Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами Советский патент 1986 года по МПК G06F9/50 G06N7/08 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано в устройствах, моделирующих системы массового обслуживания.

Цель изобретения -расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования режимов подготовки обслужив ающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различны ми приоритетами содержит вход 1 заявок высокого приоритета, вход 2 заявок низкого приоритета, первьш 3 и второй 4 элементы И, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент 7 запрета, первый развязывающий диод 8, третий элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор 12 стробов со случайной скважностью, четвертый развязывающий диод 13, первый элемент НЕ 14, первый дифференцирующий элемент 15, в торой 16 и третий 17 развязывающие диоды, третий 18 и четвертый 19 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор 20 тактовых импульсов, первый счетчик 21 импульсов, пятый развязьшающий диод-22, . первый формирователь 23 стробов импульсов, шестой развязывающий диод 24, пятый элемент И 25, второй дифференцирующий элемент 26, второй - элемент НЕ 27, элемент ИЛИ-НЕ 28, второй формирователь 29 стробов импульсов, шестой элемент И 30, второй счетчик 31 импульсов, седьмой развязывающий диод 32, третий элемент НЕ 33, седьмой элемент И 34, четвертый элемент И 35, третий дифференцирующий элемент 36, третий формирователь 37 стробов импульсов, элемент ИЛИ 38, выход 39 заявок высокого приоритета устройства, выход 40 заявок низкого приоритета устройства.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 распределены по опреде- ленньм (одинаковым или разным) законам. Моделью обслуживающего прибора являются генераторы 10 и II. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов один и тот же,

так как они моделируют один обслуживающий прибор. Моделью режима подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок являются генераторы 18 и 19. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов одинаков, но отличается от закона распределения генераторов 10 и 11, так как процессы подготовки и обслуживания в общем случае неидентичны.

Генератор 12 стробов со случайной скважностью служит для имитации отказов обслуживающего прибора в режиме подготовки и обслуживания заявок. Закон- распределения интервалов

следования стробов определяется законом наступления события, состоящего в отказе обслуживающего прибора, а закон распределения длительности стробов определяется законом распределения времени восстановления. Сигналы с первого и второго выходов генератора 12 снимаются в противо- фазе.

Элемент НЕ 14 служит для преобразования сигналов на входах останова генераторов 10 и 18 к виду сигналов на аналогичных входах генераторов 11 и 19. Диод 13 служит для развязки между вторым выходом генера

тора 12 и запускающим входом генератора IО. Дифференцирующий элемент 15 служит для дифференцирования заднего фронта строба генератора 12 и установления триггеров 5 и 6 в исходг

ное положение полученным импульсом.

Диоды 16 и 17 служат для развязки между выходами генераторов 10 и 11, диод 8 - между выходом элемента И 9 и входом триггера 6. Генератор

20 тактовых импульсов моделирует режим технического обслуживания прибора. Период следования импульсов генератора 20 имитирует периодичность проведения недельного технического обслуживания. Первый счетчик 21 тактовых импульсов по каждому четвертому импульсу генератора 20 выдает сигнал, имитирующий проведение месячного технического обслуживания,

С помощью второго счетчика 31 импуль - сов, путем пересчета импульсов с выхода счетчика 21, и элемента И 35, куда подаются первый и третий разряды счетчика 31, моделируется режим полугодового технического обслуживания .

Формирователи 23, 29 и 37 стробов импульсов моделируют различие по времени проведения соответственно недельного, месячного и полугодового технического обслу; ивания. Формирователь 23 при подаче на его вход импульса с генератора 20 вьщает строб длительностью t, формирователь 29 при подаче на его вход импульса с третьего разряда счетчика 2 - строб длительностью 2 С , формирователь 37 при подаче на его вход сигнала с элемента И 35 - строб длительностью 7Г .

Дифференцирующие элементы 26 и 36 служат для дифф.еренцирования заднего фронта стробов соответственно формирователей 29 и 37 и сброса счетчиков 21 и 31 в нулевое состояние полученным импульсом,- Диоды 22, 24 и 32 служат для развязки между выхо-- дамй дифференцирующих элементов 26 и 36 и входами счетчиков 21 и 31.

