Устройство для моделированияСЕТЕВыХ гРАфиКОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/122 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, и может быть использовано для оперативного решения задач оптимального распределения на сетевых графиках ограниченных целочисленных ресурсов разных видов. Известно устройство для оптимального распределения неоднородных,ресурсов, содержащее матрицу из последовательно соединенных источников напряжения, диодов и делителей тока а также двухполюсники из последовательно соединенных резисторов и источников напряжения, связанных.с двумя вертикальными шинами столба, в одну из которых включены измерительные преобразователи тока, а с го ризонтальными шинами матрицы связаны источники тока LlJОднако данное устройство позволяет распределять только бесконечно де лимые ресурсы, т.е.не целочисленные что является существенным недостатком, так как в большинстве практичес ких задач требуется распределение це лочисленных ресурсов. Кроме того, н описанных устройствах не моделирует ся нелинейная зависимость время-ресурсных характеристик операций. Наиболее близким к предлагаемому устройству является моделирующее устройство для расчетоЬ сетевых графиков с целочисленными ограниченными ресурсами, содержшцее генератор импульсов и модель сетевого графика, каждая ветвь которого выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора, диода и индикатора тока, подключенного к схеме коммутации и отсчета, а также преобразователи коднапряжение и счетчик единиц общего потока. Схема коммутации и отсчета в каждой ветви модели подключена одним входом к генератору импульсов, а другим - к преобразователю код-напряжение, второй вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - к конденсатору, счетчик единиц оЗДего потока подключен к узлам, соответствуивдих начальному и конечному событиям моделируемого сетевого графика 2. Известное устройство позволяет решать задачу оптимального распределения на сетевых графиках целочислеиного ограниченного ресурса только одного вида. Расчет сетевых графиков с ресурсами разных видов на таких устройствах невозможен.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности распределения целочисленных ресурсов.

Указанная цель достигается тем, что в. устройство для моделирования сетевых графиков, содержащее счетчики единиц общего потока и модели ветвей действительных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика, причем каждая модель ветви действительных работ выполнена в виде цепочки из последовательно соединенных разрядного конденсатора, ограничительного диода и индикатора тока, выход которого соединен со входом первого переключателя , первый выход которого подключен к входу счетчика единиц потока в ветви, выходы цифроаналогового преобразователя подключены к обкладкам разрядного конденсатора, введены блок управления, модели ветвей фиктивных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика и счетчики, а в казкдую модель ветви действительных работ - триггер, регулируемый датчик числа импульсов, второй переключатель и счетчик импульсов, причем второй выход первого переключателя соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к регулируемому датчику числа импульсов, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, выход которого подключен к входам счетчика импульсов, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выходы счетчиков соединены с первой.группой входов блока управления ,. вторая группа входов которого подключена к выходам индикаторов тока соответствующих моделей ветви действительных работ, соединенньах с входами соответствующих счетчиков, первая группа выходов блока управления подключена к вторь№1 входам триггеров и к вторым входам вторых переключателей моделей ветвей действительных работ, вторая группа выходов блока управления подключена к вторым входам первых переключателей моделей ветвей действительных работ и управляющему входу моделей ветви фиктивных работ, а также тем,что модель ветви фиктивной работы содержит разрядный конденсаторi ограничительный диод, индикатор тока, ключ, счетчик единиц потока в ветви, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с одной обкладкой разрядного конденсатора и через ограничительный диод - с выходом индикатора тока, первый выход которого подключен к информацио,нному входу ключа, управляющий вход которого являет.ся управляющим входом модели ветви фиктивной работы, выход ключа соединен с входом счетчика единиц потока в ветви, а также тем, что блок управления содержит ограничительные диоды, индикатор, блок сравнения, группы элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей, .пе.реключатель, распределитель импульсов и генератор, выход которого через распределитель импульсов соединен с входами переключателя, первая группа выходов которого соединена с первыми входами ключей первой группы, вторые входы которых являются первой группой входов блока управления,второй группой входов которого являются первые входы ключей второй группы, соединенные с анодами соответствующих ограничительных диодов, катоды которых подключены к первому входу блока сравнения и к входу индикатора выходы ключей групп соединены с вторыми входами индикатора и блока сравнения, выход которого подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих триггеров группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И второй группы, выход переключателя соединен с первым входом первого триггера группы и со вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых подклйчены к первым входам ключей первой группы, вторая группа выходов переключателя соединена с вторыми входами ключей и элементов И первых групп.

