Разработка математического описания процесса функционирования участка термической обработки, страница 2

В качестве математического аппарата в соответствии с поставленной целью и выбранным критерием качества выбираем имитационное моделирование.

6. Детализация модели.

Детализацию модели не проводим, поскольку будем считать что:

необходимости в доработки модели нет;

нет излишней детализации модели;

нет необходимости уточнения или упрощения критерия эффективности.

7. Разработка имитационной модели.

Имитационная модель строится в 4 этапа:

  I.  выбор и составление имитаторов основных функций объекта и внешней среды (имитаторов реализующих задачу моделирования);

  II.  составление имитаторов вспомогательных (сервисных) функций;

  III.  составление структуры моделирующего алгоритма;

  IV.  описание алгоритма (структуры).

В качестве программных средств выбираем язык моделирования GPSS.

I. Выбор и составление имитаторов основных функций объекта и внешней среды.

Система включает в себя 3 элемента, функционирование которых необходимо имитировать: входные потоки, процесс обслуживания и правило обслуживания.

Входные потоки (поток входных болтов). На объект - участок термической обработки, поступает входной поток болтов. Этот поток формируется средствами GPSS блоком GENERATE А,В,,D где в поле А записывается математическое ожидание интервалов следования заданий, которое в нашем случае равно 10 мин., в поле В – величина отклонения от математического ожидания, которая равна 5 мин., в поле D - общее число генерируемых транзактов, операнд D используем в целях ограничения числа болтов поступающих на участок термической обработки.

Процесс обслуживания.

Процесс обслуживания состоит:

в занятии болтом участка цементации;

в обработке этим участком болта;

в освобождении участка цементации;

в занятии болтом участка закаливания;

в обработке этим участком болта;

в освобождении участка закаливания.

Занятие болтом участков цементации и закаливания имитируется блоком SEIZE А, где в поле А записывается номер блока.

Обработка участка цементации и закаливания болтов имитируется блоком ADVANCE А,В, где в поле А записывается математическое ожидание времени обслуживания, в нашем случае для обоих участков равное10 мин., а в поле В – величина отклонения от математического ожидания в нашем случае для участка цементации равная 7 мин., для участка закаливания равная 6 мин.

Освобождение участков цементации и закаливания имитируется блоком RELEASE А, где в поле А записывается номер блока.

Правило обслуживания. Имитация правил обслуживания осуществляется следующими блоками.

ASSIGN A[±],B В нем модифицируется параметр транзакта, A - номер изменяемого параметра, B - новое значение параметра. Если знаки " - "или " + " указаны, то значение поля B вычитается или прибавляется к текущему значению изменяемого параметра A, иначе становится текущим значением параметра А. В нашем случае для получения суммарного времени обработки i-го болта (τiåобр), параметру транзакта номер 1, после прохождения участка цементации,присваивается значение времени прохождения транзактом участка модели (М$1), соответствующему участку цементации - ASSIGN 1, М$1. Затем после прохождения участка закаливания к параметру транзакта 1 прибавляется время прохождения транзактом участка модели (М$2), соответствующему участку закаливания - ASSIGN 1+, М$2.

TEST_R А,В,С В поле R устанавливается условие сравнения. В полях А и В записываются стандартные числовые атрибуты, подлежащие сравнению. В поле С указывается метка блока куда поступит пакет в случае невыполнения условия. В нашем случае необходимо два блока TEST реализующих правило определения качества болтов и их дальнейшее направление:

TEST_GE P$1,20,N1 – реализующий условиеτiåобр³ 20 мин. и, в случае невыполнения условия, направляющий болт на полную повторную обработку, через блок с меткойN1.

TEST_G P$1,25,N2 - реализующий условиеτiåобр> 25 мин. и, в случае невыполнения условия, направляющий болт на частичную повторную обработку, через блок с меткойN2.

TRANSFER A,B,C,D. В нем изменяется движение транзакта в модели. В поле А указывается режим передачи транзакта, в поле В указывается номер следующего блока. В нашей модели необходимо реализовать два безусловных перехода (в поле А пробел) болтов в блоки с метками М1, М2, соответствующие поступлению болтов на участки цементации и закаливания (в поле В - М1, М2 соответственно).

Вероятности полной повторной и частичной повторной обработки болтов определим по по формулам Рполн = nполн / N,    Рчаст = nчаст / N, где nполн - число болтов направленных на полную повторную обработку, nчаст - число болтов направленных на частичную повторную обработку, N- общее число обработанных болтов (400 шт.). Для подсчета nполн и nчаст моделируем ввод - вывод (без задержки) болтов, в соответствующие устройства (3,4), направленных на полную повторную и частично повторную обработку в устройства (1,2), соответственно, которые имитируют соответствующие блоки SEIZE и RELEASE. Значения nполн ,nчаст возьмём из стандартного отчёта, как число вводов болтов в соответствующие блоки.

II. Выбор имитаторов вспомогательных функций.

В средствах GPSS сбор и обработка начальных условий установлены внутри блоков.