Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1991 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке спецпроцессоров для исследования систем массового обслуживания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения моделирования многофазных процессов функционирования систем с дообслуживанием заявок.

На фиг. 1 дана схема устройства для моделирования систем массового обслуживания; на фиг. 2 - схема блока выдачи данных; на фиг. 3 - схема блока обработки результатов.

Устройство содержит (фиг. 1) блок управления 1, в который входят элемент И 2, триггер 3, первый элемент ИЛИ 4 и второй элемент ИЛИ 5, первый 6i и второй 62 формирователи импульсов, первую группу генераторов 7i...7m случайных кодов, вторую

группу генераторов 8i...8n случайных кодов, где тип- число различных этапов функционирования системы (агрегата) до и после момента выхода из строя системы (агрегата) соответственно, генератор 9 случайного кода, третий 10i и четвертый 102 формирователи импульсов, первую группу блоков элементов И 11i...11m. вторую группу блоков элементов. И t2i...12n, сумматор 13 накапливающего типа, три группы сумматоров 14i...14m, 15i...15n, 16...16п накапливающего типа, элемент 17 задержки, блок схем сравнения 18i...18n. блок регистров 19i...19n, блок 20 выдачи данных, первый элемент И ЛИ 21. первый элемент И 22, счетчик 23 числа необслуженных заявок (число агрегатов или систем, ремонт которых экономически нецелесообразен), второй элемент ИЛИ 24. триггер 25, второй элемент И 26, регистр 27. схему сравнения 28. пятый формирователь импульсов 29, блок 30 обраЁ

Ј

9

со

ботки результатов, третий элемент И 31, блок 32 определения окончания моделирования, включающий счетчик 33, формирователь импульсов 34, схему, сравнения 35 и регистра 36. Устройство также содержит вы - ход 37i характеристик фаз, на котором поочередно формируются коды характеристик фаз прохождения заявок (этапов моделирования), выход 372 показателей эффективности процесса обработки заявок, а также вход 38 запуска устройства.

Блок выдачи данных (фиг. 2) содержит генератор 39 тактовых импульсов, элемент И 40, счетчик 41 с коэффициентом пересчета (m+n+1), дешифратор 42, узел элементов И ИЛИ 43, триггер 44, группу 45 входов данных, вход 46 разрешения выдачи данных блока и управляющий выход 47.

Блок 30 обработки результатов (фиг. 3) содержит элемент И 48, счетчик 49 с коэффициентом пересчета (m+n+1), дешифратор 50, узел элементов И-ИЛИ 51, блок деления 52, элемент 53 задержки, генератор 54 импульсов, вход 55 разрешения обработки результатов, третью группу информационных входов 56i, а также первую и вторую группы информационных входов 562.

Блок управления 1 организует работу устройства при поступлении заявок на обслуживание на входы элемента ИЛИ 4,

Генераторы 7i (i 17m, где m - число различных этапов (фаз) функционирования системы (агрегата) до фазы выхода из строя) вырабатывают коды времени, соответствующие фазам существования агрегата, в соответствии с заданным аконами. Аналогично генераторы 8j (j 1, п, где n - число различных этапов (фаз) существования системы) формируют коды времени от момента выхода из строя до момента восстановления и ликвидации последствий сбоев (отказов). Генератор 9 формирует код стоимости восстановления системы массового обслуживания.

Схема сравнения 18t (f 1, п) на основе сопоставления кодов порогового значения длительности различных фаз, хранящихся на блоке регистров 19i группы, и кодов, формируемых в процессе моделирования на накапливающих сумматорах 15i группы, о предел я ют факт целесообразности восстановления агрегатов.

Блок 20 обеспечивает последовательную выдачу содержимого генераторов 7-9 на выход 37i устройства.

Блок 30 обработки результатов обеспечивает расчет часности событий, а также средних величин длительности фаз прохождения заявки(функционирования агрегата или системы).

Блок 32 предназначен для задания длительности процесса моделирования.

Вход 38 необходим для запуска устройства.

В исходном состоянии триггеры 3 и 25,

счетчики 23 и 33 находятся в нулевом состоянии, сумматоры 13-16 - в нулевом состоянии, на регистры 19 записываются коды пороговых значений длительности соответ0 ствующих этапов восстановления системы (агрегата), на регистр 27 - код порогового значения стоимости восстановления (времени ожидания в дообслуживании заявки и др.). На фиг. 1 все установочные входы триг5 геров, счетчиков, сумматоров и регистров не показаны.