С помощью элементов И.25, 30 и 34 и ИЛИ-НЕ 28 соответствующие сигналы ч с формирователей стробов подаются на элементы И 3 и 4, чем моделируется прекращение обслуживания всех заявок в результате приведения того или иного вида технического обслуживания Элемент НЕ 27 служит для перекрытия сигнала на проведение недельного технического обслуживания в случае выработки сигналов на проведение ме-. сячного или полугодового технического обслуживания. Элемент НЕ 33 служит для перекрытия сигнала на проведение месячного технического обслуживания при формировании сигнала на проведение полугодового технического обслуживания.

Элемент ИЛИ 38 при наличии необ- .служенной .заявки в системе задерживает, момент начала проведения технического обслуживания до полного удовлетворения ранее поступившей заявки, при этом сокращением времени технического обслуживания можно пренебречь, так как время обслуживания любой заявки значительно меньше длительности проведения любого вида технического обслуживания. Устройство может работать в пяти режимах: обслуживание заявок низкого приоритета; обслуживание заявок высокого приорите

5

0

5

0

5

0

5

5

та; обслуживание заявок высокого , приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета; моделирование отказа обслуживающего прибора в режиме подготовки к обслуживанию и его восстановление; моделирование технического обслуживания прибора по календарному принципу.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех режимах триггеры 5 и 6 установлены в состояние, при котором на их выходах, подключенных к входам элементов И 3 и 4, устанавливается высокий потенциал, а на управляющем входе элемента 7 запрета напряжение отсутствует и он закрыт.

Обслуживание заявок низкого приоритета.

Импульс с входа 2 через элементы И 4, запрета 7 и диод 8 запускает генератор 19, триггер 6 переводится в состояние, при котором элемент И 4 закрыт до окончания обслуживания поступающей заявки. Поступающие в это время на вход 2 заявки к обслуживанию не принимаются и теряются. После окончания режима подготовки обслуживающего прибора формируется импульс на выходе генератора 1-9, который запускает генератор 11 , имити-- руя начало обслуживания заявки. После окончания обслуживания заявки сигнал с выхода генератора 1I переключает триггер 6 в состояние, при котором с его пер-эого выхода подается разрешающий потенциал на первый вход элемента И 4, открывая его.

Обслуживание заявок высокого приоритета .

Импульс с входа 1 через открытый элемент И 3.запускает генератор 18, имитируя начало подготовки обслуживающего прибора, и переводит триггер 5 в состояние, закрьтающее элемент И 3 до окончания обслуживания. При этом на управляющий вход элемента 7 запрета подается напряжение и он закрьшается. Заявки,поступающие на входы 1 и 2, к обслуживанию не принимаются, так как закрыты входы элементов И 3 и запрета 7 соответственно. По окончании режима подготовки на выходе генератора 18 формирует ся сигнал, запускающий генератор 10, имитирующий начало обслуживания заявки высокого приоритета. После окончания обслуживания и появления импульса на выходе генератора 10 схема переводится в исходное состояние опрокидывается триггер 5 и открьгаа- ются элементы И 3 и запрета 7.

Обслуживание заявок высокого приоритета, поступающих в момент обслуживания заявок низкого приоритета.

Заявка низкого приоритета с входа 2 через открытые элементы И 4 и запрета 7 запускает генератор 19 и опрокидывает триггер 6, при этом закрывается вход И 4, а на вход элемента И 9 поступает разрешающий потенциал.

Заявка высокого приоритета, поступившая на вход 1 до окончания работы генераторов 19 или 11,через открытый элемент И 3 запускает генератор 18, через диод 13 устанавливает генераторы 19 и И в исходное состояние (чем имитируется прекращение обслуживания заявки с низким приоритетом) и опрокидьшает триггер 5. При этом закрываются элементы И 3 и запрета 7 В таком состоянии устройство удер- живаетсй до окончания обслуживания заявки с высоким приоритетом. После появления импульса на выходе генератора 10, имитирующего окончание обслуживания заявки высокого прйорйт - тад опрокидьюается триггер 5, открывая элементы И 3 и запрета 7. Одновременно этот импульс проходит через элемент И 9, на первом входе которого имеется разрешающий потенциал от триггера 6 на запуск генератора 19.Этим имитируется повторная подготовка и обслуживание заявки низког приоритета, обслуживание которой было прервано поступлением заявки высокого приоритета.