На фиг. 1 приведен сетевой график.; на фиг. 2 - блрк-схема устройства для моделирования сетевых графиков (подключение блоков показано для случая сетевого графика, изображенного на фиг. 1), на фиг. 3 - блоксхема модели ветви действительных работ; на фиг. 4 - блок-схема модели ветви, фиктивной работы на фиг. 5 блок-схема блока управления.

Устройстве содержит (фиг. 2) модели 1, 2 ветвей действительных работ, соединенных согласно топологии сетевого графика, каждая из которых собрана для ресурса определенного вида. К узлам 3, 3 ,(К1, К2) моделей соответствующем конечным событиям, подключены счетчики 4, 5 единиц общего потока ресурса каждого вида. Узлы HI, Н2 моделей, соответствующие начальным событиям, соединены между собой в общую.цепь и подключены к блоку 6 управления. Ко входам которого подключены узлы К1, К2, соответствующие конечным событиям, и счетчики 4, 5 единиц Общего потока. Выходы блока 6 управления подключены к блокам моделей 1, 2 ветвей и к модели 7 ветви фиктивных работ. Модель 8 ветви действительной работы содержит первый и второй переключатели 9, 10, триггер 11, разрядный конденсатор 12 цифроаналоговый преобразователь 13, ограничительный диод 14, индикатор 15 тока, счетчик 16 единиц потока в ветви, регулируемый датчик 17 числа импульсов, счетчик 18 импульсов. Модель ветви фиктивной работы содержит .разрядный конденсатор 19, ограничительный диод 20, индикатор тока 21, ключ , счетчик 23 единиц потока в ветви, усилитель 24 постоянного тока. Блок 6 управления (для случая П-го количества моделей) содержит ин дикатор (вольтметр) 25 и две группы ключей. Ключи 26-28 первой группы, замыкающие узлы моделей сетевых графиков, соответствующие конечным собы тиям К1, К2...К„ с общей цепью начальных событий Hi, Н2,...Н,, предназначены для введения в модели сете вых графиков пробных единиц ресурса Ключи 29-31,..., второй группы замы кающие те же узлы через счетчики 4 5, и 5 единиц общего потока, предназначены для введения дополнительных единиц ресурса. Блок 6 управления содержит также блок 32 сравнения (напряжений), эле менты И 33-35... и группу триггеров 36-38 ... Совокупность этих элементов обеспечивает выбор модели сетев ГО графика, введение в которую дополнительной единицы ресурса приводит к наибольшему уменьшению максимального общего напряжения моделей графиков. Величина этого на пряжения выделяется ограничительными диодами 39-41. Группа элементов И 42-44 ... используется при введени в какую-либо модель сетевого графика дополнительной единицы ресурса. Последовательность во времени дей ствий в блоке управления задается импульсами генератора 45 через распределитель 46 импульсов, выполненный в виде счетчика. Режим работы устройства устанавливается с помощью переключателя 47. В предлагаемом устройстве технологические маршруты движения ресурса каждого вида моделируются соответствующими моделями сетевых графиков 1, 2. Взаимосвязь по времени моделей сетевых.графиков осуществляется с помощью моделей 8ветвей, моделирующих фиктивные работы. Каждая работа которая можеТ выполняться ресурсами нескольких видов, моделируется несколькими ветвями, взаимосвязанными общим счетчиком 18 импульсов. Целочисленный ресурс моделируется числом импульсов, которые регистрируются счетчиками 4, 5 единиц общего потока и счетчиками 16, 23 единиц потока в ветвях. Коэффициенты эффективности использования единицы ресурса числом импульсов с да.тчиков 17 числа импульсов. Объемы работ моделируются напряжениями на делителях в цифроаналоговых функциональных преобразователях 13. Время выполнения отдельных работ моделируется напряжениями, которые снимаются с преобразователей 13. Длительности фиктивных работ мо-. делируются напряжениями, снимаемыми с усилителей постоянного тока 24. Общее время выполнения всего комплекса работ соответствует максимальному общему напряжению моделей сетевых графиков, которое измеряется вольтметром 25 блока 6 управления. Устройство работает следунадим образом. Из ветвей, моделирующих действительные работы, собираются модели сетевых графиков 1, 2 для каждого вида ресурса в отдельности. Топология моделей сетевых графиков может быть различной. Для каждой работы, которая может выполняться ресурсами нескольких видов, выделяется несколько ветвей, которые включаются в модели сетевых графиков сбответствуквдих видов ресурсов и подключаются к общему счетчику 18 импульсов. В каждом счетчике 4, 5 единиц общего потока устанавливают емкость счета, соответствукхцую величине общего заданного количества ресурса данного вида. В счетчиках импульсов 18 устанавливают емкости счета, соответствующие ограничениям потоков сверху. В каждом датчике 17 числа импульсов устанавливают число выходных импульсов, соответствующее коэффициенту эффективности использования единицы ресурса. В каждом цифроаналоговом функциональном преобразователе 13 устанавливают объем работы и число импульсов, соответствующее минимальному потоку, заданному для данной работы. После такой подготовки устройст- . во включается для работы. На первс этапе устройство работает в режиме распределения минимального потока.