Варианты заданий для моделирования

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Лабораторный практикум ориентирован на исследование имитационных моделей и методов систем массового обслуживания, а также на освоение современной технологии автоматизации исследования этих систем на базе метода моделирования на универсальных ЭВМ.

Лабораторный практикум включает выполнение работ, представленных в [3].

Лабораторная работа 1. Исследование элементов системы моделирования GPSS/PC на имитационных моделях процессов массового обслуживания.

Лабораторная работа 2. Планирование машинных экспериментов с имитационными моделями массового обслуживания.

Лабораторная работа 3. Исследование на имитационной модели работы производственного участка как объекта оперативного управления.

Лабораторная работа 4. Исследование характеристик системы массового обслуживания с помощью машинной имитации.

Задание 1. На обрабатывающий участок цеха поступают детали через 50 + 10 минут. Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обрабатывает деталь за 40 + 10 минут и имеет до 4 % брака, второй - соответственно 60 + 12 минут и 8 % брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на второй станок. Детали, попавшие в разряд бракованных дважды, считаются отходами.

Смоделировать работу участка в течение недели (5 дней) при двухсменной работе по 8 часов.

Задание 2. На сборочный участок цеха предприятия через 10+ 4 минут поступают партии, каждая из которых состоит из трех деталей. Половина всех поступающих деталей перед сборкой должна пройти предварительную обработку в течение 7 + 3 минуты. На сборку поступают обработанная и необработанная детали. Процесс сборки занимает 6 + 2 минут.

Смоделировать работу производственного участка в течение 8 часов.

Задание 3. На регулировочный участок цеха через 30 + 10 минут поступают по два агрегата. Первичная регулировка осуществляется для двух агрегатов одновременно и занимает 30 + 6 минут. Если в момент прихода агрегатов предыдущая партия не была обработана, поступившие агрегаты на регулировку не принимаются и поступают в первичный накопитель. Агрегаты после первичной регулировки через промежуточный накопитель поступают попарно на вторичную регулировку, которая выполняется за 30 + 15 минут, а не прошедшие первичную обработку агрегаты из первичного накопителя поступают на полную регулировку, которая занимает 100 + 20 минут для одного агрегата.

Смоделировать работу участка до изготовления 100 агрегатов.

Задание 4. На участке термической обработки выполняются цементация и закаливание шестерен, поступающих через 10 + 5 минут. Цементация занимает 10 + 7 минут, а закаливание 10 + 6 минут. Качество определяется суммарным временем обработки. Шестерни с временем обработки больше 25 минут покидают участок, с временем от 20 до 25 минут передаются на повторную закалку и при времени обработки меньше 20 минут должны пройти повторную полную обработку.

Смоделировать процесс обработки на участке до изготовления 400 шестерен.

Задание 5. В студенческом машинном зале расположены две мини ЭВМ и одно устройство подготовки данных (УПД). Студенты приходят с интервалом в 8 + 2 минуты и треть из них хочет использовать УПД и ЭВМ, а остальные только ЭВМ. Допустимая очередь в машинном зале составляет четыре человека, включая работающего на УПД. Работа на УПД занимает 8 + 1 минута, а на ЭВМ - 17 минут.

Смоделировать работу машинного зала в течение дня (10 часов).

Задание 6. Обрабатывающий участок цеха состоит из двух производственных модулей, включающих загрузочный робот и станок. Детали первого типа поступают на первый модуль через 40 + 10 секунд, детали второго типа поступают соответственно на второй модуль через 30 + 10 секунд. Среднее время загрузки модулей составляет по 5 + 2 секунды. Обработка детали первого типа длится 20 + 5 секунд и соответственно второго типа - 15 + 5 секунд. Выгрузка модулей производится общим роботом, который также формирует транспортные партии деталей первого типа по 50 штук, а деталей второго типа по 100 штук. Среднее время выгрузки 10 + 3 секунды.

Промоделировать работу участка в течение одной смены (8 часов).

