Устройство для моделирования технологических процессов Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании многофазных технологических процессов в гибких автоматизированных производствах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования режимов работы многофазных технологических процессов.

На фиг.1 представлена схема устройства J на фиг.2 - схема имитатора участка технологического процесса.

Устройство для моделирования технологических процессов содержит генератор 1 случайных импульсов, блок 2 генераторов тактовых импульсов,модель 3 технологического процесса, блок 4 регистрации.

Модель 3 технологического процесса содержит имитаторы 5 участка технологического процесса, элементы 6 и 7 И.

Блок 4 регистрации состоит из элементов 8 и 9 И, элемента 10 НЕ и трех суммирующих счетчиков 11, 12, 13. В счетчике 11 фиксируется количество готовой продукции на выходе многофазного технологического процесса, в счетчике 12 - суммарное время простоев,в счетчике 13 - суммарное время безотказной работы. При наличии потока продукции на выходе многофазного технологического процесса оборудование считается работаю щим безотказно, при его отсутствии - простаивающим. Каждый из имитаторов 5 содержит элемент 14 И, триггеры 15 и 16, элемент 17 НЕ, одновибра- торы 18, 19, 20, 21, элементы 22, 23 И, реверсивный счетчик 24 и дешифратор 25.

На выходах генератора 1, соединеных с входами имитаторов участков технологического процесса, формируются последовательности случайных импульсов, длительности которых пропорциональны времени безотказной работы оборудования участков, а длительность пауз между импульсами - времени его восстановления.

Блок 2 генераторов тактовьпс импульсов содержит типовые генераторы с регулируемой частотой следования импульсов. На его первом выходе формируется последовательность импульсов, частота которых задает масштаб времени, в котором происходит процесс моделирования, на группе выходов - последовательность импульсов, частота следования которых пропорциональна производительности участков технологического процесса, на последнем выходе - высокочастотная синхронизирующая, последовательность импульсов.

Устройство позволяет имитировать случайные процессы продвижения изготавливаемых изделий по различным участкам (фазам) технологического процесса с учетом надежности обрабатывающих центров, причем предполагается, что отказов межфазных накопителей и средств транспортировки изделий полуфабрикатов не происходит.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства

все триггеры и счетчики устройства устанавливаются в нулевое состояние. Генератор 1 на казедом из выходов формирует последовательность случайных импульсов. Эти последовательности поступают на вторые входы имитаторов 5 участков технологического процесса, на третьи входы которых поступают импульсы с соответствующих выходов блока 2 генераторов тактовых им

пульсов,

Первый вход имитатора k-участка технологического процесса подключен к второму выходу имитатора предьщущего участка. На нем присутствует

единичный сигнал в случае наличия из- делий-полуфабрикатов в межфазном накопителе, расположенном между этими участками. При опорожнении этого накопителя единичный сигнал сменяется нулевым. На второй вход k-ro имита- тора поступает поток случайных импульсов, задающих состояние (работоспособное или восстановление) обрабатывающего центра k-ro участка.На третий вход имитатора поступают импульсы от блока 2, частота которых задает производительность обрабатывающего центра. Эти импульсы проходят на вход триггера 15 с динамическим входом и на первый выход имитатора в том случае, если k-й обрабатывающий центр находится в работоспособном состоянии, в накопителе

перед ним есть в наличии изделия полуфабрикаты, а в межфазном накопителе, расположенном за ним, есть место для размещения обработанных на k-M участке технологического процесса изделии, чему ничный сигнал на

соответствует еди- первом выходе дешифратора 25. На пятый вход k-ro имитатора поступают импульсы с первого выхода (k+1)-ro имитатора, которые соответствуют изъятию изделий-полуфабрикатов из межфазного накопителя, расположенного между k-м и (k+1)-M участками технологического процесса, для обработки (k+1)-M обрабаты- вающим центром. Межфазные накопители моделируются с помощью реверсивных счетчиков 24.

Элементы 17 НЕ, 22, 23 И, одновиб раторы 18-21 служат для синхрониза- дин поступающих на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 24 импульсов. Типовые реверсивные счетчики не допускают одновременной подачи импульсов на эти входы. На четвертый вход каждого имитатора поступают высокочастотные импульсы с последнего выхода блока 2 генераторов тактовых импульсов. По переднему фронту каждого импульса формирует короткий импульс одновиб- ратор 18, по заднему - одновибратор 19. На суммирующий и вычитающий входы счетчика 24 короткие импульсы с выходов одновибраторов 20 и 21 могут поступать только в разные моменты времени.

На суммирующий вход счетчика 24 импульс поступает в том случае,если триггер 15 находится в единичном состоянии. Одновременно осуществляется сброс этого триггера в ноль. Аналогично, на вычитающий вход счетчика 24 импульс поступает при единичном состоянии триггера 16.

Содержимое счетчика 24 k-ro имитатора пропорционально количеству изделий-полуфабрикатов, находящихся в межфазном накопителе, расположенном между k-M и (k+1)-M участками технологического процесса.Дешифратор 25 формирует единичный сигнал на первом выходе, если в накопителе имеется место для приема изделий. В случае переполнения накопителя этот сиг нал исчезает. На втором выходе дешифратора единичный сигнал присутствует при наличии ненулевого количества изделий-полуфабрикатов в межфазном накопителе.

