Аналоговое устройство для решения задач теории расписаний Советский патент 1979 года по МПК G06G7/22 

1

Изобретение относится к области .электронного моделирования задач теории расписаний и может быть использовано для составления расписания, минимизирующего максимальную длительность обработки в конвейерной системе двух или трех станков.

Известно устройство для расчета и оптимизации сетевых графиков, позволяющее моделировать частные задачи теории расписаний, представимые в виде сетевого графика 1. Известное устройство соцержйт скемы выбора максимума, блок индикации, суммирующий операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен диод, соединенный катодом к выходу усилителя, и реле фиксации выхода усилителя из линейного режима.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, связанное с перебором множества вариантов при решении задач теории расписаний.

Наиболее близким техническим ре- , шением к изобретению является аналоговое устройство для решения задач теории расписаний, содержащее два блока выбора максимума, выполненные с использованием операционных усилителей, диодов и реле, входы которых являются входами устройства ,.{2 . Известное устройство позволяет

моделировать сетевые графы и может быть использовано при решении задач конвейерного типа в их сетевой ин: терпретации. Однако вследствие комбинаторного характера указанных задач при этом потребовалось бы моделировать и сопоставлять множество вариантов сетей, обусловленное перестановками очередности прохождения деталей в системе. Перебор множества вариантов приводит к большим затратам времени..