Задание 7. На вычислительном центре в обработку принимаются три класса заданий А, В и С. Исходя из наличия оперативной памяти ЭВМ задания классов А и В могут решаться одновременно, а задания класса С монополизируют ЭВМ. Задания класса А поступают через 20 + 5 минут, класса В - через 20 + 10 минут и класса С - через 30 + 10 минут и требуют для выполнения : класс А - 20 + 5 минут, класс В - 21 + 3 минуты и класс С - 28 + 5 минут. Задачи класса С загружаются в ЭВМ, если она полностью свободна. Задачи класса А и В могут дозагружаться к решаемой задаче.

Смоделировать работу ЭВМ за 80 часов.

Задание 8. На комплектовочный конвейер сборочного цеха каждые 5 + 1 минуты поступают 5 изделий первого типа и каждые 20 + 7 минут поступают 20 изделий второго типа. Конвейер состоит из секций, вмещающих по 10 изделий каждого типа. Комплектация начинается только при наличии деталей обоих типов в требуемом количестве и длится 10 минут. При нехватке деталей секция конвейера остается пустой.

Смоделировать работу конвейера сборочного цеха в течение 8 часов.

Задание 9. На обрабатывающий участок цеха поступают детали через 30 + 10 секунд, которые обрабатываются последовательно на двух станках . Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обрабатывает деталь в среднем 20 + 10 секунд, второй - соответственно 10 + 5 секунд. Загрузка станков производится манипуляторами за 5 + 2 секунды каждый; выгрузка автоматическая. В случае простоя второго станка на нем обрабатываются дополнительные детали, поступающие на него через 60 + 10 секунд.

Смоделировать обработку на участке 500 деталей.

Задание 10. В машинный зал с интервалом времени 10 + 5 минут заходят пользователи, желающие произвести расчеты на ЭВМ. В зале имеется одна ЭВМ, работающая в однопрограммном режиме. Время необходимое для решения задач характеризуется интервалом 15 + 5 минут. Третья часть пользователей после окончания решения своей задачи производят вывод текста программы на перфоленту (продолжительность перфорации - 3 + 2 минуты). В машинном зале не допускается, чтобы более семи пользователей ожидали своей очереди на доступ к ЭВМ. Вывод программы на перфоленту не мешает проведению расчетов на ЭВМ.

Смоделировать процесс обслуживания 100 пользователей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время имитационное моделирование является эффективным средством решения задач автоматизации исследований, экспериментов и проектирования сложных систем.

Существенное упрощение и ускорение процесса разработки имитационных моделей систем и их программной реализации достигаются при использовании специальных языков моделирования и особенно пакетов программ имитации.

Использование пакета GPSS и IBM PC в качестве инструментальной машины является перспективным для решения задач проектирования сложных систем.

Приложение

Условные обозначения на блок-схемах GPSS

Имя блока

Обозначение блока

Назначение блока

A, B

Задерживает транзакт на время A ± B

ASSEMBLE

Собирает A транзактов одного ансамбля, пропускает в следующий блок первый транзакт, остальные уничтожает

DEPART

Обеспечивает освобождение в очереди A B единиц

ENTER

Обеспечивает вхождение транзакта в многоканальное устройство A с занятием B единиц

FAVAIL

Объявляет группу устройств A доступными

FUNAVAIL

Объявляет группу устройств A недоступными

         (X)

           I

          NI

GATE U

         NU

          FV

        FNV

Проверяет условие нахождения устройства A в состоянии X

I – устройство обслуживает прерывание

NI – устройство не обслуживает прерывание

U – устройство занято

NU – устройство свободно

FV – устройство доступно

FNV – устройство недоступно

Продолжение прилож.

         (X)

          SE

GATE SF

        SNE

        SNF

Проверяет условие нахождения многоканального устройства A в состоянии X

SE – многоканальное устройство пусто

SF – многоканальное устройство заполнено

SNE – многоканальное устройство не пусто

SNF – многоканальное устройство не заполнено

GENERATE

Генерирует транзакты через A единиц времени, модифицированных B с задержкой C, D транзактов, с приоритетом E, форматом F

LEAVE

Освобождает в многоканальном устройстве A B единиц

LINK

Удаляет транзакт из списка текущих событий и помещает в цепочку пользователя A

MARK

Осуществляет отметку времени в параметре A

MATCH

Синхронизирует движение транзактов по блок-диаграмме совместно с блоком MATCH с меткой A

PREEMPT

Выполняет приоритетную обработку в устройстве A

Продолжение прилож.