Работа устройства начинается после подачи единичного сигнала на вход 38 запуска элемента ИЛИ 4 блока 1, после чего

0 через открытый элемент И 2 единичный сигнал поступает на установочный в единичное состояние вход триггера 3. После установки последнего в единичное состояние нулевым сигналом с его инверсного выхода закрыва5 ется элемент И 2. Сформированный на выходе элемента И 2 импульс подается также на входы элементов 5, 6i, 13, 16, 25, 33, генераторов 7, а через элемент ИЛИ 5 на входы генераторов 8 и 9 и формирователя

0 импульсов 10i. Формирователи импульсов 6i и 10i обеспечивают формирование и задержку сигнала на время срабатывания генераторов 7-9 соответственно. При этом код стоимости восстановления, формируе5 мый генератором 9, не должен превышать предельно допустимое число, заданное на регистре 27.

Сформированные коды с выходов генераторов 7i по сигналу с выхода формирова0 теля импульсов 6i, через открытые блоки элементов И 11 j поступают на входы сумматоров 14j накапливающего типа, с выходов генератороь 8j по сигналу с выхода формирователя импульсов Ют через открытые бло5 ки элементов И 12j - на входы сумматоров 15 и 16j. С выхода генератора 9 сформированный код поступает на вход сумматора 13 накапливающего типа. Единичный сигнал с выхода формирователя импульсов 10i по0 ступает также на вход формирователя им- пульсоа 102, сигнал с выхода которого является синхросигналом для сумматоров 15 и 16. Сигнал с выхода формирователя импульсов 102 задерживается элементом 17

5 на время срабатывания сумматоров 15j и 16j, после чего единичный сигнал подается на управляющие входы схем сравнения 18j. на каждой из которых происходит сравнение кода, хранящегося в регистре 19j (порогового значения длительности соответствующего этапа восстановления агрегата), и кода, хранящегося на сумматоре 15j, который соответствует действительным временным затратам j-ro этапа восстановления.

Если код на регистре 19 меньше кода, хранящегося на сумматоре 15j, то единичный сигнал с первого выхода схемы сравнения 18 поступает на j-ый вход элемента ИЛИ 24, с выхода которого единичный сигнал через формирователь импульсов 29 устанавливает триггер 25 в единичное состояние, и одновременно единичный сигнал подается на управляющий вход схемы сравнения 28. Формирователь импульсов 29 задерживает сигнал на время его длительности, благодаря чему исключается одновременное появление единичных сигналов на входах элемента И 26.

Если содержимое регистра 27 меньше содержимого сумматора 13, то единичный сигнал, появившийся на первом выходе схемы сравнения 28, поступает на вход элемента ИЛИ 21 и свидетельствует о том, что дальнейший ремонт (восстановление) агрегата нецелесообразен, а также поступает на вход счетчика 23 для подсчета числа агрегатов, полностью вышедших из строя, Если содержимое регистра 27 больше содержимого сумматора 13, то единичный сигнал, появившийся на втором выходе схемы сравнения 28,. поступает через открытый элемент И 31 на второй вход элемента ИЛИ 5, благодаря чему организуется повторная проверка выполнения этапов восстановления агрегата.

Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 обеспечивает повторное срабатывание генераторов 8 и 9 и подается также на вход формирователя импульсов 10i. С появлением единичного сигнала на выходе последнего происходит накопление кодов на сумматорах 13, 15 и 16, а после появления единичного сигнала на выходе элемента 17 происходит повторное включение в работу схем сравнения 18. Так как теперь осуществляется повторное сравнение содержимого регистров 19j и сумматоров 15j на схемах сравнения 18j, то в этом случае единичный сигнал возникает вновь на выходе элемента ИЛИ 24, который подается через формирователь импульсов 29 на первый вход триггера 25, подтверждая его единичное состояние, и на первый вход элемента И 26, на второй вход которого подается теперь единичный сигнал с выхода ранее установленного триггера 25. Формирователь импульсов 29 задерживает сигнал на время, исключающее срабатывание элемента И 26

сразу после установки триггера 25 и при первоначальном действии импульса на выходе элемента ИЛИ V.. С выхода элемента И 26 единичный сигнал подается на вход

элемента ИЛИ 21. Одновременно происходит сравнение в схеме сравнения 28 кодов регистра 27 и содержимого сумматора 13. Тем самым проверяется целесообразность восстановления агрегата. В случае нецеле0 сообразности дальнейшего восстановления появляется единичный сигнал на первом выходе схемы сравнения 28, который подается на вход счетчика 23 неисправных агрегатов и на вход элемента ИЛИ 21.

