Попов (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства), страница 15

Техническую интерпретацию составляющих множеств (Я) по функциям.; заменим на качественное понятие функциональности Х'1„(1) (3.36) Хс„-(1И ! †! где '.Г, — величина выполнения функции проектирования; Сч — величина затрат на функцию проектирования; 1 — функция; бб Тогда для анализа конструкций объектов проектирования (СТО) при ав-: томатизированном проектировании необходимо увязать все блоки от 1 до У- го уровней по типам типовых конструктивно-технологических решений'; (СТО) посредством отношения вхождения блоков Ж-го уровня на себя, где: при условии 67 1 — вариант решения; /, — время на подготовку и реализацию функций альтернативных техни-: ческих решений при анализе конструкции и проектировании объекта.

Совокупность множеств 1А„, Т/~ Я,/,- В„г, С, //.../~ есть общий показатель' всех функций проектирования в совокупности (~,). В соответствии с критериями функциональности показателей техниче-! ских решений в виде функций последних действий где 1', — показатель значения типового функционального носителя информа-.:, ции, как производной от совокупности всех вариантов технических решений.: Для анализа технических решений при проектировании объектов по критерию функциональности необходимо ввести показатель коэффициента' значении функции К,, который определяется методом попарного сравнения: компонентов функциональности, деленной на стоимостные показатели по:' пределам функций и вариантов решений 11и / — +К т И ! -+)П!О Д 11т ! -э !/!ат С !/ / = сот! / — + в/!т К~ 6!К К ~!1!Кз Кз 1!~!К4 "К '!'!К " К !~К~ +К К !! отсюда 1,'~" К, 1/ !=1 К, Подставляя полученные значения в формулу (1.3), получим /,,г к, ~ "к„//1 К, ~ С„1/,// (3.37) .; !=! при К,— +1, С, — ~ ///т, / —, т1л, где ппп, шах-+1, 2, 3,..., и, показывающие зависимость величи-: ны выполнения функции 1'Г„) от величины затрат на функцию проектирова-; ния 1'С„„) при различных значениях ф.

Получим: 68 Математическая интерпретация моделей (3.2б)-(3.38) представляет собой': пересечение (срез) компонентов: а, т, г, с, ..., г, по функциям ~ и может быть: выражена а, г~~,. "гу г- с„.,,. л...гас л... =1, тогда универсальное множество' У~г имеет материализованное и функциональное значение в своей предмет-, ной области. Таким образом, проведенный анализ методов математического описания'.

объектов проектирования и управления дает основания полагать, что вы-: бранная методика описания процессов проектирования автоматизированных систем технологической подготовки производства и управления разработка-, ми так же, как и любой объект проектирования, поддается математическому: моделированию и по структуре разработок является иерархической структурной системой. 4. ПРИНЦИПЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБОТКАМИ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Любые автоматизированные системы проектирования и управления раз-,' работками, будь то: АСУП, АСУ ТП, САПР и другие, являются системами массового обслуживания, к которым применима для расчетов очередей обслуживания заявок теория массового обслуживания.

Рассмотрим ряд вопро-: сов по обработке информации на примере автоматизированной системы управления технологическими процессами, так как нам уже знакомы из вы-: шеизложенного некоторые принципы ее построения. 4.1. Обобщенная модель взаимодействия модулей комплекса технических средств автоматизированной системы управления, технологическими процессами Рассмотрим, начиная с некоторого момента времени, процесс взаимодей-: ствия двух любых модулей на произвольном уровне иерархической сети ав-: томатизированной системы управления технологическим процессом (АСУ: ТП) или взаимодействие двух любых модулей на различных уровнях в. стандартном интерфейсе.

Этот процесс можно рассматривать как 191 после-,. довательность следующих временных интервалов (рис. 4.1). Рис.4.1. Обобщенный процесс взаимодействия модулей во времени 69 1. В некоторый случайный момент времени Т~ модуль с номером ~' ини-,' циирует операцию обмена информацией с модулем С. 2. В течение интервала времени т„=Т2-Т~ (где с, означает, что передача,' информации идет от модуля 1 к модулю С) происходит установление соединения между модулями.

Время установления соединения определяется как; сумма следующих случайных величин: ~с~ то~+ тобо ~ где т„— время ожидания в очереди на соединение, обусловленное обработ-, кой предшествующих запросов как данного модуля 1, так и любых других', модулей (ситуация "узла") „ г,б — время обработки запроса модуля г системой аппаратурно-, программных средств модуля С. В дальнейшем работу системы аппаратурно-,' программных средств необходимо рассматривать совместно. 3. В течение интервала времени т,=Тз-Т2 производится обработка инфор-' мационного блока. Под обработкой информационного блока следует пони-' мать весь комплекс арифметико — логических операций, связанных с выпол-' нением любой программы управления технологическим процессом П~ номер программы) системы программ (ПД lс =1, 2,..., lс.

Структура интервала ~, весьма сложна и ее необходимо рассматривать с позиции функции. 4. В течение интервала времени тр,=Т5-Т4 осуществляется разъединением, модулей. Очевидно, что в общем случае разветвленных больших систем все временные интервалы имеют случайное распределение длительностей. Временной интервал 5,=го,+~,+ трр',+гр, представляет время взаимодействия моду-: ля ~'с С. Передача информации от модуля ~' к С идет в аналогичном цикле (точка' Тб на рис. 4.1). Модуль С в рассматриваемой части структуры является цен-,.' тром, с которым соединены остальные модули.

Структура интервала ~;. Возможная структура интервала ~, представлена, на рис. 4.2. Рис.4.2. Обобщенная структура интервала 1, В момент времени Т2 начинает выполнятся управляющая программа ~ПД., В течение интервала времени длительностью (1,-Т2) программа ~ПД ожи-, дает загрузки в вычислительный комплекс. В интервале (г~-т~) происходит пе-', редача информации, то есть загрузка вычислительного комплекса. В момент времени ~2 программа ~Пт~ генерирует запрос на обмен информацией с системой устройств, подключенных к данному модулю вычисли-; тельного комплекса (каналами связи, системой накопителей, устройствами документирования и др.).

Запрос инициирует прерывание выполнения ~Щ„ которое ожидает обработки системой прерываний в течение времени (~з-~3.' 70 Обработанное к моменту времени 14 прерь~вачие или ряд прерыва|ий идачтиф~цирует тип за1роса Считается, что обработка прерыва.|ия к моменту 14 завершается полностью и вычислительный комплекс может перейти к выполнению любой опереции. В некоторых случаях выполнение программы (Пд может продолжаться до момента времени Ь (окончание выполнения некоторых кома.|д, выполнение операций ввода-вывода по кенепаи, допускаощим параллельную рЖоту с вычислителем и т.д.).

Если прерыва.|ие было вызва|о появлением за1росов, без выполнения которых продолжение программы (Пк) невозможно, то выполнение (Пк) прекращается. Прекращение выполнения программы (Пк) обуслюливеется тем, что за1росы должны выполняться некоторыми (по отношению к рассметривааиому модулю) внешними системаии (системой связи, бачком денных, терминапаии, другими вычислителями), то есть время на организа4ию их выполнения много больше времени обраэстки любой из команд в вычислителе.

Интервал времени ((е-(з) мс»кет быть использова| для реепизеции мультипрограммного режиме с за рузкой в вычислитель программы (Пк+,). В момент времени 1е системз, выполнившая за|рос, передает сигнал о э|вершении его выполнения. Этот сигнал инициирует прерыва|ие, которое обрабатывается по рассмотренному циклу, и в этом случае тжже возможно ожидание обработки прерывания. В момент времени 1т возможно возобновление обработки (П|,), есть отсутствуют причины, мешаощие продолжению выполнения (П,) (на1ример, наличие более срочных работ с приоритетом). рассмотренный процесс является типичным для обработки большинства (ПД. Таким образом, интервал 1| — это системе интервапов «за|ятости» и «неза|ятости» времени вычислительного комплекса (или любого обрвбатываощего центра), причем эти интервалы генерируются самой программой (ПД. Сг|ецует отметить, что все временные интервалы процесса вза|мадействия модулей технических средств евтоматизировачной системы упревлени я технологическими процессаии содержат перечисленные состжляющие, то есть распределение аземени работы упревляющих программ по приему, обработке и переда.|е информации (рис.

4.2), является наиболее общим. 4.2. Определение времени ожидания обработк и в автоматизированных системах управления технологическими процессами Назовем периодом к-за|ятости тжой период времени, когда в вычислителе иьиются 'к-е програимы на обработке, в очереди или в промвкуточном каком-либо нжопитепе Соответственно в период к-неза-ятости система не содержит ни одной к-програимы.

Период 'к-за|ятости общего вида в АСУ ТП можно предсг-вить схемой (рис. 4.3). С» Рис.4.3. Общий вид интервала занятости в АСУ ТП Преобразование Лапласа-Стильтьеса распределения времени ожидания,,' обработки к-программы, попавшего в интервал Ьзанятости, в общем случае' имеет вид Х1- Я»ЕС»)П вЂ” Х,С„(Я)) ~4.1) ЕС„~Л»Х,С» ~5') — Л» + Я Все возможные периоды к-занятости разобьем на пять типов в соответст- ' вии с видом начального интервала ~рис. 4.4).