Імітаційне моделювання

Метод машинної імітації дозволяє вирішувати широке коло завдань, що виникають при проектуванні АСУ, дає можливість одночасного розгляду та оцінки декількох альтернативних варіантів проектних рішень, що в цілому підвищує вірогідність і якість остаточно обраного варіанта. В даний час є певний доробок, створює основу для практичної реалізації методу, наприклад імітаційні пакети, що використовують такі типи моделей: моделі технічних засобів, які імітують роботу центральних і периферійних пристроїв обчислювальної з истема (наприклад, функціонування центрального процесора, передачу даних по каналу зв'язку в керуючий блок пери ферійного пристрої, роботу пакету дисків з фіксованою головкою); моделі програмних засобів, що імітують функціонування програм, що забезпечують роботу обчислювальної системи (наприклад, програм керування введенням-виводом, компіляторів, програм, які розподіляють завдання); стикувальній-оптимізаційні моделі, здійснюють ув'язку попередніх типів моделей в єдину узгоджену систему. За допомогою останніх проводиться структурування масивів, призначення масивів за периферійних пристроїв і каналах, блокування записів, коректування довжин записів, розподіл пам'яті й ін Імітація дає можливість розробнику з'ясувати, чи може бути здійснено проектований процес обробки даних на заданій обчислювальної системі, оцінити можливі режими навантаження системи у часі, перевірити можливість поліпшення якості системи шляхом зміни конфігурації обчислювальних засобів і т. п. Використання імітаційного методу носить ітераційний характер.

Однією з перших практичних розробок була створена в 60-х роках економіко-математична модель упорядкування системи виробництва і підготовки її до впровадження засобів автоматизованого управління. Слід зазначити, що модель у певному сенсі була прототипом сучасних ППП. У якості вихідних модулів були розроблені моделі окремих верстатів, призначених виконувати ряд технологічних операцій по обробці деталей. Залежно від конкретного завдання модуль налаштовувався на імітацію виконання набору певних технологічних операцій. Точність імітації випадкових впливів (наприклад, частота і тривалість відмов з різних причин, зміна тривалості виконання операцій залежно від характеристик основних факторів і т. д.) визначалася зібраної статистикою. При компонуванні моделей технологічних ліній або виробничих дільниць використовувалися також модулі, що описують динаміку роботи транспортних засобів, стан міжопераційних бункерів та інших елементів. Настроювані з пропонованого набору модулів моделі використовувалися для вирішення питань:

6. Аналіз можливості і доцільності надання створюваній системі властивостей адаптації та самонавчання в результаті включення до проектовану АСУ розробленої і налаштованою моделі з урахуванням можливості її систематичної підстроювання по мірі зміни параметрів модельованої системи.

Система була реалізована на ЕОМ «Мінськ-32». У зв'язку з переходом на ЕОМ третього покоління програмне забезпечення, природно, застаріло, проте економіко-математична сутність описуваних процесів залишилася без зміни. Одним з побічних результатів були дані з порівняльного аналізу характеристик різних евристичних методів, що застосовуються при оперативному управлінні виробничими ними процесами. Система перевірки ефективності пропонованих для АСУ методів з метою різкого скорочення обсягу моделювання (часу роботи ЕОМ «Мінськ-32») була обрана двоступеневої (в якості вихідних планів приймалося рішення, що визначається за допомогою аналітичних методів); Іншою цікавою системою є імітаційний комплекс взаємодії АСУ та виробничої моделі об'єкта управління ІКАМОУ [56]. Імітаційний комплекс (ІКАМОУ ЄС) * відображає процес функціонування промислового підприємства з дискретним характером виробництва в умовах авто матизировать управління і складається з двох функціонально завершених частин: імітаційної моделі виробничого об'єкту і моделі АСУП.

Модель виробничого об'єкту і система інтерфейсу в сукупності представляють собою ППП імітаційного моделювання управління виробництвом. Ця модель відтворює динаміку виробничого процесу підприємства в природному часовій послідовності виробничих подій, але в прискореному масштабі часу так, що за 2-3 год машинного часу здійснюється моделювання 1 міс. роботи підприємства середнього розміру. Змістом моделювання є імітація руху матеріальних потоків предметів праці з урахуванням технічних і організаційних характеристик виробничого процесу і стохастичних чинників функціонування підрозділів (цехів, дільниць, робочих місць та ін), а також організація допоміжних процесів (технічного контролю, ремонтних, транспортних, складських). Відтворення динаміки виробничого потоку грунтується на моделюванні діяльності основних і допоміжних виробничих підрозділів протягом заданого інтервалу часу.