5 Если коды на регистрах 19 больше кодов, хранящихся на сумматорах. 15, то на вторых выходах схем сравнения 18 появляются единичные сигналы, которые подаются на элемент И 22, а с его выхода - на второй

0 вход элемента ИЛИ 21. Появление единичного сигнала на выходе последнего обеспечивает сброс триггера 3 в нулевое состояние, а также включает в работу блок 20 выдачи данных, который обеспечивает

5 выдачу кодов с выходов генераторов 9, 7 и 8 на выход 37i. Блок 20 с помощью генератора 39, элемента И 40, счетчика 41, дешифратора 42 и элементов И-ИЛИ 43 обеспечивает последовательное селектирование выходов

0 генераторов 7, 8 и 9 (груп па 45 входов блока 20, см. фиг. 2) на выход 37т. По окончании работы блока 20 с его второго выхода 47 подается единичный сигнал на сброс триггера 44 и второй вход элемента ИЛИ 4, по5 еле чего начинается процесс моделирования функционирования очередного агрегата (системы).

Процесс моделирования продолжается до тех пор, пока с выхода блока 32 опреде0 ления окончания моделирования не поступит единичный сигнал с первого выхода схемы сравнения 35 на блок 30 обработки результатов, а на третий вход элемента И 2 с второго выхода схемы сравнения 35 посту5 пает нулевой потенциал, запрещающий прохождение импульсов на запуск устройства.

Блок 32 определения окончания моделирования может быть выполнен различ0 ным образом, при этом он может выдавать сигналы на блок 30 обработки результатов по времени моделирования, соответствующему суткам, неделям, месяцам, кварталам и т.д., а также может выдавать сигнал на

5 блок 30 после достижения определенного числа повторений прохождения заявок, как в данном примере,заранее установленного на регистре 36. Текущее число прохождения заявок фиксируется на счетчике 33, которое по сигналу с выхода формирователя импульса 34 сравнивается на схеме сравнения 35, прямой выход которой подсоединен к входу блока 30, а обратный - к третьему входу элемента И 2.

Результаты моделирования, а именно значения частностей событий обслуживания заявок в различных фазах, формируются блоком 30 обработки результатов.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее пер- аый элемент И, первую группу из m и вторую группу из п генераторов случайных ходов, где тип- число этапов функционирования системы до и после выхода ее из строя соответственно, первую и вторую группы сумматоров из m и п элементов соответственно, генератор случайного кода, регистр, первый формирователь импульса, первую и вторую группу блоков из m и п элементов И соответственно, элемент задержки, схему сравнения, блок определения окончания моделирования, включающий счетчик, схему сравнения и регистр, и блок управления, содержащий первый и второй элементы ИЛИ, элемент И и триггер, причем в блоке управления выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу элемента И блока управления, в блоке определения окончания моделирования группа выходов счетчика подключена к первой группе информационных входов схемы сравнения, вторая группа информационных входов которой соединена с выходами регистра блока определения окончания моделирования, выходы генераторов случайного кода первой и второй групп подключены соответственно к первым входам блоков элементов И первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с информационными входами сумматоров первой и второй групп соответственно, выходы регистра подключены к первой группе информационных входов схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства з,а счет обеспечения моделирования многофазных процессов функционирования систем с дообслуживанием заявок, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый формирователи импульсов, блок из п регистров, блок из п схем сравнения, третья группа из п сумматоров, счетчик, триггер, два элемента ИЛИ, сумматор, три элемента И, блок выдачи данных.