Переключатель 47 (фиг. 5) режима работ устанавливается в положение, обеспечивающее подключение выходов распределителя 46 импульсов, к ключам 2931,....На переключатели 9 (фиг. 3) моделей ветвей действительных работ подается постоянный сигнал, вызываю- щии подключение к индикаторам тока 15 счетчиков 16 единиц потока в ветвях и отключение триггеров 11. Конденсаторы 12 этих ветвей заряжаются цифроаналоговыми функциональными преобразователями 13 до больших напряжений. Импульсы с генератора 45 (фиг. 5) через распределитель 46 выэывашт последовательно поочередное закклкание на короткий промежуток времени ключей 29-31,.... Замыкание одного из этих ключей для какой-либо модели, сетевого графика, соответствующее введению в нее единицы ресурса, вызывает разряд конденсаторов 12 этой модели по пути с максимальным напряжением. Возникающий при этом импульс тока отсчитывается соответствующим сгчетчиком единиц потока общего. Этот квшульс вызывает также срабатывание индикаторов 15 тока, регистрируется счетчиками 16 единиц потока в ветвях и поступает на датчики 17 числа импульсов. С каждого датчика 17 число импульсов, соответствующее единице ресурса, умноженной на коэффициент эффективности ее использования поступает в счетчик 18 импульсов. Как только счетчик 18 импульсов отсчитает число импульсов, соответст вующее минимальному потоку, заданном для данной работы, соответствующий цифроаналоговый преобразователь (пре образователи) 13 переключается на другой режим работы. При этом дополнительный источник напряжения отключается, напряжение на конденсаторе (конденсаторах) 12 значительно умень шается и начинает изменяться в зависимости от числа импульсов по заданному закону. Процесс замыкания ключей 29-31,.. в блоке б управления продолжается до тех пор, пока напряжения на всех конденсаторах 12 всех моделей сетевых графиков не упадут до соответствующих рабочих значений. Общее напря каждой модели сетевого графика при этом значительно уменьшается и работа устройства в режиме распределения минимального потока заканчивается. Число импульсов, зарегистрированное счетчиками единиц общего потока будет соответствовать величине минимального потока каждого вида ресурса, а распределение минимального потока по работам определяется по числу импульсов в счетчиках 16 единиц nOTOi a в ветвях. После того как в устройстве распределен минимальный поток, между узлами моделей сетевых графиков, соответствующими событиями для которых заданы ограничения по времени, подключаются ветви 7 модели фиктивных работ. Устройство начинает работать в режиме распределения ресурсов. Переключатель 47 (фиг. 5) режимов работ устанавливается в поло жение, обеспечивающее подключение к выходам распределителя импульсов 46 ключей 26-28,..., элементов И 33-35,.. и цепей вывода единиц ресурса. При этом переключатели 9 (фиг. 3) и ключи 22 (фиг. 4) .первоначально находятся в исходном положении, когда счетчики 16 (фиг, 3) и 23 (фиг.4) единиц потока в ветвях отключены от индикаторов 15 тока (фиг. 3) и 21 (фиг. 4). В моделях ветвей действительных работ (фиг. 3) чК индикаторам 15 тока подключены триггеры 11. Максимсшьное общее напряжение моделей сетевых графиков, выделяемое диодами 39-41,..., поступает на блок 32 сравнения х запоминается, например на конденсаторе.. Импульс генератора 45 через распределитель 16 на короткий промежуток времени.включает ключ 26 и поступает на элемент И 33. В модель первого сетевого графика вводится пробная единица ресурса. Замыкание ключа 26 вызывает разряд конденсаторов 12 этой модели по критическому пути и срабатывание, индикаторов 15 тока. Импульсы .с индикаторов 15 тока ветвей, находящихся на критическом пути, переключают ... триггеры 11 и поступают на входыдатчиков 17 числа импульсов. С каждого датчика 17 соответствующее число импульсов поступает в счетчик 18 импульсов, чГо вызывает переключение цифроаналогового преобразователя (преобразователей). 