Моделирование непоследовательных операций

START 100 Запуск модели

CLEAR Обнуление статистики

GENERATE 19,7 Поступление заявок

SEIZE NIC Занятие прибора

ВОХ ADVANCE 13,4 Обслуживание заявки

RELEASE NIC Освобождение прибора

TERMINATE 1 Удаление заявки

START 100 Запуск модели

BOX ADVANCE 11,5 Переопределение операндов блока

START 100 Запуск модели

CLEAR Обнуление статистики

BOX ADVANCE 9,2 Переопределение операндов блока

END

При трансляции модели может появиться предупреждение:

The following entities have been multiply defined

означающее, что нескольким блокам присвоено одно имя. Однако интерпретатор не считает это за ошибку. Это предупреждение о том, что разработчик может ненамеренно присвоить одно и тоже имя разным блокам.

Во всех приведенных выше моделях технологических процессов транзакты переходят последовательно от блока к блоку, то есть отображают последовательные операции происходящие в системе. Если при моделировании возникает необходимость нарушить такую последовательность, то в модели надо нарушить последовательность движения транзактов. Для этого используют блок TRANSFER.

Блок TRANSFER (передать) - перенаправляет транзакты в блок отличный от последующего.

Блок может использоваться в 8 режимах. Рассмотрим 3 основных режима.

Режим безусловной передачи

Рис. 23. Блок TRANSFER в режиме безусловной передачи

В операнде А ставится запятая (,). В операнде В записывается имя блока, в который должен перейти транзакт.

Пример блока TRANSFER в режиме безусловной передачи:

TRANSFER,BOX

когда транзакты входят в блок, они сразу же пытаются войти в блок ВОХ. Если последний отказывает в этом, транзакты остаются в блоке ТRANSFER.

Ряд сложных систем, и в том числе производственных, сводятся к замкнутым системам массового обслуживания. В этих СМО общее число заявок в течение всего интервала моделирования системы остается постоянным - заявки не покидают СМО, а циркулируют в ней, последовательно изменяя свои состояния в моменты перехода от одной фазы обслуживания к другой. Например, транспортная система некоторого производства, содержащая N транспортных средств или сборочное производство в котором участвуют N человек.

При построении GPSS-моделей подобных систем число транзактов в модели должно оставаться постоянным в течение всего интервала моделирования. Это может быть достигнуто благодаря использованию блока GENERATE с операндом D, который выдает в модель заданное число транзактов, и блока TRANSFER в режиме безусловной передачи, помещенного в конце модели и возвращающего транзакты в начало модели.

Пример моделирования

Рассмотрим пример GPSS/Н-модели сборочного производства [4]. Производство изделий включает процесс сборки и обжиг в печи. Содержание печи обходится дорого, поэтому 4 сборщика используют одну печь, в которой одновременно можно обжигать только одну деталь. Сборщик не может начать новую сборку, пока в печи находится предыдущая деталь. Каждый сборщик выполняет следующие действия: сборку следующей детали; ожидание возможности использования печи; использование печи; возврат к сборке.

Время необходимое на сборку колеблется в интервале от 25 до 35 минут (распределение равномерное), а процесс обжига распределен нормально со средним значением 8 минут и среднеквадратическим отклонением 2 минуты. Необходимо промоделировать данное производство в течение 8-часового рабочего дня.

Пусть транзакты отображают сборщиков, приход которых смоделируем блоком GENERATE с операндом D равным 4. За единицу модельного времени примем 1 минуту. Тогда время сборки отобразим блоком ADVANCE со средним 30 и размахом 5. Работу печи смоделируем прибором с именем РЕСН. После того как транзакт завершает использование прибора, моделирующего печь, он должен быть возвращен назад. Отобразим это условие при помощи блока TRANSFER в режиме безусловной передачи, который перенаправляет транзакты в блок следующей сборки. Для организации моделирования в течение 480 минут используем сегмент, содержащий блок GENERATE с соответствующим операндом А.

Блочная интерпретации модели сборочного производства представлена на рис. 24.

Созданная на основе блок-схемы GPSS/H-программа представлена ниже:

SIMULATE Начало моделирования

GENERATE,,,4 Приход сборщиков

BACK ADVANCE 30,5 Сборка

SEIZE РЕСН Занятие печи

ADVANCE RVNORM(2,8,2) Обжиг

RELEASE РЕСН Освобождение печи

TRANSFER,BACK Переход к сборке

GENERATE 480 Выход транзакта-таймера

TERMINATE 1 Удаление транзакта-таймера

START 1 Запуск модели

END Конец моделирования

Рис. 24. Блочная интерпретация GPSS/H-модели

процесса сборки

Режим статистической передачи

Часто при моделировании технологических процессов необходимо перенаправлять транзакты случайным образом в два различных блока модели. Такие ситуации можно смоделировать блоком TRANSFER в режиме статистической передачи.