содержащий генератор тактовых импульсов, триггер, элемент И, счетчик, дешифратор и узел элементов И-ИЛИ, устройство также содержит блок обработки результатов, включающий генератор счетных импульсов, элемент И, счетчик, дешифратор, узел элементов И-ИЛИ, блок деления и элемент задержки, причем блок определения окончания моделирования дополнительно

0 содержит формирователь импульса, зход

которого подключен к входу счетчика блока

определения скончания моделирования, а

выход соединен с синхронизирующим вхо дом схемы сравнения блока определения

5 окончания моделирования, в блоке управления аыход зламента И подключен к первому входу второго элемента , причем и блоке выдачи данных выход генератора тгкто- йых импульсов подключен к первому входу

0 элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, группа выходов которого подключена к первой группе входов узла элементов И-ИЛЙ,

5 к-й выход группы выходов дешифратора подключен к нулевому входу триггера, прямой выход которого соединен с вторым вхо- AOVS элемента И, инзерсный выход триггера подключен к входу разрешения суммирова0 ния счетчика, причем в блоке обработки результатов выход генератора счетных импульсов подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом элемента задержки и суммирующим входом

5 счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к первой группе зхо- дов узла элементов И-ИЛИ, выходы которого соединены с первой группой информационных входов блока деления, ЕЫХО0 ды сумматоров первой и третьей групп устройства подключены соответственно к второй и третьей группам информационных входов узла элементов И-ИЛИ блока обработки резулстатов, третья группа информа5 цмонных входов которого соединена с выходом счетчика блока определения окончания моделирования, выход Равно схемы сравнения блока определения окончания моделирования подключен к второму входу

0 элемента И блока обработки результатов, вход первого формирователя импульсов соединен с входами установки в ноль сумматоров третьей группы и сумматора, нулевым входом триггера, выходом элемента И блока

5 управления и входом счетчика блокз определения окончания моделирования, выход первого формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И первой группы м входом второго формирователя импульсов, выход которого подключей к синхронизирующим входа,-; сумматоров первой группы, выходы регистров группы подключены ; первым информационным входам соответствующих схем сравнения группы, выходы Больше или равно которых соединены с зходами первого элемента И. выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом второго элемента И, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй пход которого соединен с выходом Больше или разно схемы сравнения, выход третьего элемента А подключен к второму входу второго элемента ИЛЯ блока управления выход которого подключен к входам запуска генераторов случайных кодов второй группы, входу запуска генератора случайного кода и входу TpeTte- гсформирователя импульсов, выход которого соединен с вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых подключены к информационным входам сумматоров третьей группы, выход третьего формирователя импульсов соединен с синхронизирующим входом сумматора и входом четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к синхронизирующим зходам сумматоров второй и третьей групп и входу элемента задержки, выход которого соединен с синхронизирующими входами схем сравнения группы, вторые информационные зходы которых подключены к соответствующим выходам сумматоров второй группы, выхсды Меньше схем

сравнения группы подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и входу пятого формирователя импульсов,

выход которого подключен к единичному входу триггера, выход которого соединен с втооым входом второго элемента И, выход пятого формирователя импульсов подключен к синхронизирующему входу схемы

сравнения, аторой информационный вход которой соединен с выходом сумматора, выход Меньше схемы сравнения подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и счетному оходу счетчика, выходы которого

соединены с четвертой группой входов узла элементов И-ИЛИ блока обработки результатов, выход первого элемента ИЛИ подключен к нулевому входу триггера блока управления и единичному входу триггера

блока выдачи данных, к-й выход дешифратора блока выдачи данных которого подключен к первому входу элемента ИЛИ блока управления, второй вход которого является входом запуска устройства, выход харэктеристик фаз устройства подключен к выходу узла элементов И-14ЛИ блока выдачи данных, выход делителя блока обработки результатов является выходом пэказзтелей эффективности процесса обработки заявок

устройства, выходы генераторов случайного кода первой и второй групп, а также выходы генератора случайного кода подключены соответственно к первой, второй и третьей группам входов узла элементов И-ИЛИ блока выдачи данных.

со от ш г

т

SO

Фиг.З

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке спецпроцессоров для исследования систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения моделирования многофазных процессов функционирования систем с до- обслуживанием заявок. Устройство содержит блок управления, блок определения окончания моделирования, блок выдачи данных, блок обработки результатов, а также пять формирователей импульсов, регистр, схему сравнения, элемент задержки, сумматор, генератор случайного кода, счетчик, две группы генераторов случайного кода, две группы элементов И, три группы сумматоров, группу схем сравнения, группу регистров, три элемента И, два элемента ИЛИ. 3 ил. 3