13 и напряжение на конденсаторе (конденсаторах) 12 уменьшается. Если при введении пробной единицы ресурса в первую модель сетевого графика максимальное общее напряжение моделей сетевых графиков уменьшается, с блока 32 сравнения напряжений на элементы И 33, 34, 35,... приходит импульс.Переключается триггер 36, запоминая первую модель сетевого графика, а в блоке 32 сравнения напряжений запоминается новое (уменьшенное) значение величины максимального общего напряжения, после чего с генератора 45 через распределитель 46 на переключатели 10 и триггеры 1 моделей 8, поступает импульс, обеспечивающий вывод пробной единицы ресурса. При поступлении этого импульса переключатели 10 переключают выходы датчиков 17 импульсов, а триггеры 11 тех ветвей, по KOTOptiM прошла пробная единица ресурса, возвращаясь в исходное состояние, подают сигналы на входы датчиков 17 числа импульсов. Число импульсов с каждого датчика 17, поступающее на реверсивный вход счетчика 18, вычитается из общего количества импульсов в этом счетчике.Цифроаналоговый преобразователь (преобразователи) 13 переключается в первоначальное состояние и напряжение на конденсаторе (конденсаторах) 12 восстанавливается. Переключатель 10 вновь подключает выход датчика 17 числа импульсов к счетному входу счетчика 18. Затем импульс генератора 45 через распределитель 46 на короткий промежуток времени включает ключ 27 и так же, как в первом случае, пробная единица ресурса вводится во вторую модель сетевого графика. При этом, если максимальное общее напряжение моделей сетевых графиков уменьшается больше, чем в предыдущем случае, вновь срабатывает блок 32 .сравнения напряжений. Импульсом с элемента И 34 переключается триггер 37, запоминая вторую модель сетевого графика, а тригrep 36 сбрасывается в исходное состояние. В блоке 32 сравнения запоминается новое (уменьшенное) значение величины максимального общего напряжения. Если максимальное общее напря жение уменьшается не больше чем в предыдущем случае, срабатывание блоrta 32 сравнения напряжений и переключение соответствующих триггеров не происходит. , Пробная единица ресурса соответст вующим импульсом выводится И.З второй модели сетевого графика и продолжает ся процесс ввода, вывода пробной единиц ресурса в последующие модели В результате последовательного обхода всех моделей сетевых графиков в блоке б управления остается переключенным один из триггеров 36-38,..., соответствующий модели сетевого графика, введение в которую дополнитель ной единицы ресурса приводит к наибольшему уменьшению максимгшьного общего напряжения. После окончания обхода всех моделей сетевых графиков с распределения 46 поступает импульс на переключатели 9 моделей 8 и ключи 22 моделей 7. Этот импульс обеспечивает подключение счетчиков 16, 23 к соответствующим индикаторам 15, 21 тока и отключение триггеров 11. Следующий импульс с распределителя 46 поступает на триггеры 36-38,.. и элементы И 42-44,... Этим импульсом триггер, оставшийся переключенны сбрасывается в исходное состояние и возникающий при этом импульс через соответствующий элемент И вызывает замыкание на короткий промежуток вре мени одного из ключей 29-31,... В выбранную модель сетевого графика вводится дополнительная единица ресу са, которая регистрируется счетчиками 16,. 23 моделей 8 и 7, находящихся на критическом пути, и соответствующим счетчиком 4, 5 единиц- общего потока. Устройство приводится в исходное состояние и продолжается процесс выбора моделей сетевых графиков, и введения в них дополнительных единиц ре сурса. Заполнение емкости какого-либо из счетчиков единиц общего потока соответствует тому, что выделенный ресурс данного вида полностью из расходован, в этом случае введение единиц ресурса (замыкание соответствующего ключа 26-28,... или 29-31,... в данную модель сетевого графика пре кращается, однако эта модель продолжает участвовать в работе устройства через ветви, моделирующие фиктивные работы, и ветви, соответствующие работам, которые могут выполняться ресурсами разных видов и при определении максимального общего напряжения моделей сетевых графиков и его изменении. Решение заканчивается, когда ресурсы, способные -уменьшить величину максимального общего напряжения, полно тью исчерпаны. Величина максимального общего напряжения моделей сетевых графиков, полученная в результате работы устройства, будет соответствовать минимально возможному времени выполнения всего комплекса работ для заданного количества ресурсов каждого вида. После окончания работы устройства выявляются излишки некоторых видов ресурсов, как разность между емкостями счета, установленнь1ми в счетчиках единиц общего потока, и числом импульсов в них. Распределение ресурсов по отдельным работам определяется по числу импульсов в счетчиках 16 и 23 единиц потока в моделях 8 и 7, причем, число импульсов в счетчиках 23 соответствует числу единиц простаиваемого ресурса в результате необходимости соблюдения технологических условий при выполнении комплекса работ ресурсами разных видов. Предлагаемое устройство позволяет решать задачу расчета сетевых графиков с целочисленными ограниченными ресурсами разных видов. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования сетевых графиков, содержащее счетчики единиц общего потока и модели Ветвей действительных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика, причем каждая модель ветви действительных работ выполнена в виде цепочки из последовательно соединенных разрядного конденсатора, ограничительного диода и индикатора тока, выход которого соединён со входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу счетчика единиц потока в ветви, выходы цифроаналогового преобразователя подключены к обкладкам разрядного конденсатора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет возмож-. ности распределения целочисленных ресурсов, в него введены блок управления, модели ветвей фиктивных работ, соединенные согласно топологии сетевого графика и счетчики, а в каждую модель ветви действительных работтриггер, регулируемый датчик числа импульсов, второй переключатель и счетчик импульсов, причем второй выход первого переключателя соединен с первым входом триггера, выход которого подключен -к регулируемому датчику числа импульсов,выход которого соединен с первым входом второго переключателя, выход которого подключен к входам счетчика импульсов, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выходы-счетчиков соединены с первой группой входов блока управления, вторая груп па входов которого подключена к выходам индикаторов тока соответствующих моделей ветви действительных работ, соединенных с входами соответст ВУЮ1Ф1Х счетчиков, первая группа выходов блока управления подключена к вторым входам триггеров и к вторым входам вторых переключателей, моделей ветвей действительных работ, вторая группа выходов блока управления подключена к вторым входам первых перекл1эчателей моделей ветвей дёйствит«1а ных работ и управляющему входу М)СА«лей ветви фиктивных работ. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что Модель вет ви фиктивной работы содержит разряд«ый конденсатор ограничительный диод, индикатор тока, ключ, счетчик единиц потока в ветви, усилитель постоянного тока, выход которого соеди нен с одной обкладкой разрядного кон денсатора и через ограничительный диод - с вЕлходом индикатора тока,пер вый выход которого подключен к инфор мационному входу ключа, управляющий вход которого является управляющим входом модели ветви фиктивной работы, выход ключа соединен с входом счетчика единиц потока в ветви. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управ ления содержит ограничительные диоды индикатор, блок сравнения, группы, элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей переключатель, распределитель импульсов и генератор, выход которого через распределитель импульсов соединен с входами переключателя, первая группа выходов которого соединена с первыми входами ключей первой группы, вторые входы которых являются первой группой входов блока управления, второй группой входов которого являются первые входы ключей второй группы, соединенные с анодами соответствующих ограничительных диодов, катоды которых подключены к первому входу блока сравнения и к входу индикатора, выходы ключей групп соединены с вторьми входами индикатора и блока сравнения, выход которого подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих .триггеров группы, выходы которых подключены, к первым входам элементов И второй группы, выход переключателя соединен с первым входом первого триггера группы и со вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых подключены к первым входам ключей первой группы, вторая группа выходов переключателя соединена с вторыми входами ключей и элементов И первых групп. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 279187, кл. G 06 F 7/122, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 293253, кл. G Об G 7/122, 1969 (прототип).