§ 5. Расчет оборудования при помощи имитационного моделирования

Имитационное моделирование в отличие от оперативного расчета позволяет оценить функционирование технологической схемы с учетом случайных процессов, происходящих в реальных условиях, и путем многократных просчетов получить средние оценки эффективности ее функционирования за определенный промежуток времени. При созда­нии имитационных моделей технологических линий учитывают сущест­венные особенности каждого участка приемки и обработки зерна.

Моделирующий алгоритм "Приемка зерна" (рис. 53) предназначен для имитации процесса приемки зерна с автомобильного транспорта для определения потребности оборудования и его производительности, коэффициентов использования, величины вместимости накопительных силосов, текущих затрат, штрафа за простой автомобилей и др. Сущест­венное влияние на работу приемного устройства оказывают темпы поступления зерна, число партий зерна, грузоподъемность автомобилей и разделение их по типам. Решение названных вопросов с помощью данного алгоритма включает выполнение нижеследующих операций.

В начале алгоритма вводят исходные данные (блок 1, таблица 22) и определяют среднюю массу автомобилей и среднесуточные объемы поступления зерна по партиям 2. Далее присваивают начальные значе­ния параметрам, характеризующим процесс приемки зерна за весь период 3. Генерируется случайная величина, и определяется время прибытия первого автомобиля 4.

За расчетный период принимаются очередные сутки 5, за которые определяются объемы поступления зерна по партиям 6, и проверяется условие: есть ли поступление зерна за очередные сутки 7?

В блоках 8, 9 и 10 проверяются условия: текущие сутки превышают период моделирования? Если очередные сутки превышают период моде­лирования, то вводится информация о текущих затратах 11. Таким об­разом получают результаты за весь период моделирования 12. В против­ном случае после присвоения начальных значений параметрам, описы­вающим процесс за сутки 13, определяются размер максимальной оче­реди и места ее возникновения 14.

В случае завершения очередных суток 15 результаты работы вы­даются на печать 17.

Далее определяются ближайшее событие 16 и время его свершения, т. е.:

1. Прибыл очередной автомобиль 18.

2. Закончилась визировка одного из автомобилей 23.

3. Закончилось взвешивание на входных весах одного из автомо­билей 30.

4. Закончилась разгрузка одного из автомобилей 37.

1. Закончилось взвешивание на выходных весах одного из автомо­билей 44.

Если прибыл очередной автомобиль 18, то определяются в нем ве­роятная партия и масса зерна и проверяется условие, есть ли свобод­ная визировка 19.

При наличии свободной визировки автомобиль устанавливается на обслуживание, определяются время освобождения визировки, сум­мирование времени работы и определение времени прибытия следую­щего автомобиля 27.

В случае занятости визировки проверяется условие: очередь на одну визировку превышает принятое количество автомобилей 211 Если оче­редь не превышает принятое условие, то автомобиль устанавливается в очередь 22 и определяется время прибытия следующего автомобиля 22а. В противном случае прекращается счет и определяются текущие затраты 14.

После завершения обслуживания автомобиля на визировке произ­водится суммирование поступившего зерна 23 и проверяется наличие свободных весов 24. При наличии таковых производится установка автомобиля на обслуживание, определяется время освобождения весов и суммируется время их работы 25. При отсутствии свободных весов поступают аналогично условиям занятости визировки 26, 27.

В блоке 28 проверяется условие: есть ли очередь на визировку? При наличии таковой производится перемещение автомобилей, сум­мирование времени работы и определение времени освобождения визи­ровки 29.

В случае завершения обслуживания на входных весах одного из ав­томобилей производится суммирование поступившего зерна 30 и про­веряется условие: есть ли свободные автомобилеразгрузчики с учетом их доступности по партиям 31. При наличии свободных автомобиле­разгрузчиков производятся постановка автомобиля на разгрузку, опре­деление времени освобождения автомобилеразгрузчика, суммирова­ние времени работы, число включений и переключений линий 32.

Если свободные автомобилеразгрузчики отсутствуют, то прове­ряется условие: не превышает ли очередь на один автомобилеразгруз­чик принятое число автомобилей 331 При отсутствии таковой очередной автомобиль устанавливается в очередь 34 и проверяется условие: есть ли очередь на входные весы 351 При наличии очереди производится постановка автомобиля из очереди на входные весы, суммируемся время их работы и определяется время освобождения 36.

Если ближайшим событием является окончание разгрузки одного из автомобилей, то производится суммирование количества принятого зерна освободившегося автомобилеразгрузчика 37 и выявляются сво­бодные выходные автомобильные весы 38. При наличии свободных выходных весов автомобиль устанавливается на взвешивание, опреде­ляется время освобождения весов и суммируется время их работы 39. В блоках 40, 41 выполняются операции аналогично операциям 33, 34.В блоке 42 проверяется условие: есть ли в очереди автомобили с партией зерна, которая принимается данным автомобилеразгрузчи­ком. При наличии таковой производится постановка автомобиля из очереди на разгрузку на этом автомобилеразгрузчике, определяется время освобождения его, суммируется время работы и определяется число включений и переключений линии 43.

И наконец, если ближайшее событие состоит в том, что закончи­лось взвешивание одного из автомобилей на выходных весах, то произ­водится суммирование объемов принятого зерна 44 и устанавливается наличие заполненных накопительных силосов 45.

При наличии заполненных силосов фиксируются время заполнения, масса и партия зерна в них 46. Если накопительные силосы свободны, то проверяется условие — есть ли силосы с истекшим сроком хранения зерна 47. При наличии таких силосов производится запись времени за­полнения, массы и партии зерна в них 48.

Далее, при наличии очереди на выходные весы 49 производится постановка на взвешивание первого автомобиля из соответствующей очереди, определяются время освобождения весов и суммирование времени их работы 50.

Входная информация готовится в соответствии с таблицей 22. По­тери времени после прибытия автомобиля на хлебоприемное предприя­тие (визировка — входные автомобильные весы — автомобилеразгруз­чики — накопительные силосы и т. д.) определены следующим образом:

^Tiki = T_jk + t_n + t„, (XIII-26)

где Tj_kj - время окончания обслуживания г'-го автомобиля на к-м оборудовании /-го типа; I - индекс типа автомобиля в зависимости от его массы; tjj - время обслуживания 1-го типа автомобиля на /-м типе оборудования; t_n - время перек­лючения автомобилеразгрузчика.

В случае если на оборудование /-го типа нет очереди и автомобиль после окончания обслуживания на к-м оборудовании (J— 1) типа сразу направляют на ;'-й тип оборудования, то

^Tjki = ⁺ t_n + t_n + f_B, (XIII-27)

где t_Q - время включения автомобилеразгрузчика; Т:_к - суммарное время работы к-го устройства/-го типа определяется по формуле

T_jk =Д '//, (XIII-28)

I7j_k суммарную производительность /ого устройства /-го типа определяют по формуле

n_jk Д м_ь (XIII-29)

где Mj масса г'-го автомобиля; N - число автомобилей, которые были обслу­жены на данном устройстве.Таблица 22

время лреб. а/м на пунше по норме .

Нремл опр. в завис. от массы а/м

Партии зерна от 1 до 22

IT1J

1 1 .

. 1 . .

ITU

Г 15

, , .

.ill

, i i

1,11

Вероят. по­ступи. а/и cuaccoiiGi

Сумма вер. поступп. а/м с массой G,.G2

Сумма еер. nociynn. a/u с массой GI.Gj.GJ

Сумма нер. поступл. а/м с массой Gi. GIGJ,

. (первая позиция поля - целая \ 11&сть чисяа, оставшиеся - дробная

П Г 2 ГЗ Г4 ITS Г6 1 Г7 Г Г6 [У9 1 Г101 ГИТУиГги i Г U I Г 15 ГУ16 ИГ 17

Масса партий от общего обьема заготовок

к

!m</mCi| _t Масыд/мС;

' Первая позиция-целая часть числа (Доставшаяся -- дробная'

Максимально допустимое заполнение силосов п зависимости от парши зериа

Ц* 10 1 ГИ 1 Г12 I N43 I У14 1*75

Максимально допустимым безопасный срои хранения зерна в силосе в зависимости от партии

парт. 11

Г2

ГЗ

Г4

Г 5

'If6

Г7 | Г8 | Г12 | ПЗ | Г К | If 15 | Г16

■ i 1 i

1 j 1 1

1 1 1 1

III!

..I.

i i ■ i

.... 1 ....(....(.... I .... 1 .... I ... .

Г17

Г18

Г19

Г 20

If 21

IT 22

llli

■ 1 1 1

1 1 1 1

IIII

IIII

I !

Сути

lapiMoei

цнаот1до22

1

till

iiit

) ) 1 1

i i i i

I

г

IIII

IIII

iii.

i

3

Ы 1 J

IIII.

XI 1—1

IIII

j.

20

1 . 1 1

i i i i

IIII

i i i i

1

21

iiii

ti.i

IIII

22

i.ii

IIII

IIII

23

IIII

IIII

i

24

■ ■■I

IIII

IIII

,

25

IIII

till

I

26

IIII

IIII

IIII

I

27

> 1 1 >

>III

i i i i

1 1 1 J

2В

i i i i

> i i i

IIII

29

IIII

IIII

IIII

зо

IIII

IIII

IIII

Тек. затраты not визиров­ке за 1 сут.

Тем, затраты no 1 ex. весам за 1 сут.

Стоим, a/p

Тек. затраты no 1 вых. весам за 1 сут.

Штраф за 1 мин. простоя а/м

Две крайние правые позиции - дробная %астъ, остальные - целые

....... 1 .

I ,

i i 1 i

MM, M.I

,|ммм.,

Время свершения каждого из последующих событий находят в общем виде по одной из двух формул:

T_si = T_s{i__u + t,_u (ХШ-30)

Г*-^.,,^,, (ХШ-31)

где T_si — время свершения события типа s для /-Й партии зерна; — время, необ­ходимое для обработки 1-й заявки на s-й операции.

Текущие затраты (T_z), связанные с приемкой зерна за весь период заготовок, определяют следующим образом:

NAR

T_Z=T NV_izNS + Т NVNS + 2 R_ik Т , (XIII-32)

Шт.

^{1 2} к=1

³

где T_z текущие затраты, приходящиеся на одну визировку за одни сутки; NS период заготовок в сутках; - число визировок; Т₂ - текущие зат­

раты, приходящиеся на одни весы за одни сутки; NV — общее число весов; Т₂ текущие затраты на одну минуту работы автомобилеразгрузчика; R^ - время ра­боты автомобилеразгрузчика при приемке отдельных партий зерна; NAR - общее число автомобилеразгрузчиков.

Общую сумму штрафа (SHO) при простое автомобилей определяют по формуле

NO

SHO = 2 SH (t_Hi T_a), если t_Hi > Т_и, (XIII-33)

i=l

где NO — общее число автомобилей за весь период заготовок; SH — штраф за одну минуту сверхнормативнохо простоя автомобиля; f_HJ- время нахождения /-го автомобиля на предприятии; Г„ нормативное время пребывания автомобиля на предприятии.

С учетом результатов моделирования участка "Приемка зерна" для объема заготовок 40 тыс. т зерна получают данные, представлен­ные в таблице 23. Кроме этого, по каждому устройству получают время работы, коэффициент использования, производительность, а также чис­ло силосов, автомобилей и др.