Устройство для моделирования процесса обслуживания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА- .НИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее пять элементов И, два элемента запрета, схему сравнения, пять триггеров , два разделительных диода и два генератора случайных импульсов,; выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и второго элемента И и входу запуска первого генератора случайных импульсов , выход которого является выходом обслуженных заявок высокого приоритета устройства и соединен с первым входом третьего элемента И и вторьм входом первого триггера, первый выход которого подключен к управляющему -входу первого элемента запрета, а второй выход - к первому входу первого элемента И, второй вход jcoToporo является входом заявок высокого приоритета устройства, входом заявок низкого приоритета которого является первый вход четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, а выход с информационным входом первого элемента запрета, выход которого подключен к первому входу второго триггера и входу запуска второго генератора случайных импульсов, выход которого соедийен с информационным входом второго элемента запрета и первым входом третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом четвертого триггера, первый вход которого подключен к выходу пятого триггера и управляняцему входу второго элемента запрета, выход которого является выходом обслуженных заявок низкого приоритета устройства и соединен с вторыми вxoдa я второго и четвертого триггеров, выходы схемы сравнения через первый разде 9 лительньш диод соединены с первым сл входом пятого триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом втопого триггера и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И и через второй разделительный диод к первому входу пятого триггера, отличающееся тем, что, ;О с целью упрощения, оно дополниСО 9 тельно содержит два интегратора на операционных усилителях и два клюэо ча, управлякяцие входы которых соеди4ib нены с выходом второго элемента запрета , информационные входы первого и второго интеграторов подключены соответственно к выходам третьего и пятого триггеров, а выходы первого и второго интеграторов соединены соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения, вход и выход операционного усилителя первого интегратора соединены соот

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 06 F 15/20

ЗАРО (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3740166/24-24 (22) 17.05.84 (46) 23.11.85. Бюл. ¹ 43 (72) В.В. Денисов, В.M.Òàðàñîâ и А.А. Семенов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 962269, кл. G 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1024929, кл. G 06 F 15/20, t981, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержа щее пять элементов И, два элемента запрета, схему сравнения, пять триггеров, два разделительных диода и два генератора случайных импульсов, выход первого элемента И подключен к первым входам первого триггера и второго элемента И и входу запуска первого генератора случайных импульсов, выход которого является выходом обслуженных заявок высокого приоритета устройства и соединен с первым входом третьего элемента

И и вторым входом первого триггера, первый выход которого подключен к управляющему -входу первого элемента запрета, а второй выход — к первому входу первого элемента И, второй вход которого является входом заявок высокого приоритета устройства, входом заявок низкого приоритета которого является первый вход четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, а выход— с информационным входом первого элемента зайрета, выход которого подключен к первому входу второго триггера и входу запуска второго геl нератора случайных импульсов, выход которого соединен с информационным входом второго элемента запрета и первым входом третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом четвертого триггера, первый вход которого подключен к выходу пятого триггера и управляющему входу вторОго элемента запрета, выход которого является выходом обслуженных заявок низкого приоритета устройства и соединен с вторыми входами второго и четвертого триггеров, выходы схемы сравнения через первый разделительный диод соединены с первым входом пятого триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторьы выходом второго триггера и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И и через второй разделительный диод— к первому входу пятого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно дополнительно содержит два интегратора на операционных усилителях и два ключа, управляющие входы которых соединены с выходом второго элемента запрета, информационные входы первого и второго интеграторов подключены соответственно к выходам третьего и пятого триггеров, а выходы первого и второго интеграторов соединены соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения, вход и выход операционного усилителя первого интегратора соединены соот1193684

t5

25

45 ветственно с информационным входом и выходом первого ключа, а вход и выход операционного усилителя. второ-, r

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания одним прибором двух потоков заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Вербальной моделью работы устройства является следующая.

Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свой приоритет в обслуживании, поступают на один обслуживающий прибор, Заявки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с высоким приоритетом обслуживания.

Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.

Если заявка с высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прерывается и обслуживается заявка с высоким приоритетом.

После освобождения обслуживающего прибора обслуживание ранее принятой к обслуживанию заявки с меньшим приоритетом возобновляется, причем проводится дообслуживание ранее принятой заявки. Дообслуживание заявки с меньшим приоритетом может прерываться обслуживанием заявок с высоким приоритетом неоднократно.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство содержит вход 1 заявок высокого приоритета, вход 2 заявок низкого приоритета, первый 3, четго интегратора подключены соответственно к информационному входу и выходу второго ключа. вертый 4, третий 5, второй 6 и пятый 7 элементы И, первый 8 и второй

9 элементы запрета, первый 10, второй 11, четвертый 12, пятый 13 и третий 14 триггеры, второй 15 и первый 16 разделительные диоды, первый

17 и второй 18 генераторы случайных импульсов, операционные усилители

19 и 20, переменные резисторы 21 и

22, переменные конденсаторы 23 и 24, второй 25 и первый 26 ключи, схему

27 сравнения.

Потоки заявок на обслуживание на

axophx 1 и 2 представляют собой случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одним и тем же) законам.

Генераторы 17 и 18 случайных импульсов имитируют один обслуживающий прибор. Временной интервал от момента запуска генераторов до появления импулЬсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок. Закон распределения случайных импульсов на выходах обоях генераторов один и тот же, так как они моделируют работу одного и того же прибора.

Диоды 15 и 16 служат для исключения взаимного влияния между выходом элемента 9 и входом триггера 14.

На двух группах элементов — резистор 21, конденсатор 23, усилитель

19 и резистор 22, конденсатор 24 усилитель 20 - собраны второй и первый: интеграторы соответственно, аналогичные один другому, так как служат для накапливания напряжения, пропорционального времени дообслуживания заявки низкого приоритета. Причем первый интегратор предназначен для непрерывного отсчета времени, требуемого для осуществления дообслуживания заявки с низким приоритетом, т.е. временного интервала от момента прерывания обслуживания (поступлением заявки высокого приоритета) 1193684 до окончания обслуживания заявки низкого приоритета, если бы новые заявки с высоким приоритетом в устройство не поступали.

Второй интегратор служит для непрерывного отсчета времени фактического дообслуживания..

Величина напряжения на выходе каждого интегратора прямо пропорциональна интервалу времени, в течение которого на соответствующий вход подается. постоянное напряжение.

Для идентичной работы интеграторов необходимо, чтобы единичные уровни напряжения, подаваемые на резисторы 21 и 22, были равны между собой.

Изменяя величину К или С интеграторов (одновременно в обоих, так как интеграторы должны быть аналогичны один другому), можно изменять скорость нарастайия выходных напряжений. Это позволяет легко выбрать удобный масштаб измерения и отсчета времени дообслуживания заявок с низким приоритетом.

Ключи 25 и 26 служат для сброса выходного напряжения интеграторов.

В момент прихода импульса на управляющий вход ключей 25 и 2б их каждый ,первый вход подключается к соответствующему выходу, соответствующие конденсаторы 23 и 24 разряжаются, интеграторы устанавливаются в исходное состояние — на выходах нулевой потенциал.

Схема 27 сравнения предназначена для сравнения выходных напряжений первого и второго интеграторов. При выполнении условия, когда разность между выходными напряжениями первого и второго интеграторов меньше или равна Uzz„, на выходе компаратора появляется импульс. Во избежание появления импульса на выходе схемы

27 при нулевых напряжениях на его входах (исходное состояние интеграторов) необходимо на.втором входе схемы сравнения устанавливать некоторое начальное смещение, равное

Уц„„. Тогда импульс на выходе схемы

27 появляется лишь в том случае, когда на его входы подаются равные и отличные от нуля напряжения (фиг.2).

Интеграторы и схема 27 сравнения работают следующим образом (фиг. 2).

В исходном состоянии с выходов триггеров 13 и 14 на резисторы 21 . и 22 соответственно подаются нулевые потенциалы, с выхода усилителя

t9 на вход схемы 27 — также нулевой потенциал. С выхода усилителя

20 на вход схемы 27 поступает напряжение, равное U „„.

Опрокидывание триггера 14 и подача высокого напряжения Uec на контакт реэйстора 22 соответствуют моменту и прерывания обслуживания низкоприоритетной заявки поступ10 лением высокоприоритетной заявки. С этого момента напряжение 11 на выходе усилителя 20 равномерно растет" в течение времени, необходимого для завершения обслуживания высокоприоритетной заявки (интервал (й, й,)). Напряжение с выхода усилителя 20 поступает на соответствующий вход схемы 27, на вы, ходе которой сохраняется нулевой

20 потенциал, так как разность между его входными напряжениями более 0 ин, Момент и соответствует окончанию времени, необходимого для завершения обслуживания высокоприоритет25 ной заявки. В этот момент триггер 13 импульсом, поступившим на его вход, опрокидывается и высокое напряжение

Уц подается иа вход интегратора.

Напряжение иа выходе усилителя 19

30 начинает равномерно расти. Начинается дообслуживание низкоприоритетной заявки.

Окончание времени, необходимого для завершения обслуживания низкоприоритетной заявки (момент t ) соответствует прекращению роста выходного напряжения U второго интегратора (кривая 2), которое затем остается постоянным.

