Устройство для моделированиясетевых графиков

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

giP09221

К АВТОИЖОМУ С ИЗИЬСФУ (6Ц Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено. 220279 (21) 2743895/18" 24 (53)AL Kll.Ç с присоединением заявки HP

G 06 С 7/122

Гесударстаенвый кфиатет

СССР ве делам. нзобретенмя в открытка (23)Приоритет

Ойубликовано 28. 02.81!Бюллетень N9 8

Дата опубликования описания 280281 (5З) З ДК 681. 333 (08В ° 8) (72) Авторы

- изобретения

С.И. Петрович и A.A. Канапин!

Институт горного дела АН Казахской ССР ( (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕТЕВЫХ

ГРАФИКОВ

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 c горизонтальными шинами матрицы связаны источники тока .1 .

Однако данное устройство позволяет распределять только бесконечно делимые ресурсы, т.е. не целочисленные, что является существенным недостатком, так как в большинстве практических задач требуется распределение целочисленных ресурсов. Кроме того, на описанных устройствах не моделируется нелинейная зависимость время-ресурсных характеристик операций.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является моделирующее устройство для расчетов сетевых графиков с целочисленными ограниченными ресурсами, содержащее 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 ко@напряжение и счетчик единиц общего потока. Схема коммутации и отсчета в каждой ветви модели подключена одним

15 входом к генератору импульсов, а другим — к преобразователю код-напряжение, второй вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - к конденсатору, счетчик единиц общего

29 потока подключен к узлам, соответствующих начальному и конечному событиям моделируемого сетевого графика (2j.

Известное устройство позволяет ре25 шать задачу оптимального распределения на сетевых графиках целочисленного ограниченного ресурса только одного вида, Расчет сетевых графиков с ресурсами разных видов на таких уст3Q ройствах невозможен.

809221

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воэможности 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 каждую 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, соединенных с входами соответствующих 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 переключателей моделей ветвей действительных работ и управляющему входу моделей ветви фиктивных работ, а также тем,что модель ветви фиктивной работы содержит разрядный конденсатор, 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 информационному входу ключа, управляющий вход которого является управляющим входом модели ветви фиктивной работы, выход ключа соединен с входом, счетчика единиц потока в ветви, а также тем, что блок управления содерблока сравнения и к входу индикатора, выходы ключей групп соединены с вторыми входами индикатора и блока сравнения, выход KQTорого подключен к

Щ 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 вто- рыми входами ключей и элементов И первых групп.

На фиг. 1 приведен сетевой график.; на фиг. 2 - блок-схема устройства для моделирования сетевых графиков (подклюЧение блоков показано для случая сетевого графика, изображенного на фиг. 1); на фиг. 3 — блоксхема модели ветви действительных

4О работ, на фиг. 4 — блок-схема модели ветви. фиктивной работы, на фиг. 5— блок-схема блока управления.

Устройство содержит (фиг. 2) модели 1, 2 ветвей действительных раЩ бот, соединенных согласно топологии сетевого графика, каждая из которых собрана для ресурса определенного вида. К узлам 3, 3,(K1, К2) моделей, соответствующим конечным событиям, $Q подключены счетчики 4, 5 единиц общеro потока ресурса каждого вида, Узлы

Н1, 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

40 7 ветви фиктивных работ. Модель 8 ветви действительной работы содержит первый и второй переключатели 9, 10, триггер 11, разрядный конденсатор 12, цифроаналоговый преобразователь 13, 65 ограничительный диод 14, индикатор жит ограничительные диады, индикатор, блок сравнения, группы элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей, .переключатель, распределитель импуль.сов 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,вто- . рой группой входов которого являются первые входы ключей второй группы, соединенные с анодами соответствующих ограничительных диодов, катоды

15 которых подключены к первому входу

809221

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 едийиц потока в ветви, усилитель 24 постоянного тока.

Блок 6 управления (для слУчая

П-го количества моделей) содержит индикатор (вольтметр) 25 и две группы ключей. Ключи 26-28 первой группы, замыкающие узлы моделей сетевых графиков, соответствующие конечным событиям К1, К2...К„ с общей цепью начальных событий Н1, Н2,...H« пред- 1э назначены для введения в модели сетевых графиков пробных единиц ресурса.

Ключи 29-31, ., второй группы замыкающие те же узлы через счетчики 4, 5, и 5 единиц общего потока, пред- 20

/ назначены для введения дополнительных единиц ресурса.

Блок б управления содержит также блок 32 сравнения (напряжений), элементы И 33-35... и группу триггеров 25

36-38 ... Совокупность этих элементов обеспечивает выбор модели сетевого графика, введение в которую дополнительной единицы ресурса приводит к наибольшему уменьшению максимального общего напряжения моделей сетевых графиков. Величина этого напряжения выделяется ограничительными диодами 39-41. Группа элементов

И 42-44 ... используется при введенииЗ в какую-либо модель сетевого графика дополнительной единицы ресурса.

Последовательность во времени действий в блоке управления задается импульсами генератора 45 через распределитель 46 импульсов, выполнен- 40 .ный в виде счетчика. Режим работы устройства устанавливается с помощью переключателя 47.

В предлагаемом устройстве технологические маршруты движения ресурса 45 каждого вида моделируются соответствующими моделями сетевых графиков

1, 2. Взаимосвязь по времени моделей сетевых. графиков осуществляется с помощью моделей 8 ветвей, моделирую- щ0 щих 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 †d0 числом импульсов с датчиков 17 числа импульсов. Объемы работ моделируются напряжениями на делителях в цифроаналоговых функциональных преобразователях 13. Время выполнения отдель- Я ных 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 следующим 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 кажцой работы, которая может выполняться ресурсами нескольких видов, выделяется несколько ветвей, которые включаются в модели сетевых графиков соответствующих видов ресурсов и подключаются к общему счетчику 18 импульсов.

В каждом счетчике 4, 5 единиц общего потока устанавливают емкость счета, соответствующую 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 устройство включается для работы. На первом 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,....Ha переключатели 9 (фиг. 3) моделей ветвей действительных работ подается постоянный сигнал, вызываю щий 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 вызывают последовательно поочередное заьыкание на короткий промежуток времени ключей 29-31,.... Замыкание одного иэ этих ключей для какой-либо модели.се» тевого графика, соответствующее введению в нее единицы ресурса,,вызывает разряд конденсаторов 12 этой модели по пути с максимальным напряжением. Возникающий при этом импульс

809221 така отсчитывается соответствующим счетчиком единиц потока обшего. Этот импульс 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, соответствующее минимальному потоку, заданному

Процесс замыкания ключей 29-31, в блоке 6 управления продолжается до тех пор, пока напряжения на всех 25 конденсаторах 12 всех моделей сетевых графиков не упадут до соответствующих рабочих значений. Общее напряжение каждой модели сетевого графика. при этом значительно уменьшается и 0 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 потоМа в ветвях. После того как в устройстве распределен минимальный 40 поток, между узлами моделей сетевых графиков, соответствующими событиями для которых заданы ограничения по времени, подключаются ветви 7 модели фиктивных работ. Устройство начи45 нает работать в режиме распределения ресурсов. Переключатель 47 (фиг. 5) режимов работ устанавливается в положение, обеспечивающее подключение к выходам распределителя импульсов 46 50 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),к индикаторам

15 тока подключены триггеры 11.

Максимальное общее напряжение моделей сетевых графиков, выделяемое

60 диодами 39-41,..., поступает на блок

32 сравнения и запоминается, например на конденсаторе. Импульс генерадля данной работы, соответствующий цифроаналоговый преобразователь (преобразователи) 13 переключается на 15 другой режим работы. При этом дополнительный источник напряжения отключается, напряжение на конденсаторе (конденсаторах) 12 значительно уменьшается и начинает изменяться в эави-, Щ симости от числа импульсов по заданноглу закону. тора 45 через распределитель l 6 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 индика торов 15 тока ветвей, находящихся на критическом пути, переключают триггеры 11 и поступают на входы датчиков 17 числа импульсов. С каждого датчика 17 соответствующее число импульсов поступает в счетчик 18 импульсов, что 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 обшее напряже.ние 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 которым 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 триг809221

Формула изобретения гер 36 сбрасывается в исходное состояние. В блоке 32 сравнения запоминается новое (уменьшенное) э начение величины максимального общего напряжения. Если максимальное общее напряжение уменьшается не больше чем в предыдущем случае,.срабатывание блока 32 сравнения напряжений и переключение соответствующих триггеров не происходит.

Пробная единица ресурса соответствукщим импульсом выводится из второй 10 модели сетевого графика и продолжается процесс ввода, вывода пробной единиц ресурса в последующие модели.

В. результате последовательного обхода всех моделей сетевых графиков в 15 блоке 6 управления остается переключенным один из триггеров 36-38,..., соответствующий модели сетевого графика, введение в которую дополнительной единицы ресурса приводит к íà- () ибольшему уменьшению максимального 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,... ЗО и элементы И 42-44,... Этим импульсом триггер, оставшийся переключенным, сбрасывается в исходное состояние и возникающий при этом импульс. через соответствующий элемент И вызывает замыкание на короткий промежуток времени одного иэ ключей 29-31,... В выбранную модель сетевого графика вводится дополнительная единица ресурса, которая регистрируется счетчика- 40 ми 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 ресурса. Заполнение емкости какого-либо из счетчиков единиц общего потока соответствует тому, что выделенный ресурс данного вида полностью израсходован. В этом случае введение единиц ресурса (замыкание.соответствующего ключа 26-28,... или 29-31,..) в данную модель сетевого графика пре- 5> кращается, однако эта модель продолжает участвовать в работе устройства через ветви, моделирующие фиктивные работы, и ветви, соответствующие работам, которые могут выполняться ре- gg сурсами 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, установленными 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.

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 соединен со входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу счетчика единиц потока в ветви, выходы цифроаналогового преобразователя подключены к обкладкам разрядного конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воэможности 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 вы" ход 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 ко торого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выходы счет809221

/

/

Ю чиков соединены с первой группой . входов блока управления, вторая группа входов которого подключена к выходам индикаторов тока соответствующих моделей ветви действительных работ, соединенных с входами соответствующих 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 под- ® ключена к вторым входам первых переключателей моделей ветвей действительных работ и управляющему входу ма@алей ветви фиктивных работ.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что модель ветви фиктивной работы содержит разряд>ный конденсатор, ограничительный диод, индикатор тока, ключ, счетчик единиц потока в ветви, усилитель по- щ стоянного тока, выход которого соединен с одной обкладкой разрядного конденсатора и через ограничительный диод — с выходом индикатора тока,первый выход которого подключен к информационному 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, о т л и — ЗО ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит ограничительные диоды, индикатор, блок сравнения, группы элементов И, группу последовательно соединенных триггеров, группы ключей, 35 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 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 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

Р 279187, кл. G 06 F 7/122, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 293253, кл. G 06 С 7/122, 1969 (прототип).