Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (3-е изд., 2001) (1186218), страница 76
Текст из файла (страница 76)
При проектировании АСОИУ различных уровней, исходя изобщности решаемых задач, принято выделять информационное,математическое, программное, техническое и организационноеобеспечение [2, 25, 34, 35, 52].Объект моделирования. Техническое обеспечение — одна из основных составных частей АСОИУ, той материально-техническойбазы, с помощью которой реализуются экономико-математическиеметоды управления. Комплекс технических средств включает в себяразнообразные средства вычислительной техники, сбора и передачиинформации, обеспечивающие своевременную и качественную переработку управляющей информации, причем территориальная удаленность объектов управления в АСОИУ требует применениясредств передачи информации, основная задача которых — обменинформацией между местом ее возникновения и информационновычислительным центром с необходимой скоростью и достоверностью.Наиболее перспективным направлением в области созданиятехническогообеспеченияАСОИУ является построение информационно-вычис<%n^sБазовая^лительныхсетей, цифровых^^"ехтиЗиогО^''сетьсетейинтегральногообслу"' '•'Абонентская"J—~~/ISОHiживания, позволяющих на„„ — ~сетьиболее эффективно использовать ресурсы обработки-<ч<^~и хранения информации [35,38, 51, 54].
Структурная схема такой сети показана нарис. 10.2, где выделены уровни базовой (магистральной)сети, реализующей обменинформацией между центраР^иналЫми коллективного пользования, и терминальной (абоРис. 10.2. Структурная схема информацинентской)сетью, обеспечионно-вычислительной сети328£—»*- « — Концент Абонентский$МагистральныйHiкоммутациираторкоммутации?- • * —1\ГлавнаяЭВМАбонентскаяЭВМ15Рис. 10.3. Структурная схема взаимодействия терминальной и базовой сетивающей обмен информацией между пользователями и ЭВМ. Основными структурными элементами сети являются: узлы (центры)коммутации потоков, осуществляющие все основные операции поуправлению сетью, включая коммутацию и маршрутизацию потоков сообщений (пакетов); концентраторы, обеспечивающие сопряжение входных низкоскоростных каналов связи с выходным высокоскоростным каналом; терминалы, выполняющие функции организации доступа пользователя к ресурсам сети и функции по локальной обработке информации; каналы связи, реализующие обменинформацией между узлами сети (узлами коммутации, концентраторами, терминалами) с требуемым качеством.Рассмотрим более подробно работу фрагмента такой информационно-вычислительной сети на уровне взаимодействия терминальной и базовой ее частей (рис.
10.3). Информация, требующаяобработки, поступает с терминалов пользователей в виде сообщений длиной q бит с интенсивностью Я сообщений/с. АбонентскаяЭВМ, подключенная к узлу коммутации, производительностьюh бит/с обрабатывает поступающую от концентраторов информацию. Мультиплексные каналы ЭВМ обслуживают по к терминаловкаждый, передавая данные к ЭВМ со скоростоью В бит/с. Принедостатке вычислительной мощности для обработки информациипользователей абонентская ЭВМ через узлы коммутации и магистральный канал связи с пропускной способностью С бит/с подключается посредством центра коммутации к ЭВМ верхнего уровня сети(главным ЭВМ), которые имеют суммарную производительностьН бит/с при наличии п мультиплексных каналов. При этом предполагается, что процессы коммутации выполняются мгновенно. При проектированииАСОИУнеобходимоОце-Потерянныенить среднее время обработки информации Т0 и вероятность отказа в выполненииработ Рог в случае работытолько с абонентской ЭВМ, v - / |т.
е. в автономном режиме,и в случае подключения©^К ОДНОЙ из ЭВМ сети коллективного пользования.f~h сообщения'<$•[пОЕслуженные. «I сообщения-чЗ^Ц^рИс. 10.4. Представление фрагмента сетив виде Q-схемы329Формализация процесса функционирования объекта моделирования. Процесс функционирования данного фрагмента информационно-вычислительной сети может быть представлен в виде Q-схемы,имеющей два параллельных канала обслуживания, а также связи,управляющей блокировкой. Структура такой Q-схемы, формализующей процесс работы фрагмента описанной сети, представлена нарис.
10.4. Здесь И — источник; Кх и К2 — каналы обслуживания.В качестве выходного потока источника (И) рассматривается суммарный поток сообщений от терминалов, т. е. поток на выходеконцентратора. Выходной поток Q-схемы составят обслуженныесообщения при работе каналов К ; и К2 н потерянные сообщенияпри отключении (блокировке) канала К2.