Если через некоторое время до40 обслуживания (момент t ) в устройство снова поступает высокоприоритетная заявка, то дообслуживание прекращается (прекращает увеличиваться напряжение на выходе усилителя 19).

45 Дообслуживание возобновляется (снова начинает увеличиваться напряжение на выходе усилителя 19), когда заканчивается обслуживание (момент времени t ) заявки с высоким

50 приоритетом.

Рост напряжения (дообслуживание низкоприоритетной заявки) на выходе второго интегратора продолжается, пока разность U -U напря55 жений на входе схемы 27 не становится немного меньше допустимого

У„„„(моменты или tg). Как только выполниться условие U -У, Б„„„, сра684

20!

S 1193 батывает схема 27, на ее выходе появляется импульс, который ноступает на входы ключей 25 и 26,разряжающих конденсаторы 23 и 24 и приводящих интеграторы в исходное состояние: на выходе усилителя 19 - нулевой потенциал, а на выходе усилителя 20— мИН

Горизонтальных участков кривой 1 (начиная с момента t ) будет столько 10 сколько раэ обслуживание низкоприоритетной заявки будет прервано поступлением заявок более высокого приоритета.

С целью одновременного увели- 15 чения или уменьшения скорости роста выходных напряжений интеграторов конденсаторы 23 и 24 и резисторы

21 и 22 связаны между собой по управлению.

Устройство может работать в следующих режимах: обслуживание заявки низкого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета . 25 с прерыванием обслуживания заявки низкого приоритета и дообслуживание заявки низкого приоритета.

После включения устройства триггера 10 — 14 устанавливаются в сле- з0 дующее исходное состояние: на выходе триггера 10, подключенном к входу элемента И 3, имеется разрешающее напряжение, напряжение на управляющем входе элемента 8 отсутст-З вует: с выхода триггера 11 подано разрешающее напряжение на вход элемента И 4, на входах элементов

И 5 и 6 напряжение отсутствует, с выхода триггера 12 подано напряже40 ние на вход элемента И 7, напряжение с выхода триггера 13 на входе второго интегратора отсутствует, также отсутствует напряжение с выхода триггера 14 на входе первого

45 интегратора„ входе триггера 12 и управляющем входе элемейга Э (элемент 9 открыт).

В дальнейшем во всех режимах работы работоспособность устройства

50 поддерживается автоматически.

Устройство работает следующим образом.

10 в состояние, при котором снимается напряжение с входа элемента И 4.

Элемент И 5 закрыт для поступления новых заявок низкого приоритета до окончания обслуживания принятой заявки низкого приоритета. На входы элементов И 5 и 6 подается с триггера 11 разрешающий потенциал. Через случайный интервал времени на выходе генератора 18 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания принятой заявки. Импульс с выхода генератора 18 поступает на вход триггера 14, подтверждая его исходное состояние, проходит через открытый,элемент 9 запрета на выход устройства, а также на вход триггера 13 и входы ключей 25 и 26, подтверждая исходное состояние триггера 13, и . интегратор. Одновременно этот импульс поступает на вход триггера 11 переводя его в исходное состояние, при котором открывается элемент И 4 и закрываются элементы И 5 и 6. Таким образом устройство приходит в исходное состояние и готово к работе в любом режиме.

При обслуживании заявок высокого приоритета импульс с входа 1 через открытый элемент И 3 запускает генератор 17 и переводит триггер 10 в состояние, при котором закрываются элементы И 3 и элемент 8 запрета.

Тем самым до конца обслуживания заявки высокого приоритета заявки с входов 1 и 2 не принимаются к обслуживанию. После окончания обслуживания заявки высокого приоритета импульс с.выхода генератора

17 переводит триггер 10 в исходное состояние, открывая при этом элемент

И 3 и элемент 8. Устройство приведено в исходное состояние и готово к работе.

При обслуживании заявки высокого приоритета с прерыванием обслуживания заявки низкого приоритета последняя с входа 2 через открытые элемент И 4 и элемент 8 запрета запускает генератор 18 и переводит триггер 11 в состояние, при котором закрывается элемент И 4 и открываются элементы И 5 и 6.

При обслуживании заявок низкого приоритета импульс с входа 2 через элемент И 4 и открытый элемент 8 запрета запускает генератор 18 случайных импульсов и переводит триггер

Импульс с входа 1, имитирующий поступление заявки высокого приоритета до окончания обслуживания заявки низкого приоритета (выдачи импульса генератором 18), через открытый

После появления импульса на выходе генератора 17, имитирующего окончание обслуживания заявки высокого приоритета, принятой к обслуживанию, этот импульс переводит в исходное состояние триггер 10, который открывает элементы И 3 и 8. Одновременно он проходит через элемент И 5, переводя триггер 13 в состояние, при котором подается высокий потенциал на резистор 21 — начинается процесс дообслуживания заявки низкого приоритета.