Нормальный ход технологического процесса на k-м участке обеспечен в том случае, если k-и обрабатывающий центр находится в работоспособном

0

5

0

5 0

5 0

5 0 5

состоянии, в предшествующем этому участку межфазном накопителе есть запас изделий-полуфабрикатов и в последующем накопителе есть место для размещения обработанных на k-м участке технологического процесса изделий. Если одно из этих требований не. Выполняется, то технологический процесс на k-й фазе прервется.

Элемент 6 И имитирует заключительную фазу технологического процесса. На его выходе поток импульсов пропорционален потоку готовых изделий на выходе многофазного технологического процесса. Предполагается, что склад готовой продукции переполнится не может. Количество изготовленной продукции фиксируется счетчиком 11 блока регистрации. На выходе элемента 7 И присутствует единичный сигнал в том случае, если в последнем межфазном накопителе есть запас изделий и последний обрабатывающий центр находится в работоспособном состоянии. В этом случае через элемент 9 И прохо дят импульсы масштаба времени с первого выхода блока 2 на , выход счетчика 13, фиксирующего суммарное время безотказной работы. В случае отсутствия единичного сигнала на выходе элемента 7 И импульсы масштаба времени поступают на вход счетчика 12, фиксирующего суммарное время простоев.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования технологических процессов, содержащее генератор случайных импульсов, блок генераторов тактовых импульсов и блок регистрации, первый информационный вход которого подключен к первому выходу блока генераторов тактовых импульсов, и модель технологического процесса, состоящую из двух имитаторов участка технологического процесса, каждьй из которых содержит два триггера и первый элемент И,о т- личающе е ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования режимов работы многофазных технологических процессов, модель технологического процесса дополнительно содержит два элемента И и п-2 имитаторов участка технологического процесса, каждый из которых дополнительно содержит второй и третий элементы И,

четыре одновибратора, элемент НЕ,реверсивный счетчик и дешифратор 5 причем в каждом имитаторе участка технологического процесса входы дешифратора подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика, с уммирующий вход которого соединен с выходом первого одновибратора и первым входом первого триггера, вычитающий вход реверсивного счетчика подключен к выходу второго одно- вибратора и первому входу второго триггера, выходы первого и второго триггеров подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, выходы которых соединены с входами запуска первого и второго одновибратороБ.соответственно, выход третьего элемента И подключен к вто рому входу первого триггера, выход элемента НЕ соединен с входом запуска третьего одновибратора, выход которого и выход четвертого одновибратора соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов Hj а первый выход дешифратора подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И k-ro и штатора участка технологического процесса (, п) соединен с вторым выходом дешифратора, (k-l)-ro имитатора участка технологического процесса, а выход третьего элемента И k-ro имитатора участка технологического процесса подключен к второму входу второго триггера (k-1)ro имитатора участка технологического процесса, третьи входы третьих элементов И всех имитаторов участка.технологического процесса подключены соответственно к выход ам генератора случайных импульсов,последний выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И модели технологического процесса, выходы первого и второго элементов И которой подключены к второму и третьему информационным входам блока регистрации, четвертые входы третьих элементов И всех имитаторов участка технологического процесса соединены -соответственно с выходами группы блока генераторов так- (товых импульсов, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента И модели технологического процесса, выход которого соединен с вторым входом второго триггера k-ro имитатора участка технологического процесса,второй выход дешифратора которого подключен к третьему

входу первого и второму входу второго элементов И модели технологического процесса, выходы четвертых од- новибраторов и элементов НЕ всех имитаторов участка технологическог о

процесса объединены и подклгочены к третьему выходу блока генераторов тактовых импульсов, а второй.вход третьего элемента И первого имитатора участка технологического процесса

подключен к шине единичного потенциала.

2. Устройство ло П.1, отличающееся тем, tiTo блок регистрации содержит элемент НЕ, два элемента И, счетчик готовой продукции, счетчик времени безотказной работы, счетный вход которого подключен к вькоду первого элемента И, выход элемента НЕ соединен с первым входам

второго элемента И, выход которого подключен к cчeтнo ry входу счетчика времени восстановления, первый вход первого элемента И и второй вход второго элемента И объединены и являются первым информационным входом блока регистрации, вторым информацион- ньм входом которог о является счетный вход счетчика готовой продукции, а третьим информационным входом блока

регистрации является вход элемента НЕ j соединенный с вторым входом первого элемента И,

I г

n

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при исследовании многофазных технологических процессов в гибких автоматизированных производствах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования режимов работы многофазных технологических процессов. Устройство содержит генератор случайных импульсов, блок генераторов тактовых импульсов, блок регистрации и модель технологического процесса, состоящую из имитаторов участка технологического процесса,причем каждый имитатор содержит элементы И, триггеры, одновибраторы, элемент НЕ, реверсивный счетчик и дешифратор 1. 3.п. ф-лы, 2 ил. i (Л to 00 СлЭ ч1 00 4

Редактор В. Ковтун

Составитель В.Фукалов

Техред И.Попович Корректор М. Максимишинец

Заказ 7444/49 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

cpue.2