Электронная вычислительная машина для раскроя Советский патент 1975 года по МПК G06F17/00 G06F15/173 G06F15/177 

1

Данное -изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено, в частности, для определения оптимального варианта разделения куска, например ткани произвольной длины на заготовки заданной длины без остатка или с минимальным остатком.

Известны электронные вычислительные машины для раскроя ткани, содержащие блок для ввода данных, арифметическое устройство, орограммирующее устройство, состояш,ее из блока лодбора корней коэффициентов, схемы составления уровнений и счетчика величины остатка, управляющее устройство и блок вывода.

Известные машины содержат большое количество оборудования и конструктивно сложны.

Целью изобретения я-вляется упрощение вычислительной машины, применяемой, например, для раскроя ткани.

Для этого в машине выходы блока ввода, кроме первого, .подключены соответственно « вторым входам блоков умножения, выходы которых соединены с первым входом блока сравнения, второй вход которого через блок установки масштаба соединен с первым выходом блока ввода, первый выход блока сравнения подключен к первому входу первой схемы «И, выход которой подключен к первому входу блока -подбора корней коэф-фициентов, второй вход которого соединен с выходом второй схемы «И, первый вход которой подключен к второму выходу блока сравнения, вторые входы схем «И соединены с выходом генератора тактовых импульсов.

Схема вычислительной машины для раскроч представлена на чертеже.

Она содержит блок 1 ввода, блок 2 -подбора корне-й коэффициентов, арифметическое устройство 3, счетчик 4, блок 5 вывода, блоки 6, 7 умножения, входящие iB состав арифметического устройства, блок 8 сравнения, блок. 9 установки масштаба, схемы «И 10, 11, генератор 12 тактовых импульсов.

Выполнение арифметических операций в мащине производится над кода.ми и аналоговыми величинами -налряжения.ми.

С этой целью арифметическое устройство состоит и-з кодо-аналоговых блоков 6 умножения, подключен-ных к блоку 2 -подбора корней коэффициентов. Количество блоков 6 равно количеству неизвестных корней коэффи-циентов. К выходу счетчика 4 подключен кодо-аналоговый блок 7 умножения, аналогичный блокам 6. Выходы длин полотен блока 1 ввода соединены с входами -блоков 6. Выход дискретности величи-ны остатка блока. 1 ввода соединен с входом блока 7. Выход длины куска блока 1 ввода через блок 9 подключен к входу блока

8 сравнения, вьшолненного, например в виде нуль-органа.

Оптимальный вариант разделения куска, на-пример, ткани произвольной длины на заготовки заданной длины, находят решением уравнения вида:

А : i а,х, + б / 1

где А - длина рассчитываемого куска, а,- - длина i-ой заготовки, Xi - количество заготовок г-ой длины, г - номер заготовки, п - j oличество заготовок различных длин, участвующих ,в расчете, б - длина остатка.

Затем выбирается решение, содержащее наименьший остаток. Длину остатка вначале принимают равной нулю и .проводят цикл подбора всех возможных корней уравнения. Если в результате подбора уравнение решено не будет, то длину остатка лрияимают равной единице и повторяют ДИкл. Если и в этоМ цикле уравнение ре|Шено «е будет, то остаток вновь увеличивают на едивицу длины и в«овь повторяют весь цикл до получения решения. Если уравнение будет решено, т. е. подставленные значения корней коэффидиентов удовлетворят условию уравнения, то дальнеЙ1шее решение прекращают, а результаты решения фиксируют. Таким образом, для рационального .раскроя KycKOiB на заготовки заданной длины без остатка или с минимальным остатком лоследовательио додбирают в уравнении корни Xi, о иределяющие количество заготовок п видов, укладывающихся в кусках без остатка или с минимальным остатком.

Машина работает следующим образо.м.

С помощью блока 1 ввода набирают велНчины аь 32,..., а„ (длины заготовок) и величину А (длину куска, например, ткани). Кроме того, устанавливают необходимую дискретность изменения вели-1ины остатка, например, 1 см. При этом на входы блоков 6 из блока 1 ввода поступают напряжения, пропорциональные длинам соотд5тс1 вующих заготовок, а на .блсК 9 поступает напряжение, нропорциональиое длине куска. На вход блока 7 поступает напряжение, нропорциональнсе выбранной единице дискретности из мееения величины остатка.

С помощью кнопки сброса (на схеме не показано) производится установка в исходное состояние блОКа 2 лодбора корней коэффициентов и счетчика 4 величины остатка.

От генератора 12 импульсов на вход схемы «И 10 начинают поступать тактовые имтульсы. Открытое либо закрытое состояние схемы «И 10 за.висит от состояния блока 8. Состояние же блока 8 .определяется, в свою очередь, соотношением токов, протекающих через его входные цепи:

/н.о - i I

где /н.о. - суммариый ток через нуль-орган блока 8, I - номер -выхода блока подбора

корней коэффициентов (при i имеется в виду счетчик остатка), НА. - напряжение, додаваемое на весовой резистор блока 9, Ко - проводимость резистора с единичным весом,

/1 - ток, дротекающий через i-ый блок умножения.

Поскольку начальное состояние блока подбора корней коэффидиентов равно нулю, токи, протекающие через блоки 6, будут равны

нулю. Также нулю будет равен ТОК, дротекающий через блок 7, поскольку счетчик остатка установлен в состояние «6. Таким образом, через нуль-орган блока 8 будет .протекать ток, дропорциональный напряжению на

весовом резисторе блока 9, в нанравленин от второго входа нуль-органа к первому, и нульорган окажется в состоянии «/ii.o.0. При этом иа его выходе «меньше иоявится разрешающий потенциал, и схема «И 10 откроется.

Тактовые имдульсы от генератора 12 начинают поступать на счетный вход блока 2 подбора .корней коэ ф|фидиенто:в.

Код на выходе блока подбора корней коэф фидиентов будет последовательно изменяться, додставляя, согласно алгоритму, в уравнение значения корней коэф|ф:ициентов. Если в какой-либо момент времени суммарный ток, протекающий через блоки 6 и 7, превысит ток, протекающий через весовой резистор блока

9, через нуль-орган начинает протекать ток в на;правлении от первого входа нуль-органа к второму. Вследствие этого нуль-орган перейдет в состояние «/ii.o.0, и на его выходе «больше появится разрещающий потенциал,

а на выходе «меньше - запрещающий. Схема «И 10 закрывается и иостудление импульсов иа счетный вход блока подбора корней коэффициентов дрекратится. Па входе схемы «П il появится разрещающий потенциал и импульсы генератора поступят на вход перестройки блока 2 подбора корнейКоэффициентов, после чего иуль-орган перейдет в состояние «Л|.().;0 и вновь схема «П 10 откроется, а схема «П 11 закроется н будет продолжаться

подбор кср);ей козф-фцциентоз.

Если все ком|бннадии коэффидиентов уравнения будут перебраны, а решение все же найдено не будет, то по очередвюму сигналу перестройки блок подбора корней коэффициентов установится в ,«0, а в счетчик 4 занесется «1. После этого цикл перебора возмол :ных значений коэффициентов повторится. Если вновь решение найдено не будет, то блок 2

подбора корней коэффициентов окажется установленным IB «О, а в счетчик 4 добавится «1, после этого вновь повторится ц.икл подбора корней. Этот процесс будет .продолжаться до тех пор, пока не будет найдено решение уравнения, или до тех пор, нока значение остатка в счетчике 4 не превысит предельно-допустимой величины. Если счетчик остатка пройдет все воз.можные состояния, а решеьие все же найдено не будет, это укажет на

то, что .на заготовки заданной длины с раци