До окончания обслуживания триггер 6 удерживает элемент И 4 в закрытом состоянии, а элемент И 9 - в открытом. После появления импульса на выходе генератора 11 устройство возвращается в исходное состояние. При поступлении очередной заявки высокого приоритета на вход 1 до окончания работы генератора 1 обслуживание заявки низкого приоритета снова прекращается установкой генераторов 11 и 19 в исходное состояние импульсом -с выхода элемента И 3 и работа устройства повторяется аналогичным образом.

Моделирование отказа обслуживаю- атего прибора и его восстановление.

0

S

0

5

0

5

Q

5

5

Генератор 12 генерирует стробы со случайной скважностью и длительностью При этом случайньй интервал следования стробов определяется законом распределения среднего времени наработки на отказ моделирующегб прибора, а длительность строба - законом распределения среднего времени восстановления. С поступлением на запрещающие входы генераторов 10,11,18 и 19 стрр- ба с генератора 12 первые обнуляются и поддерживаются в таком состоянии до окончания строба, чем имитируется отказ и процесс восстановления обслуживающего прибора. Если в это время производится обслуживание заявок в одном из указанных режимов, то оно прекращается, все заявк и, поступившие во время восстановления обслуживающего прибора, к обслуживанию не принимаются и теряются. При этом состояние элементов И 3, запрета 7 и И 9 произвольное. По окончании строба дифференцирующий элемент 15 дифференцирует задний фронт строба и ус- танавливает триггеры 5 и 6 в состояние, открывающее элементы И 3 и 4 соответственно. При этом устройство готово к работе в любом из трех первых режимов до начала генерации следующего строба, генератором 12.

Моделирование технического обслу- , живания прибора по календарному принципу.

Генератор 20 тактовых импульсов выдает серию импульсов с частотой следования, имитирующей периодический процесс проведения недельного технического обслуживания прибора. Пересчетная схема, состоящая из двух трехразрядньрс счетчиков 21 и 31, элементов И 35, 25 и 30, формирователей 23,29 и 37 стробов, элементов НЕ 27 и 33 и элемента ШШ-НЕ 28, формирует последовательность стробов длительностью t с периодом Т, длительностью 2 t с периодом Т, 4 „ и длительностью 7-t с периодом Т„ , 6 Тц, которая поступает на элемент ИЛИ-НЕ 28 и через элемент И 34 подается в виде запрещающих потенциалов на элементы И 3 и 4, причем величина выбирается таким образом, что t . Пбступаюп9 е в это время на входы 1 и 2 заявки на обслуживание не принимаются и тершот- ся, так как входы элементов И 3 и 4 закрыты под действием запрещающего

напряжения с выходом соответствующих формирователей стробов. Если в момент поступления строба с элемента ИЛИ-НЕ 28 производится обслуживание заявки в одном из указанных ранее режимов, то они обслуживаются до конца, так как с элемента ИЛИ 38 на вход элемента И 34 поступает запрещающий потенциал, удерживаемый до полного удовлетворения заявок, находящихся в приборе.

Сброс счетчика 21 в исходное состояние осуществляется задним фрон-- том стробов, имитирующих месячное и полугодовое техническое обслуживание, Сброс счетчика 31 осуществляется задним фронтом строба,-имитирующего полугодовое техническое обслуживание

Для примера рассмотрим работу устройства при имитации режима полугодового технического обслуживания.

Генератор 20 тактовых импульсов генерирует серию импульсов, поступающих на вход счетчика 21. По каждо му четвертому импульсу генератора 20 на выходе счетчика 21 формируется сигнал, поступающий на вход счетчика 31 и, когда последний будет находиться в состоянии, при котором в первом и третьем разрядах формируется единичный потенциал, на выходе элемента И 35 появится импульс, запускающий формирователь 37 стробов, имитируя начало полугодового технического обслуживания. Этот сигнал через элемент ИЛИ-НЕ 28 и элемент И 34, в случае отсутствия заявки в приборе, поступает на запрещающие входы элементов И 3 и 4. Все заявки. , поступающие во время проведения тех- (Нического обслуживания прибора, те- 1ряются. По окончании строба дифферен цирующий элемент 36 дифференцирует задний фронт строба и сбрасывает счетчик 3 в исходное состояние, при этом открьшаются элементы И 3 и 4 и устройство готово к работе в тюбом из первых четырех режимов до начала генерации следующего строба. Работа устройства при имитации режимов недельного и полугодового технического обслуживания аналогична,

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различ- ньши приоритетами, содержащее первый и второй генераторы импульсов со слу