При дообслуживании заявок низкого приоритета с поступлением высокого потенциала на резистор 21 на выходе интегратора начинает равномерно увеличиваться напряжение. Если новых заявок высокого потенциала на обслуживание не поступает, напряжение на выходе усилителя 19 возрастает до

7 1193 элемент И 3 запускает генератор 17, переводит триггер 10 в состояние, при котором закрываются элемент И 3 и элемент 8 запрета, дополнительно блокируя цепь поступления заявки низкого приоритета. Одновременно импульс с выхода элемента И 3 через открытый по второму входу элемент И 6 поступает на вход триггера 13, подтверждая его исходное состояние, и через 10 открытый элемент И 7 на вход триггера 14, опрокидывая его. С опрокидыванием последнего подается высокий потенциал на элемент 9 запрета (он закрывается), опрокидывается триггер 15

12, снимая открывающий потенциал с элемента И 7. На выходе первого интегратора (усилителя 20) начинает равномерно увеличиваться напряжение.

С окончанием обслуживания заявки 20 низкого приоритета на выходе генерато- . ра 18 появляется импульс, однако на выход он не постуйает, так как закрыт элемент 9. Этот импульс проходит на вход триггера 14 который, опрокидываясь, снимает высокий потенциал с входа первого интегратора и управляющего входа элемента 9. Последний открывается, а напряжение на выходе усилителя 20 прекращает уве-,ЗО личиваться и остается постоянным.

Величина напряжения на выходе усилителя 20, отсчитываемая от Цдщь пропорциональна требуемому времени дообслуживания заявки низкого приоритета.

684 8 того момента, пока не становится равным (с вычетом U } напряжению на выходе усилителя 20 — фактическое время дообслуживания заявки низкого приоритета стало равным требуемому времени дообслуживания.

Как только разность напряжений на входах схемы 27 сравнения становится равной напряжению срабатывания, на выходе схемы 27 появляется импульс, который поступает на выход, имитируя окончание обслуживания заявки низкого приоритета. Одновременно этот импульс поступает на входы ключей 25 и 26, которые, срабатывая, устанавливают первый и второй интеграторы в исходное состояние.

Кроме того, импульс с выхода схемы

27 поступает на вход триггера 11, опрокидывает его, открывает элемент

И 4 для поступления заявок низкого приоритета и закрывает элементы И

5 и 6.

Схема приведена в исходное состояние.

В случае нового поступления заявки высокого приоритета, когда дообслуживание заявки низкого приоритета не закончено, устройство работает следующим образом.

К моменту поступления новой заявки высокого приоритета на выходе усилителя 19 имеется некоторое напряжение, меньшее, чем напряжение на выходе усилителя 20 на величину, превышающую напряжение U . Импульс мин

У имитирующий поступление новой заявки высокого приоритета, с выхода элемента И 3 запускает генератор 17 и через элемент И 6, открытый до, окончания дообслуживания заявки низкого приоритета, поступает на вход триггера 13, переводя его в состояние, при котором снимается высокое напряжение на резисторе 21. Интегратор прекращает накапливать (дообслуживать) напряжение на выходе усилителя 19 и оставляет его постоянным до того момента, когда импульс с выхода генератора 17 через открытый элемент И 5 не переводит триггер

13 в состояние, при котором высокое напряжение снова поступает на резистор 21, второй интегратор продолжает отсчет фактического времени дообслуживания низкоприоритетной заявки.

Такое прерывание дообслуживания низкоприоритетной заявки поступле1193684

<О нием заявок высокого приоритета может производиться неоднократно.

Однако на выходе усилителя 20 требуемая продолжительность дообслуживания заявки низкого приоритета сохраняется, так как элемент И

7 закрыт отсутствием напряжения с выхода триггера 12, поэтому сигналы на опрокидывание триггера 14 с

I выхода элемента И 6 не проходят.

В момент совпадения фактического и требуемого времени дообслуживания на выходе схемы 27 возникает импульс, который приводит. устройство в исходное состояние.

Суммарное время дообслуживания .заявки низкого приоритета с учетом неоднократного прерывания равно требуемому. При этом дообслуживание (увеличение напряжения на выходе усилителя 19) осуществляется только тогда, когда генератор 17 не работает. т,е. в устройстве не обслуживаются заявки высокого приоритета.

1g Показатели эффективности обслуживания определяются путем измерения характери."тик входных потоков заявок, выходных потоков заявок, времени дообслуживания и числа срабатываний отдельных блоков устрйоства.

1193684

К,4g Г7к

Составитель В. Фукалов

Редактор С. Саенко Техред Л.Микеш Корректор М. Самборская

Заказ 7317/53 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4