В такой постановке решение этой задачи аналитическим методом (в явном виде) с использованием теории массового обслуживания не представляется возможным из-за стохастического характера работы ме(_Пуск)ханизма блокировок, поэтому для оценки интересу~ "ввод 7ющих характеристик восисходных Iпользуемся методом ими/ данных JмоделироватационногоУстановканачальныхния.условийВ этом случае можнозаписать:эндогенныепеременные: Т0 — средОпределениетекущего зна нее время обслуживаниячения потокасообщений; Рот — вероятность отказа в обслуживании; экзогенные переменные: X^=KnqX — интеОпределениенсивность входного потокаОбработкапревышенияВходногоисообщений; h — произвопотока УКресурсадительность абонентскойЭВМ; Я — суммарная производительность главныхЭВМ сети; В — пропускнаяспособность селекторныхканалов ЭВМ; С — пропускная способность магистрального канала связи;уравнения модели: а)при блокированном каналеT0=2B+q/h, P0T = V.z-h)/hРис.
10.5. Укрупненная схема моделирующепри А£>А,го алгоритма фрагмента сетиГ330б) при работе каналов К, и К 2Ta = 2g/B+g/h++ k(2q/C+q/H)KXL-L),P OI = 0.Моделирующий алгоритм. Укрупненная схема моделирующего алгоритма процесса функционированияфрагмента информационно-вычис- о, 2лительной сети представлена на рис.10.5.оПримеры результатов моделированияв виде зависимости Рт=/{Ы) приведены нарис. 10.6.5060кПРис. 10.6. Результат моделирования фрагмента сети10.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМЭффективность работы АСОИУ существенно зависит от качества моделей, на базе которых реализуется процесс управления.
В силу сложности объекта управления проводится его декомпозиция наотдельные части, т. е. выделяются функциональные подсистемы,включая такие, как технико-экономическое планирование, техническая подготовка производства, оперативное управление производством и т. д. [25, 29, 34, 52].Объект моделирования. Рассмотрим одну из функциональныхзадач подсистемы оперативного управления основным производством. В качестве примера такой задачи можно привести задачу«Расчет плана сдачи и получения деталей в натуральном выражении».Решение этой задачи на ЭВМ полностью позволяет автоматизировать получение информации по расчету планов сдачи и деталейв натуральном выражении по цехам на год с разбивкой по кварталам и месяцам на предприятиях с подетальной системой планирования.
Планы сдачи и получения деталей рассчитываются длявсех цехов-изготовителей и цехов-потребителей предприятия согласно технологическому маршруту. Основу этих планов составляетразвернутый план потребности в деталях на товарный выпуск продукции, скорректированный с учетом величины плана изменениязаделов и компенсации неизбежных внутрипроизводственных потерь.На предприятиях с дискретным характером производства (например, крупносерийного и массового приборостроения и машиностроения) процесс движения изделий (деталей, узлов) состоит иззаготовительной, механообрабатывающей и сборочной стадий (рис.10.7). Обычно стадии заготовки и сборки представляют собой детер331Поток покупных комплектующихизделийИПотоПоток СборочныйПотокЛЩЩэаготови«Амеханоа8ра5ателцехцех деталейпоставь>"<ьш W -^^\тывашщийизделийРис.
10.7. Структурная схема движения изделий в процессе дискретного производстваминированные процессы, а механообрабатывающее производствоимеет стохастическую природу. Фактически механообрабатывающие подразделения производства представляют собой некоторуюкибернетическую систему типа «черного ящика», на вход которогопоступает поток заготовок, а на выходе имеется поток партийготовых деталей. Количество стандартных деталей в партии и время выпуска — случайные величины. Для сглаживания стохастичности и придания потоку партий деталей, поступающих на сборку,ритмичного характера заранее до начала планового периода устанавливаются заделы деталей.Под заделами (запасами) понимаются различного рода заготовки, покупные комплектующие изделия, готовые детали и т.
д.,находящиеся на разных стадиях производственного процессав предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы наразличных его стадиях. Обычно выделяют следующие заделы: оборотные, представляющие собой запасы деталей, комплексующихизделий и т. п., которые возникают из-за неполной согласованностивремени выполнения работы на отдельных линиях или рабочихместах; страховые (резервные), представляющие собой запасы,предназначенные для локализации непредвиденных перебоев и неполадок с тем, чтобы не дать им распространиться далее по направлению технологического маршрута.Для определения оптимального размера задела деталей в функциональной подсистеме оперативного управления основным производством АСУ предприятием решается соответствующая задача,в основе которой лежит модель, построенная на базе аналитического или имитационного подхода.Фрагмент производственного процесса, показывающего взаимодействие цеха 1 (механообрабатывающего) и цеха 2 (сборочного)через оборотный и страховой заделы, представлен в виде структурной схемы (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