23242S

чайным интервалом следования, первый и второй триггеры, первый элемент НЕ, генератор стробов со случайной скважностью, с первого по четвертый развязьдаающие диоды, первый дифференцирующий элемент, с первого по третий элементы И, причем вход заявок высокого приоритета устройства соединен с первым входом первого элемен Q та И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого генератора импульсов со случайным

JJ HHTepaknoM следования является выходом заявок высокого приоритета устройства и подключен к второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с управляюгцнм входом

20 элемента запрета, информационньй вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход элемента запрета соединен с первым входом второго триггера и через первый развязьшающий

25 диод с выходом третьего элемента И, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом заявок низкого приоритета устройства и подключен к второму входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является входом заявок низкого приоритета устройства, второй выход второго триггера подклю ен к

35 первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого, генератора импульсов со случайным интервалом следования, первый выход генератора стробов со случайной скважностью соединен с входом первого дифференцирующего элемента, входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к запрещающему входу первого генератора импульсов со слзГ чайным интервалом следования, выход первого дифференцирующего элемента через второй развязьшающий диод соединен с вторым входом первого триггера и через третий развязываю щий диод подключен к второму входу второго триггера, второй выход генератора стробов со случайной скважностью соединен с вторым входом второго триггера, с запрещающим входом

55 второго генератора импульсов со случайным интервалом следования и через четвертый развязывающий диод, включенный в обратном направлении.

30

40

91

соединен с- первым входом первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функцио нальных возможностей устройства за счет моделирования режимов подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу, в него введены третий и четвертый генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор тактовых импульсов, -первый и второй счетчики импульсов, первый, второй - и .третий формирователи стробов импульсов, с четвертого по седьмой элементы И, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ НЕ, второй и третий дифференцирующие элементы, второй и третий элементы НЕ, с пятого по седьмой развязывающие диоды, причем выход-генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу первого счетчика импульсов и входу первого -формирователя стробов импульсов, вькод которого подключен к первому входу пято го элемента И,выход первого-счетчика импульсов соединен со счётньт входом второго счетчика импульсов и через второй формирователь стробов импульсов подключен к первому входу шестого элемента И и входу второго дифференцирующего элемента, выход которого через пятый развязьшающий диод, включенный в обратном направлении, соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, первый и второй разрядные выходы второго счетчика импульсов подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента И, выход которого через третий формирователь стробов импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, входом третьего дифференцирующего элемента, входом третьего элемента НЕ, выход которого

23242

соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего дифференцирующего элемента через седьмой развязывающий диод, включенг -ный в обратном направлении, подключен к входу сброса второго счетчика импульсов и через шестой развязывающий диод, включенный в обратном направлении, соединен с выходом второго

10 дифференцирующего элемента, выход пятого элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, первый выход шестого элемента И соединен с третьим входом элемента ИЖ-НЕ, вто)5 рой выход шестого элемента И через элемент НЕ соединен с третьим входом пятого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу седьмого элемента И, выход которого

20 соединен с третьими входами первого и второго элементов И, второй вход седьмого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход, которого соединен с первым выходом перво25 го триггера, а второй вход элемента ИЛИ подключен к первому вьрсоду второт го триггера, выход первого элемента И подключен к входу запуска третьего генератора импульсов со случайным

3Q интервалом следования, выход которого соединен с входом запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход третьего элемента И подключен к входу запуска четвертого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого соединен с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, запрещающие входы первого и второго генераторов импульсов со случайным интервалом следования подключены соответственно к запрещающим входам третьего и четвертого генераторов импульсов со случайным интервалом

35

40

45

следования.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники J . предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными - приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано в устройствах, моделирующих системы массового обслуживания (СМО). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования режимов подготовки обслуживающего прибора к обслуживанию заявок и технического обслуживания по календарному принципу. Для достижения указанной цели в устройство введены генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор тактовых импульсов, счетчики Ю1пульсов, три формирователя стробов импульсов, элементы И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, НЕ, дифференцирующие элементы, развязывающие диоды. Устройство моделирует следующие режимы функцио- нированидПсМО: обслуживание заявок низкого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, поступающих в момеят обслуживания заявок низкого приоритета, моделирование технического обслуживания по календарному принципу. I ил. (Л ND 1 :о ее ю

Составитель И.Дубинина Редактор В.Петраш Техред Л.Олейник Корректор А.Ференц

- -

Заказ 1715/52 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4