Рис. 25. Блок TRANSFER

в режиме статистической передачи

В операнде А записывают частота передачи транзактов в блок С (это число должно быть больше 0 и меньше 1 и всегда начинаться с десятичной точки). В операнде В записывают имя блока, в который переходят транзакты с частотой равной 1 - (частота в операнде А). Розыгрыш направления передачи транзакта производится с помощью датчиков равномерно распределенных случайных величин в интервале (0,1), входящих в GPSS/H.

Примеры блока TRANSFER в режиме статистической передачи:

TRANSFER.25,BOX,PLAY

транзакты, входящие в блок, в 25% случаев будут передаваться в блок с именем PLAY. В остальных 75% случаев они будут переданы в блок с именем BOX.

TRANSFER.33,,FAX

транзакты, входящие в блок, будут переданы в 33% случаев в блок с именем FAX. В остальных случаях они попадут в следующий по порядку блок.

Пример моделирования

Приведем пример модели гибкой производственной системы, содержащей два робототехнических комплекса, где блоки TRANSFER используется в режиме статистической и безусловной передачи.

Пусть ГПС содержит два независимо функционирующих робототехнических комплекса (РТК). В ГПС поступает равномерный поток заданий на обработку. Для выполнения одних заданий требуется РТК1, для выполнения других - РТК2. Выбор РТК происходит случайным образом: с вероятностью, равной 0.35, задание направляется на РТК1, и с вероятностью 0.65 (1 - 0.35) - на РТК2. Для упрощения времена между поступлениями заданий в ГПС, времена работы РТК по выполнению заданий примем равномерно распределенными со средними значениями 100, 80, 200 и размахом 40, 50, 20 соответственно. Требуется построить модель и определить загрузку обоих РТК и среднее количество скопившихся перед ними заданий.

Графическая интерпретация модели представлена на рис. 26.

GPSS/H-программа приведена ниже:

SIMULATE

GENERATE 100,40 Поступление заданий в ГПС

TRANSFER.65,ОН1,ОН2 65% идет в РТК2, а 35% в РТК1

OH1 QUEUE 1 Ожидание освобождения РТК1

SEIZE RTK1 Занятие РТК11

DEPART 1 Конец ожидания

ADVANCE 80,50 Обработка в РТК1

RELEASE RTK1 Освобождение РТК1

TRANSFER,FIN Задание выполнено

ОН2 QUEUE 2 Ожидание освобождения РТК2

SEIZE RTK2 Занятие РТК2

DEPART 2 Конец ожидания

ADVANCE 200,20 Обработка в РТК2

RELEASE RTK2 Освобождение РТК2

FIN TERMINATE Задание выполнено

GENERATE &TIM Моделирование 24 часов

TERMINATE 1

START 1

END

Рис. 26. Блок-схема GPSS/H-модели ГПС

В модели использованы два прибора и две очереди. Прибор с именем RTK1 использован для моделирования работы РТК1, прибор с именем RTK2 - для моделирования работы РТК2. Очередь 1 служит для сбора информации о времени нахождения на ГПС заданий, направляемых на РТК1, очередь 2 - времени нахождения в ГПС заданий, направляемых на РТК2. Поток транзактов создается блоком GENERATE, после чего следует вероятностное прореживание потока транзактов с помощью блока TRANSFER. Этот блок с вероятностью 0.35 направляет транзакты в блок с именем ОН1 и с вероятностью 0.65 в блок с именем ОН2. Блок TRANSFER безусловного типа в модели использован для передачи транзактов, вышедших из прибора RTK1 в блок TERMINATE с именем FIN.

Режим BOTH

Когда требуется передать транзакты не случайным образом в один из двух заданных блоков, используют блок TRANSFER в режиме ВОТН.

Рис. 27. Блок TRANSFER в режиме ВОТН

В операнде А записывается слово BOTH. В операнде В записывается имя блока в который будет осуществляться начальная попытка передачи транзакта, если она неудачна (например занятый блок SEIZE), то транзакт будет передан в блок с именем записанным в операнде С. Если и этот блок откажет во входе, то транзакт останется в блоке TRANSFER пока блоки указанные в операндах В или С не освободятся. Первым проверяется блок с именем в операнде В.

Примеры блока TRANSFER в режиме BOTH:

TRANSFER BOTH,BOX,PLAY

транзакт будет пытаться войти в блок с именем ВОХ, если эта попытка неудачна, то он будет пытаться войти в блок с именем PLAY. Если и эта попытка неудачна, транзакт останется в блоке TRANSFER пока не освободится блок BOX или блок PLAY.

TRANSFER BOTH,,COM

транзакт будет пытаться войти в следующий по порядку блок, если эта попытка неудачна, то он будет пытаться войти в блок с именем СОМ.

Дата добавления: 2014-12-27