3 Структурная схема процесса

На основании поставленной задачи моделирования процесса обработки детали на станке, считая, что задание соответствует концептуальной модели, построим структурную схему, приведенную на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема процесса обработки детали на станке

В соответствии с концептуальной моделью, используя символику Q-схем, структурная схема модели может быть представлена в виде, показанном на рисунке 2, где И – источник; Н1, Н2 – накопители; К – канал. При этом источник И имитирует процесс поступления деталей на обработку. Накопитель Н1 имитирует заполнение деталями рабочего стола, а накопитель Н2 – заполнение деталями тележки. Канал К имитирует процесс обработки детали рабочим на станке. Клапаны 1...6 с соответствующими управляющими связями (пунктирные линии) посредством блокировок входов и выходов накопителей отражают управление заполнением и использованием деталей рабочего стола и тележки.

Рисунок 2 – Структурная схема процесса обработки детали на станке в символике Q-схем

Принцип работы данной Q-схемы следующий. Клапан 1на входе накопителяН1открыт, если накопительН1не заполнен, в противном случае он закрыт. Клапан2открыт, если клапан1на входе накопителяН1закрыт, в противном случае он закрыт. Клапан3на входе накопителяН2открыт, если накопительН2не заполнен, в противном случае он закрыт. Клапан4открыт, если клапан3на входе накопителяН2закрыт, в противном случае он закрыт. Клапан5на выходе накопителяН1открыт, если в накопителеН2нет ни одной заявки, в противном случае он закрыт. Клапаны6и7открыты, если каналКсвободен, в противном случае они оба закрыты. Заявки, прошедшие через каналК, считаются обслуженными. Заявки, прошедшие через клапан4считаются потерянными заявками.

4 Временная схема процесса

Временная схема процесса обработки детали на станке представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Временная схема процесса обработки детали на станке

5 Обощенная схема моделирующего алгоритма

Обобщенная схема моделирующего алгоритма проведения одной имитации приведена на рисунке 4. При разработке схемы моделирующего алгоритма использован «принцип ∆t». Шаг моделирования ∆t равен 1 минуте.

Рисунок 4 – Обобщенная схема моделирующего алгоритма проведения одной имитации

Обобщенная схема проведения k имитаций приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Обобщенная схема проведения k имитаций

Детальная схема моделирующего алгоритма проведения одной имитации приведена в приложении 1. В приложении 1 также приведена детальная схема моделирующего алгоритма проведения k имитаций.

6 Особенности программирования

6.1 Среда разработка

Разработанный моделирующий алгоритм можно реализовать с помощью разных языков программирования, например, C++, Pascal, Delphi, MathCad.

Средой разработки для решения поставленной задачи был выбран пакет MathCad 2001 Pro от компании MathSoft Inc. Выбор данного пакета основан на большом количестве его достоинств, среди которых можно отметить следующие:

• все вычисления ведутся в традиционных математических нотациях;

• имеет большое количество встроенных функций;

• все расчеты проводятся в режиме реального времени и не требуют от пользователя никаких дополнительных команд.

Реализацией разработанного моделирующего алгоритма проведения одной имитации является написанная в среде MathCad функция One_Imitation, которая моделирует процесс обработки на станке 100 деталей. Результатом вызова данной функции является число заполненных тележек и число поштучно переправленных к другому станку деталей.

Реализацией разработанного моделирующего алгоритма проведения k имитаций является написанная в среде MathCad функция IMITATION, которая моделирует процесс обработки на станке 100 деталей k раз. Результатом вызова данной функции является среднее значение количества заполненных тележек и среднее значение количества поштучно переправленных к другому станку деталей.

Листинг функций One_ImitationиIMITATIONприведен в приложении 2.

6.2 Переменные имитационной модели

При написании функций One_ImitationиIMITATIONбыли приняты следующие переменные:

Time_Done – момент времени окончания обработки детали на станке рабочим;

On_Stol – количество деталей на рабочем столе;

Is_Telez – флаг, отвечающий за присутствие тележки у станка. 0 – тележка не

присутствует у станка, 1 – тележка присутствует у станка;

Time_New – момент времени поступления новой детали на обработку;

Time_Telez – момент времени прихода пустой тележки;

In_Telez – количество деталей в тележке;

Done – количество деталей, обработанных на станке рабочим;

Telez – количество заполненных тележек;

By_One – количество поштучно переправленных на другой станок деталей;

Time – текущее время моделирования;

k – количество проводимых имитаций;

TELEZ – среднее значение количества заполненных тележек, полученное в

результате проведения k имитаций;

BY_ONE – среднее значение количества поштучно переправленных на другой

станок деталей, полученное в результате проведения k имитаций;

Res_Of_One_Imitation – переменная, служащая для сохранения результатов

проведения одной имитации.

Входными параметрами для функции One_Imitationявляются переменные Time_Done, On_Stol, Is_Telez, Time_New, а выходными – переменные Telez и By_One. ФункцияIMITATIONне имеет в явном виде входных параметров, однако, количество проводимых имитаций k задается в теле функции. Выходными параметрами функцииIMITATIONявляются переменные TELEZ и BY_ONE.