PRIORITY

Присваивает входящему транзакту приоритет A

QUEUE

Обеспечивает занятие в очереди A B единиц

RELEASE

Освобождает устройство с номером A

RETURN

Снимает прерывание с устройства A

SEIZE

Занимает устройство с номером A

SPLIT

Генерирует A копий входящего транзакта и направляет их по адресу B; основной транзакт переходит в следующий блок

TERMINATE

Уничтожение транзактов

A – изменение значение счетчика завершений

          (X)

           E

          NE

TEST GE

          LE

           G

            L

Проверяет соотношение X между A и B и направляет входной транзакт в следующий блок при выполнении или по адресу C при невыполнении соотношения

TRANSFER

Изменяет направление движения транзактов по адресам B или C согласно режиму A

Список литературы

1. Советов, Б.Я. Моделирование систем: Учебник / Б.Я.Советов, С.А. Яковлев. - М.: Высшая школа, 2001. - 343 с.

2. Советов, Б.Я. Моделирование систем. Практикум: Учеб. пособие / Б.Я.Советов, С.А. Яковлев. - М.: Высшая школа, 1999. - 224 с.

3. Советов, Б.Я. Моделирование систем. Лабораторный практикум: Учеб. пособие / Б.Я.Советов, С.А. Яковлев. - М.: Высшая школа, 1989. - 80 с.

4. Тюкин, В.Н. Имитационное моделирование производственных систем / В.Н.Тюкин, В.О.Лебедев. - Вологда: ВоПИ, 1989. - 48 с.

5. Шеннон, Р. Имитационное моделирование - искусство и наука / Р. Шеннон. - М.: Мир, 1978. - 418 с.

6. Шрайбер, Т.Дж. Моделирование на GPSS / Т.Дж.Шрайбер. - М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.

7. Тюкин, В.Н. Моделирование систем управления: Система программного обеспечения GPSS/PC / В.Н.Тюкин. - Вологда: ВоПИ, 1996. - 32 с.

8. Тюкин, В.Н. Моделирование систем управления: Руководство пользователя СПО GPSS/PC / В.Н.Тюкин. - Вологда: ВоПИ, 1996. - 28 с.

9. Тюкин, В.Н. Моделирование систем: Рабочая программа, методические указания для самостоятельной работы и контрольные задания / В.Н.Тюкин. - Вологда: ВоГТУ, 2002. - 14 с.

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                                                        стр.

   Введение ....................................................................................................... 3

1. Краткие сведения из теории ........................................................................ 4

2. Принципы работы системы GPSS............................................................... 5

3. Основные объекты GPSS.............................................................................. 7

3.1. Блок generate ........................................................................................ 7

3.2. Блок terminate ....................................................................................... 8

3.3. Блок advance .......................................................................................... 9

3.4. Блоки seize и release ............................................................................ 9

3.5. Блоки queue и depart ........................................................................... 9

3.6. Пример 1. Модель простейшего производственного модуля .................. 10

4. Базовая модель производственного модуля ............................................. 13

4.1. Блок split .................................................................................................. 13

4.2. Блоки link и unlink .............................................................................. 14

4.3. Блок assemble ........................................................................................ 14

4.4. Пример 2. Модель обрабатывающего производственного модуля

           с накопителем и транспортными партиями .............................................. 14

5. Расширение возможностей имитационных экспериментов с моделями .. 19

5.1. Подпрограмма учета отказов оборудования. Блоки типа

          gate, favail и funavail ................................................................... 19

5.2. Пример 3. Модель производственного модуля с отказами оборудования 21

5.2. Контроль качества и переналадка оборудования. Блоки

          transfer, preempt и return .......................................................... 21

5.4. Моделирование многоканальных устройств. Блоки enter и leave .. 23

5.5. Пример 4. Модель производственного модуля

           с контролем качества деталей и переналадкой оборудования ................ 23

5.6. Пример 5. Модель производственного участка ........................................ 28

5.7. Пример 6. Модель РТК .............................................................................. 31

6. Лабораторный практикум........................................................................... 34

7. Варианты заданий для моделирования...................................................... 35

   Заключение ................................................................................................. 37

   Приложение ................................................................................................ 38

   Литература .................................................................................................. 41

TRANSFER

.100

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности