Лекции_додонов (862470), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

UTIL - Коэффициент использования.

AVE.TIME - среднее время пребывания транзакта в устройстве. Для нашей модели, здесь указано среднее время обработки детали на станке.

OWNER - номер последнего транзакта, занявшего устройство.

PEND - количество прерванных в устройстве транзактов.

INTER - количество прерывающих устройство транзактов.

RETRY - количество транзактов , ожидающих специальных условий.

DELAY - количество транзактов , ожидающих занятия устройства.

После данных об устройствах приводятся результаты работы очередей. Здесь учитывается следующее:

QUEUE - номер или имя очереди.

МАХ - максимальная длина очереди.

CONT - текущая длина очереди.

ENTRY - общее количество входов.

ENTRY(O) - количество «нулевых» входов т.е. транзактов, которые не стояли в очереди. Их время пребывания в очереди равно 0.

AVE. CONT - средняя длина очереди.

AVE.TIME - среднее время пребывания транзактов в очереди.

AVE. (-0) - среднее время пребывания без учета нулевых входов. RETRY - количество транзактов, ожидающих специальных условий.

Последний список данных о будущих событиях. В них отображаются транзакты с содержимым их параметров в порядке их следования по модели.

XN - номер транзакта:

PRI - приоритет транзакта;

BDT - абсолютное модельное время;

ASSEM - номер семейства транзактов;

CURRENT - номер блока где находится транзакт (0 - если не вошел в

модель);

NEXT - номер блока, в который должен войти транзакт: PARAMETR - номер или имя параметра транзакта; VALUE - значение параметра.

Теперь ознакомившись с данными, полученными в результате моделирования, о работе системы можно сказать следующее:

1). Робот и станки используются неэффективно, о чем говорит коэффициент использования (UTIL). Так робот использовался только на 43%, станок №1 на 39%, а станок №2 на 65%

2). Максимальная длина очередей равна 1, а среднее время нахождения деталей во всех очередях(кроме 3 и 5) равно 0.

5. Опираясь на результаты моделирования можно предложить следующие действия для повышения эффективности работы ГПМ.

А) Можно увеличить интенсивность подачи заготовок к ГПМ и тем самым повысить производительность робота и станков.

Б) Автооператор 1 можно совсем убрать, а его функции передать роботу. Это понизит стоимость ГПМ.

Сети Петри (Фактическая производительность)

Моделирование роботизированного технологического комплекса (РТК)

Одним из инструментов моделирования дискретных процессов, протекающих в производственных системах, и в частности в роботизированных технологических комплексах (РТК) являются сети Петри и их модификации – временные сети Петри, цветные сети Петри и т.о.

Аппарат сетей Петри позволяет описывать параллельные, асинхронные, иерархические дискретные процессы. Математическая модель описываемого сетью Петри дискретного процесса наглядна, легко алгоритмизируется для моделирования на ЭВМ.

Имитация функционирования РТК описывается изменениями в маркировки сети Петри, моделирующий данный производственный объект. Маркировка сети изменяется согласно ряду правил, в результате чего сеть переходит из некоторого начального (заданного) состояния в некоторое конечное.

Временные сети Петри позволяют в явном виде ввести в процесс имитации время протекания отдельных действий РТК.

Времена транспортировки заготовок, загрузки/разгрузки станка обработки на станке детали, время простоя из-за неисправности станка, робота, накопителя, простое из-за отсутствия заготовок и т.д.

Пример:

РТК (рис. 1) предназначен для обработки деталей одного типа.

Рис.1 а) Компоновка РТК, б) Сеть Петри (временная)моделирующая работу РТК

РТК обрабатывает детали одного типа.

В начале работы кассета с заготовками (25 заготовок) находится на входной позиции РТК – позиция ПН_1. Каждая заготовка проходит последовательную обработку на 2-х станках СТ_1 и СТ_2 и перекладывается в кассету готовых деталей ПН_2 – выходная порция РТК. ПР переносит одновременно 1 деталь.

Время обработки на СТ_1 = 15 минут плюс некоторое случайное время, которое распределено по нормальному закону с мин. и мин.; СТ_2 мин плюс некоторое случайное время, распределенное также оп нормальному закону мин. и мин.

Время установа заготовки на СТ_1 с учетом ее взятия с ПН_1 и переноса распределено по нормальному закону с мин. и мин.

мин. мин

мин. мин

При выполнении любого действия роботу ПР требуется 0.1 мин. для возвращения в исходную точку.

Сеть Петри содержит семь мест (и позиций) р1-р7 и три перехода t1-t3

Функциональное описание элементов сети:

р1 – отображает состояние входного накопителя, количество маркеров = числу заготовок в ПН_1

р2 – моделирует СТ_1 , р3 – моделирует СТ_2

р4 – отображает состояние выходного накопителя, кол-во маркеров равно числу деталей в ПН_2

р5 – отображает состояние промышленного робота ПР (наличие маркера соответствует тому, что ПР_1 свободен)

р6 – отображает состояние СТ_1 ( наличие маркера соответствует тому, что СТ_1 свободен)

р7 – отображает состояние СТ_2 (наличие маркера соответствует тому, что СТ_2 свободен)

- станок свободен (наличие маркера соответствует тому, что станок СТ_1 (СТ_2) свободен).

Начальная маркировка сети

Переход сети t1 – моделирует взятие заготовок из ПН_1, переноса ее к СТ_1 и установки на станок.

Переход сети t2 – моделируют действия снятия заготовки со СТ_1 и переноса ее на СТ_2 и установки на станок.

Переход сети t3 – моделирует действие снятия готовой детали сети со СТ_2 и переноса ее к ПН_2.

Маркировка мест сети Петри иллюстрируется на графе числом маркера в кружке, равным маркировке соответствующего места.

Выполнение перехода на графе сети Петри – это удаление маркеров по каждой дуге с входных мест перехода и появление дополнительных маркеров по каждой дуге в выходных местах выполняемого перехода.

Функционирование системы описывается последовательной сменой ее состояния, т.е. последовательной сменой маркировок. Изменение маркировки в позициях может произойти только при выполнении некоторого перехода, т.е. при выполнении некоторого события в РКТ.

Переход может быть выполнен, если во всех его входных местах имеется достаточное число маркеров для их удаления, т.е. маркировка каждого входного места должна быть не меньше чем кратность дуг, связывающих его с запускаемым переходом.

Время обработки на 1-м станке СТ_1 моделируется временной задержкой в позиции р2, а на втором станке в позиции р3. Времена обслуживания РТК ПР моделируются задержками в переходах.

Начальная маркировка сети равна: (25, 0, 0, 0, 1, 1, 1). В данном состоянии разрешен только один переход t1, после выполнения которого, маркировка изменится и станет равна (24, 0, 0, 0, 0, 1, 0).

ПР_1 начинает загрузку на СТ_1 первой заготовки. После имитации временной задержки t3=2 мин маркировка сети изменится и станет (24, 0, 0, 0, 1, 0, 1), что соответствует началу обработки заготовки на станке СТ_1 и освобождения ПР_1. Датчиком случайных чисел с нормальным законом распределения генерируется время задержки в месте р2, соответствующее времени обработки первой заготовки на СТ_1.

По истечении это задержки маркировка сети изменится на следующую:

(24, 1, 0, 0, 1, 0, 1). Что соответствует событию окончания обработки первой заготовки на СТ_1. При этой маркировке сети может сработать переход t2, изменяя маркировку сети на (24, 0, 0, 0, 0, 1, 0), что соответствует началу перегрузки заготовки со станка СТ_1 на станок СТ_2.

При реализации алгоритма сети Петри на ЭВМ возникают ситуации, когда возможно выполнение (запуск) нескольких переходов. Для однозначного выбора одного перехода для запуска могут использоваться приоритеты. Каждому переходы ставиться в соответствие некоторое число – приоритет. При равных условиях будет выполняться переход с большим приоритетом. В рассматриваемом примере будем считать приоритеты переходов равными и поэтому, для выполнения будет выбираться переход с меньшим номером.

Характеристики

Список файлов лекций