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в него введены блок запоминания, коммутатор и блок сравнения, .входы которого соединены с выходами блоков выбора максимума, выход блока сравнения через коммутатор подключен к блоку запоминания, выход которого является выходом устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство состоит из двух блоков 1/2 выбора максимума, блока 3 еравнения,, коммутатора 4 и блока 5 запоминания . Блок 1 выбора максимума содержит п операционных усилителей , входные цепи которых содержат потенциометры 7| -7 , соединенные через размыкающие .контакты реле 8 8 п блока 5 запоминания с плюсовой шиной пи тания. Цепи обратной связи усилителе сбдеЕ)жат диоды, к выходам усилителей подключены обмотки реле 9-(-9п. Влок 2 содержит п усилителей Of,, входные потенциометры которы через контакты соединены с минусовой шиной питания, и п реле . С помощью контактов реле и осуществляется коммутация цепей блока 5. Блок 3 сравнения аыполнен на операционном усилителе с релейной характеристикой, к выходу которого через диодный разделитель подключены обмотки реле 13 и 14, управляющие работой коммутатора 4« Ком мутатор 4 содержит реле 15 и 16, п реле 17 l7f, и п реле . Блок 5 содержит п операционных усилителей 19 -19 Иг выходы которых через переключатель 20 могут подключиться к вольтметру 21. Входные цепи усилителей содержат два набора резисторов и и п реле , управляющих режимом работы усилителей блока 5 и коммутацией цепей блоков 1 и 2. Блок 5 содержит также транспарант 24, цепь питания которого образуют замыкающие контакты реле 8 -8,. Аналоговое устройство предназначено для решения задач теории расписаний конвейерного , типа . Принцип его работы основан на идеях известного алгоритма Джонсона. Перед решением должно быть задано число п, определяющее количество эле ментов и узлов устройства. С помощью потенциометров 7.,-7ц устанавливаютс коэффициенты передачи усилителей блока 1, пропорциональные зна чениям М - для задачи двух станков или М - - BI для за дачи трех станков. В блоке 2 аналогично устанавливаются коэффициенты Передачи усилителей ( пропорциональные величинам F М - B.j ил F. М - BT - Di . Здесь А,-, В , D -время обработки детали с номером i на первом, втором и третьем станках соответственно, а М - достаточно большое число, вводимое для замены поиска минимума выбором максимума. Процесс решения состоит из п шагов. На первом ша,ге происходит авто матический выбор значений Cj. F и их сравнение. Если Cj Fj, на усилителе ig блока 5 авт матически устанавливается.коэффицие передачи k, усилитель 19е переводи ся в режим запоминания, отключаются входы ус11лителей 6- и 10 блоков 1 и 2, На выходе усилителя 19, установится напряжение, пропорциональное коэфициенту k, свидетельствующее о назначении детали с номером 6 первой очереди обработки. Если на силителе 15 к блока 5 устанавливается оэффициент k 1 и усилитель 19 в реиме запоминания будет нести инфорацию о назначении детали с номером k последней очереди обработки. Отключаются кходы усилителей 6 и 10 блоков 1 и 2 и происходит переход ко второму шагу решения, на котором осуществляется новый выбор максимумов. Если на первом иаге для одного из усилителей был установлен коэффициент k, то на втором шаге будет установлен коэффициент kj или kf.,, а если на первом ш.аге устанавливался кс-эфФициент kf,, то на вторсяи шаге будет k.. или k.. Рассмотрим работу устройства. Предположим, что первоначально С С , а max F. F . Тогда при подаче напряжения на шины питания в блоке 1 срабатывает реле 9. и своими контактами готовит входную цепь усилителя 19 и цепь питания реле 8 блока 5, а в блоке 2 срабатывает реле 12, контакты которого готовят входную цепь усилителя 19f| и цепь пита1шя реле 8 блока 5. С выхода блока 1 на первый вхол блока 3 поступает отрицательное напряжение, ПС1 модулю пропорциональное С , а на второй вход блока 3 с выхода блока 2 поступает положительное напряжение, пропорциональное величине F,. Блок 3 осуществляет сравнение по модулю входных напряжений. Если С Ff,, срабатывает реле 13, которое своими замыкающими контактами готовит цепь питания обмотки реле 15 коммутатора 4. Срабатывают реле 15 и 17 коммутатора 4. Реле 17 самоблокируется и готовит цепь питания реле 17. Контакты реле 15 готовят цепи, питания реле , входные цепи усилителей 19. -19„ блока 5 и разрывают цепи питания обмоток реле , коммутатора 4 и реле 13, 14 блока 3. В блоке 5 напряжение с шины питания через резистор 22,контакты 15, 9 поступает на обмотку 8 и через размыкагадие контакты 8 - на вход усилителя 19 , включенного в режиме малоинерционного звена с коэффициентом передачи k, который обусловлен тем, что на входе усилителя включен один резистор: 22 из набора . Рг.ле 8 срабатывает, самоблокируется, своими размьжающими контактами отключает входы усилителей б и 10,j блоков 1 и 2 и переводит усилитель 19 блока 5 в режим запоминания, В блоках 1 и 2 происходит выбор новых максимумов и срабатывание соответствующих реле. Реле 13 блока 3, цепь которого была разорвана в результате срабатывания реле 15 коммутатора 4, отпускает и разрывает цепь питания 15, Реле 15 отпускает, его контакть готовят цепи питания реле 13 и 14 блока 3 и реле 17 -17 .коммутатора 4. Происходит переход к следующему шагу решения, Если на первом иыге оказалось, чт F С, в блоке 3 спабатывает реле 14 и вызывает срабатывание реле 16 и 18/ коммутатора 4, В результате к входу усилителя 19f, окажутся подключенными п резисторов , соединенных между собой параллельно, что определит его коэффициент передачи Ч„. Сра батывает реле В, усилитель 19, пере ходит в режим запоминания, отключают ся входы усилителей 6 и 10 блоков 1 и 2 после чего последними осущест ляется выбор новых максимумов. Отпус кает реле 14, отпускает реле 16, уст ройство переходит к следующему шагу решения, Пусть к началу второго шага решения отключены вхо.цы усилителей 6. и 10 блЪков 1 и 2, а новые значения максимумов равны С и Р„ тах F,- , где 2 i п, Тогда в блоках .1 и 2 сработают реле 9 и 12 соответственно, которые своими контактами подготовят цепь питания реле 8 и входную цепь усилителя 19 блока 5, Если , сработает реле 13 блока 3, что вызове, срабатывание реле 15 и 17, Реле 17 самоблокирует ся, его контакты готовят цепь питани реле 17 и подключают резистор 222 параллельно резистору 22 во входную цепь усилителя 19,, что обусловит коэффициент его передачи, равный kg. Затем, аналогично тому, как это осуществлялось на первом шаге, сработает реле 8 и переключит 19, в режим запоминания, отпустят реле 13 и 15, и произойдет переход к следую- щему шагу решения. Для устойчивой работы устройства необходимо, чтобы время срабатывания реле 15 (16) было больше времени срабатывания реле (18,) и меньше удвоенного времени срабатывания реле (18) , На п-м шаге решения в результате срабатывания реле загорается транспарант 24 блока 5, сигнализирующий об окончании процесса решения, Для визуального определения очередности прохождения деталей выходы усилителей , переключателем 20 подключаются к вольтметру 21, проградуированному в соответствии с индексами коэффициентов ,. Для приведения схемы в исходное положение кнопками 25 цепей обратной связи усилителей , обнуляются их выходы, и снимается напряжение с шин питания устройства. Благодаря введению новых блоков и связей повысилось быстродействие устройства , Формула изобретения Аналоговое устройство для решения задач теории расписаний, содержащее два блока йыбора максимума, входы которых являются входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок запоминания, коммутатор и блок сравнения, входы которого соединены с выходами блоков выбора максимума, выход блока сравнения через коммутатор подключен к блоку запоминания, выход которого является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 194432, кл, G 06 G 7/122, 1966, 2,Анисков В,В, и Витенберг И,М, Электрическое моделирование задач сетевогопланирования и управления, М,, Энергия, 1973, с, 95-96 (прототип),

: