Разработка структурной схемы и модели и описание ее функционирования

 

Моделирование Q-схемы, схема которой приведена на рисунке 1, будет осуществляться с использованием языка имитационного моделирования GPSS. В этом случае отпадает необходимость выбора принципа построения моделирующего алгоритма, так как механизм системного времени и просмотра состояний уже заложен в систему имитации дискретных систем, то есть в язык GPSS.

Основное достоинство этого пакета - наличие необходимого набора типовых элементов (устройств, накопителей, переключателей и т.п.), соответствующих компонентам реальных систем, формализуемых в виде Q-схем, и программная реализация алгоритмов их функционирования, позволяющая строить сложные модели, сохраняя привычную для исследователя или разработчика систем запись.

В пакете GPSS для представления моделируемой системы в виде машинной модели используется язык блок-диаграмм. Блок-диаграммой в пакете GPSS называется графическое представление операций, происходящих внутри моделируемой системы в процессе ее функционирования.

В блок-диаграммах GPSS блоки представляют собой выполняемые над динамическими объектами операции, а стрелки между блоками отражают маршруты передвижения данных объектов по системе.

Блок-диаграмма моделирующего алгоритма в символике языка GPSS представлена на рисунке 3-4.

Оператор GENERATE.

Оператор GENERATE осуществляет первоначальный ввод транзактов в модель:

В - может быть отличен от const и рассматривается как модификатор;

С - задержка начала генерации;

D - число генерируемых транзактов (емкость источника);

Е - приоритет транзактов. Целое без знака: 0, 1,2,.;

Операнды могут быть опущены.

Оператор TERMINATE.

Начав свой путь на выходе блока GENERATE и пройдя то число операционных блоков GPSS-модели, которое при создавшейся случайной ситуации предусмотрено логикой модели, транзакт выводится из модели на языке GPSS.

Оператор ENTER.

ENTER - предназначен для фиксации входа транзакта в память:

Оператор LEAVE.

LEAVE - выход из транзакта;

К числу важнейших описаний структур моделируемых систем широко используется их графическое представление в виде блок-схемы. Для того чтобы увидеть смоделированную задачу в графическом изображении имитационного языка GPSS, достаточно, нажать сочетание клавиш - Alt + B после выполнения запуска модели, и вы перейдёте в окно блоков. Блок-схема состоит из определенного количества блоков, каждый из которых описывает определенный этап работы модели согласно логике ее функционирования. Блоки соединяются стрелками, указывающими последовательность прохождения транзактов.

Например, для программы, написанной в п.3, блок-диаграмма будет следующей:

 

Рисунок 3 - блок диаграмма.

Исследование системы на имитационной модели

Интерпретация результатов исходной модели

Эксперимент.

 

Первый блок содержит общие сведения о модели и ее прогоне

 

 

Из него можно узнать следующее:

1. Модельное время начала (START_TIME) - 0;

2. Модельное время окончания (END_TIME) прогона - 480;

.   Количество блоков в модели (BLOCKS) - 26;

.   Количество устройств (FACILITIES) - 3;

.   Количество накопителей (STORAGES) - 2;

.   Количество многоканальных устройств или очередей (QUEUE) - 0;

Из второго блока можно получить сведения об устройствах модели.

 

 

По данному отчету можно сказать следующее:

1. В исследуемой системе использованы три устройства с именами (FACILITIES)

TIP1, KAN, TIP2;

.   Устройства занимались (ENTRIES) 1, 24, 1 раз соответственно;

3. Коэффициенты использования (UTIL.) составили 0,9896, 0,9896, 0,9583 соответственно;

.   Среднее время на одно занятие (AVE. TIME) - 475, 10,7917, 460 соответственно.

Третий блок содержит сведения обо всех накопителях, используемых в системе.

 

 

По представленным сведениям можно сказать следующее:

1. Моделируемая система содержит два накопителя (STORAGES) с именами NN1 и NN2;

2. Емкость устройства (CAP.) памяти равна 20,20 соответственно;

.   Количество свободных каналов в момент завершения моделирования (REMAIN.) - 15, 0 соответственно;

.   Наименьшее (MIN) количество занятых каналов в процессе моделирования - 5,20 соответственно;

.   Наибольшее (MAX) количество занятых каналов в процессе моделирования - 5,20 соответственно;

.   Количество занятий МКУ (ENTRIES) - 5,20 соответственно;

.   Среднее количество занятых каналов в процессе (AVE. C.) - 4,9479 и 19,1667 соответственно;

.   Коэффициент использования (UTIL.) составили - 0,2474, 0,9583 соответственно.

Сравнивая результаты работы конвейера вмещающего 10 деталей и время обработки 10 минут с результатом работы конвейера вмещающего 20 деталей и время обработки 20 минут можно заметить, что:

Коэффициент использования устройства KAN ниже (0,3125 и 0,9896 соответственно).

Заключение

 

В ходе выполнения курсовой работы были получены основные навыки решения задач по автоматизации технологических процессов в среде имитационного моделирования GPSS/PC, что включает в себя проведение научно - исследовательской и проектно - конструкторской работы в области исследования и разработки сложных систем; способность ставить и проводить имитационные эксперименты с моделями процессов функционирования систем на современных ЭВМ для оценки вероятностно - временных характеристик систем; принятие экономически и технически обоснованных инженерных решений; анализ научно - технической литературы в области системного моделирования, а также использование стандартов, справочников, технической документации по математическому и программному обеспечению ЭВМ и т.д.

В результате выполнения работы получены результаты о работе трех устройств. Так же был проведен анализ перехода секции по 20 деталей, с временем комплектации 20 минут.

В результате этого можно заметить, что этот переход является экономически целесообразным, так как конвейер работает на 99%.