжение, пропорциональное коэффициенту k< свидетельствующее о назначении детали с номером 0 первой очереди обработки. Если P.„ > C < на усилителе 19< блока 5 устанавливается коэффициент k> и усилитель 19 в режиме запоминайия будет нести йнформацию о назначении детали с номером последней очереди обработки. Отключаются в оды усилителей б „ и 10„ блоков 1 и 2 и происходит перехсд ко вторсму шагу решения, на котором осуществляется новый выбор максимумов. Если на первом шаге для одногс из усилителей был установлен коэф- фициент k» TG íà BTGpcM шаге будет установлей коэффициент k или k>, а если íа первом шаге устанавливался ксэффициент k„, то на втором шаге будет k» или

Рассмотрим работу устройства.

Предположим, что первоначально

mqx C„=C<, а max F =F„. Тогда при

1 1 я подаче напряжения на шины питания в блоке 1 срабатывает реле 9» и своими контактами готовит входную цепь усилителя 19» и цегь питания реле 8» блока 5, а в блоке 2 сраба" тывает реле 12, контакты которого готовят входную. цепь усилителя 19„ и цепь питания реле 8 блока 5. С выхода блока 1 на первый вхог, блока 3 поступает отрицательное напряжение, пс модулю пропорциональное Сл, а на второй вход блока 3 с выхода блока 2 поступает положительное напряжение, пропорциональное величине F Блок

3 осуществляет сравнение по модулю входных напряжений. Если С„ > F« срабатывает реле 13, которое своими замыкающими контактами готовит цепь питания обмотки реле 15 коммутатора 4. Срабатывают реле 15 и 17» ком" мутатора 4. Реле 17» самоблокируется и готовит цепь питания реле 17 . Контакты феле 15 готовят цепи питания реле 8» -8> входные цепи усилителей

l9» -19„ блока 5 и разрывают цепи питания обмоток реле 17 -17> коммутатора 4 и реле 13 14 блока 3. В блоке 5 нагряжение с шины питания через резистор 22„,контакты 15, 9, поступает на обмотку 8„ и через раэмыкающие контакты 8 — на вход усилителя 19„, включенного в режиме малоинерционного звена с коэффициентом передачи k», который обусловлен тем, что на входе усилителя включен один резистор: 22л из набора 22 -22 . Реле

8» срабатывает, самоблокируется, своими размыкающими контактами отключает входы усилителей б„ и. 10. блоков 1 и 2 и переводит усилитель

19л блока 5 в режим запоминания. В блоках 1 и 2 происходит выбор новых максимумов и срабатывание соответствующих реле °

Реле 13 блока 3, цепь которого была разорвана в результате срабатывания реле 15 коммутатора 4, отпускает и разрывает цепь питания 15.

Реле 15 отпускает, его контакты готовят цепи питания реле 13 и 14 блока 3 и реле 17» -17 коммутатора 4.

Происходят переход к следующему шагу решения. 10

Если на первом шаге оказалось, что

F„> С, в блоке 3 спабатывает реле 14 и. вызывает срабатывание реле 16 и 18г коммутатора 4. В результате к входу усилителя 19 окажутся подключенными п резисторов 23» -23>, соединенных между собой параллельно, что определит его коэффициент передачи k<. Срабатывает реле 8>, усилитель 19> переходит в режим запоминания, отключаются входы усилителей 6> и 10 блоков

1 и 2, после чего последнимй осуществляется выбор новых максимумов. Отпускает реле 14, отпускает реле 16, устройство переходит к следующему шагу решения.

Пусть к началу второго шага решения отключены вхо.. ы усилителей 6» и

10» блоков 1 н 2, а новые значения максимумов равны Си:чпах С„ и

Гк=п ах F„, где 2 с i ъ п. Тогда в блоках .1 и 2 сработают реле 9„н 12„ соответственно, которые своими контактами подготовят цепь питания реле

8 и входную цепь усилителя 19п блока 5. Если Си >Г„, сработает реле 13 блока 3, что вызовет срабатывание реле 15 и 17 . Реле 17 самоблокируется, его контакты готовят цепь питания реле 17 и подключают резистор 22 < параллельно резистору 22, во входйую 40 цепь усилителя 19в, что обусловит коэффициент его передачи, равный

Затем, аналогично тому, как это-осуществлялось на первом шаге, сработает реле 8„ и переключит 198 в ре- 45 жим запоминания, отпустят реле 13 и

15, и произойдет переход к следую" щему шагу решения.

Для устойчив ой раб оты уст рой ст ва необходимо, чтобы время срабатывания реле 15 (16) было больше времени срабатывания реле 17. (18>) и меньше удвоенного временй срабатывания реле

17„ (18(). Ha n-м шаге решения в результате срабатывания реле 8„.-8„ загорается транспарант 24 блока 5, сигналиэирующий об окончании процесса решения. Для визуального определения очередности прохождения деталей выходы усилителей 19 -19„ переключателем

20 подключаются к вольтметру 21, проградуированному в соответствии с индексами коэффициентов

Для приведения схемы в исходное положение кнопками 25 цепей обратной связи усилителей 19„ -19„ обнуляются их выходы, и снимается напряжение с шин питания устройства.

Благодаря введению новых блоков и связей повысилось быстродействие устройства.

Формула изобретения

Аналоговое устройство для решения задач теории расписаний, содержащее два блока выбора максимума, входы которых являются входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, s него введены блок запоминания, коммутатор и блок сравнения, входы которого соединены с выходами блоков выбора максимума, выход блока сравнения через коммутатор подключен к блоку запоминания, выход которого является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 194432, кл. G 06 G 7/122, 1966.

2. Анисков В.В. и Витенберг И.М.

Электрическое моделирование задач сетевого планирования и управления.

М., Энергия, 1973, с. 95-96 (прототип) .

Составитель А . Яицков

Редактор Б. Герцен Техред С.Мигай .; Корректор В. Синицкая

Зака э 59 б 8/47

Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4