Модель виробничого об'єкту дозволяє відтворювати випадкові фактори, що обумовлюють імовірнісний характер виробничих процесів і викликають відхилення течії виробничого процесу від запланованого: випадкові з тери ресурсу обладнання внаслідок аварійності його роботи і простої в ремонті; випадкові втрати ресурсу робочої сили, що визначаються невиходу на роботу; випадкові коливання індивідуальної продуктивності праці, що призводять до змін тривалості виконання технологічних операцій; випадкові коливання тривалості допоміжних і обслуговуючих процесів і т.д. Весь обсяг інформації, який враховує ймовірність невих характер виробничого процесу по зазначеним факторам, вводиться в модель у вигляді законів розподілу або довільних статистичних рядів (табличним способом).

Модель АСУП являє собою автоматизовану систему управління промисловим підприємством з дискретним характером виробництва. Об'єктом управління моделі АСУП є підприємство з параметрами, типовими для великого класу підприємств. Таке підприємство можна назвати узагальненим, так як його галузева приналежність несуттєва, а параметри можуть змінюватися в дуже широкому діапазоні. Дана модель може бути використана як повністю готове сгенерированное програмне забезпечення АСУ для широкого класу об'єктів. На його основі за твердженням авторів може бути в короткий термін реалізована перша черга АСУ.

є одним з методів, що дозволяють оцінити систему та її реакцію на обурення по ряду показників. За допомогою моделювання при створенні АСУ цехом можуть вирішуватися такі завдання: визначення шляхів вдосконалення системи на основі моделювання різних варіантів технічної, технологічної, а також організаційної перебудови та дослідження наслідків прийнятих рішень. дозволяє виробляти відробку не тільки різних варіантів структур і режимів функціонування технічних засобів програмного забезпечення (у тому числі операційних систем, ППП і промислових варіантів програм користувача), але і різних форм функціонування АСУ. В даний час є цікаві пропозиції (І. О. Данильченко, А. І. Єрмілов, М. М. Прокоф 'єв) про створення на базі СМ ЕОМ і мікро-ЕОМ «Електроніка» («Електроніка С5-01», «Електроніка С5-02», «Електроніка-60», «Електроніка-НЦ» тощо) спеціалізованої імітаційної моделі для вирішення задач моделювання АСУ цехом.

Зручним засобом проектування та аналізу функціонування АСУ є розроблений в ІЕВТ ЛатвССР і ЛІМТУ автоматизований пакет імітаційного моделювання обчислювальних систем (АПІМ). На відміну від методооріентірованних засобів імітаційного моделювання АПІМ виключає необхідність складання та налагодження програми для ЕОМ на тій чи іншій мові моделювання. Така програма генерується в АПІМ автоматично за вихідними даними аналізованої обчислювальної системи.

Вхідний інформацією для АПІМ є характеристики КТС АСУ та потоку завдань (заявок) на обробку даних! В якості характеристик КТЗ АСУ задається перелік пристроїв і їх функціональні зв'язки, при цьому для кожного з них вказується продуктивність, час напрацювання на відмову і час відновлення. Для кожного потоку заявок задаються режим обробки (пакетний, інтерактивний), обсяги вихідних даних і результатів обробки, інтенсивність надходження завдань, основні координати маршруту обробки і пріоритети обслуговування. Крім того, вибираються найбільш підходящі моделі пристроїв, дисципліни диспетчеризації, маршрутизації та ін

За результатами імітаційного моделювання за допомогою АПІМ обчислюються параметри всієї системи, кожного потоку завдань і кожного пристрою. Для всієї системи проводиться визначення надійшли до неї, повністю обслужених і перевищили допустимий час очікування завдань. Визначається час реакції, ступінь завантаженості і необхідна ємність буферної пам'яті з урахуванням обмежень на довжину черги заявок.

Отже, імітаційні моделі дозволяють робити аналіз: стохастичних матеріальних та інформаційних процесів, визначених виходом з ладу обладнання, інструменту транспортних та інших технічних коштів, включаючи в загальному випадку і засоби АСУ.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*