(495) 925-0049, ITShop интернет-магазин 229-0436, Учебный Центр 925-0049
  Главная страница Карта сайта Контакты
Поиск
Вход
Регистрация
Рассылки сайта
 
 
 
 
 

Имитационное моделирование

Источник: info-system

Метод машинной имитации позволяет решать широкий круг задач, возникающих при проектировании АСУ, дает возможность одновременного рассмотрения и оценки нескольких альтернативных вариантов проектных решений, что в целом повышает достоверность и качество окончательно выбранного варианта. В настоящее время имеется определенный задел, создающий основу для практической реализации метода, например имитационные пакеты, использующие следующие типы моделей: модели технических средств, которые имитируют работу центральных и периферийных устройств вычислительной с истемы (например, функционирование центрального процессора, передачу данных по каналу связи в управляющий блок пери­ ферийного устройства, работу пакета дисков с фиксированной головкой); модели программных средств, имитирующие функционирование программ, обеспечивающих работу вычислительной системы (например, программ управления вводом-выводом, компиляторов, программ, распределяющих задания); стыковочно-оптимизационные модели, осуществляющие увязку предыдущих типов моделей в единую согласованную систему. С помощью последних производится структурирование массивов, назначение массивов по периферийным устройствам и каналам, блокирова­ние записей, корректировка длин записей, распределение памяти и др. Имитация дает возможность разработчику выяснить, может ли быть осуществлен проектируемый процесс обработки данных на заданной вычислительной системе, оценить возможные режимы нагрузки системы во времени, проверить возможность улучшения качества системы путем изменения конфигурации вычислительных средств и т. п. Использование имитационного метода носит итерационный характер.

Одной из первых практических разработок была созданная в 60-х годах экономико-математическая модель упорядочения системы производства и подготовки ее к внедрению средств автоматизированного управления. Следует отметить, что модель в некотором смысле была прототипом современных ППП. В качестве исходных модулей были разработаны модели отдельных станков, предназначенных выполнять ряд технологических операций по обработке деталей. В зависимости от конкретного задания модуль настраивался на имитацию выполнения набора определенных технологических операций. Точность имитации случайных воздействий (например, частота и длительность отказов по различным причинам, изменение длительности выполнения операций в зависимости от характеристик основных факторов и т. д.) определялась собранной статистикой. При компоновке моделей технологических линий или производственных участков использовались также модули, описывающие динамику работы транспортных средств, состояние межоперационных бункеров и других элементов. Настраиваемые из предлагаемого набора модулей модели использовались для решения вопросов:

  • Выбор и определение рациональной последовательности внедрения экономически обоснованных мероприятий по подготовке объекта к автоматизации. (Замена или модернизация
    отдельных станков, определение структуры бункеров в функции рационального объема межоперационных заделов, внедрение средств локальной автоматики, выявление результатов внедрения НОТ, многостаночного обслуживания и т. д.)
  • Исследование поведения производственного объекта после «внедрения» комплекса оргтехмероприятий (с учетом не только случайных возмущений, но и нелинейности объекта).
  • Выявление точек и частоты съема информации и потребностей на обслуживание, в том числе со стороны системы Управления.
  • Анализ возможных вариантов построения системы управления объектом и оценка их экономической эффективности.
  • Выбор варианта системы управления с элементами автоматизации и проверка ее работы при прогнозируемых или планируемых изменениях в производственном (технологическом) процессе.

6. Анализ возможности и целесообразности придания созда­ваемой системе свойств адаптации и самообучения в результате включения в проектируемую АСУ разработанной и настроенной модели с учетом возможности ее систематической подстрой­ки по мере изменения параметров моделируемой системы.

Система была реализована на ЭВМ «Минск-32». В связи с переходом на ЭВМ третьего поколения программное обеспечение, естественно, устарело, однако экономико-математическая сущность описываемых процессов осталась без изменения. Одним из побочных результатов были данные по сравни­тельному анализу характеристик различных эвристических методов, применяемых при оперативном управлении производствен­ ными процессами. Система проверки эффективности предлагаемых для АСУ методов с целью резкого сокращения объема моделирования (времени работы ЭВМ «Минск-32») была выбра­на двухступенчатой (в качестве исходных планов принималось решение, определяемое с помощью аналитических методов); Другой интересной системой является имитационный комплекс взаимодействия АСУ и производственной модели объекта управ­ления ИКАМОУ [56]. Имитационный комплекс (ИКАМОУ ЕС)* отражает процесс функционирования промышленного предприятия с дискретным характером производства в условиях авто матизированного управления и состоит из двух функционально завершенных частей: имитационной модели производственного объекта и модели АСУП.

Модель производственного объекта и система интерфейса в совокупности представляют собой ППП имитационного моделирования управления производством. Эта модель воспроизводит динамику производственного процесса предприятия в естественной временной последовательности производственных событий, но в ускоренном масштабе времени так, что за 2-3 ч машинного времени осуществляется моделирование 1 мес. работы предприятия среднего размера. Содержанием моделирования является имитация движения материальных потоков предметов труда с учетом технических и организационных характеристик производственного процесса и стохастических факторов функционирования подразделений (цехов, участков, рабочих мест и др.), а также организация вспомогательных процессов (технического контроля, ремонтных, транспортных, складских). Воспроизведение динамики производственного потока основывается на моделирова­нии деятельности основных и вспомогательных производственных подразделений в течение заданного интервала времени.

Модель производственного объекта позволяет воспроизводить случайные факторы, обусловливающие вероятностный характер производственных процессов и вызывающие отклонения течения производственного процесса от запланированного: случайные по тери ресурса оборудования вследствие аварийности его работы и простои в ремонте; случайные потери ресурса рабочей силы, определяемые невыходами на работу; случайные колебания индивидуальной производительности труда, приводящие к изменениям длительности выполнения технологических операций; случайные колебания длительности вспомогательных и обслуживающих процессов и т. д. Весь объем информации, учитывающий вероят­ ностный характер производственного процесса по указанным факторам, вводится в модель в виде законов распределения или произвольных статистических рядов (табличным способом).

Модель АСУП представляет собой автоматизированную систему управления промышленным предприятием с дискретным характером производства. Объектом управления модели АСУП является предприятие с параметрами, типичными для обширного класса предприятий. Такое предприятие можно назвать обобщенным, так как его отраслевая принадлежность несущественна, а параметры могут меняться в очень широком диапазоне. Данная модель может быть использована как полностью готовое сгенерированное программное обеспечение АСУ для широкого класса объектов. На его основе по утверждению авторов может быть в короткие сроки реализована первая очередь АСУ.

Имитационное моделирование является одним из методов, позволяющих оценить систему и ее реакцию на возмущения по ряду показателей. С помощью моделирования при создании АСУ цехом могут решаться следующие задачи: определение путей совершенствования системы на основе моделирования различных вариантов технической, технологической, а также организационной перестройки и исследование последствий принятых решений. Имитационное моделирование позволяет производить отработку не только различных вариантов структур и режимов функционирования технических средств программного обеспечения (в том числе операционных систем, ППП и промышленных вариантов программ пользователя), но и различных форм функционирования АСУ. В настоящее время имеются интересные предло­жения (И. А. Данильченко, А. И. Ермилов, М. Н. Прокофьев) о создании на базе СМ ЭВМ и микро-ЭВМ «Электроника» («Электроника С5-01», «Электроника С5-02», «Электроника-60», «Электроника-НЦ» и др.) специализированной имитационной модели для решения задач моделирования АСУ цехом.

Удобным средством проектирования и анализа функционирования АСУ является разработанный в ИЭВТ ЛатвССР и ЛИМТУ автоматизированный пакет имитационного моделирования вычислительных систем (АПИМ). В отличие от методоориентированных средств имитационного моделирования АПИМ исключает необходимость составления и отладки программы для ЭВМ на том или ином языке моделирования. Такая программа генерируется в АПИМ автоматически по исходным данным анали­зируемой вычислительной системы.

Входной информацией для АПИМ являются характеристики КТС АСУ и потока заданий (заявок) на обработку данных! В качестве характеристик КТС АСУ задается перечень устройств и их функциональные связи, при этом для каждого из них указывается производительность, время наработки на отказ и время восстановления. Для каждого потока заявок задаются режим обработки (пакетный, интерактивный), объемы исходных данных и результатов обработки, интенсивность поступления заданий, основные координаты маршрута обработки и приоритеты обслуживания. Кроме того, выбираются наиболее подходящие модели устройств, дисциплины диспетчеризации, маршрутизации и др.

По результатам имитационного моделирования с помощью АПИМ вычисляются параметры всей системы, каждого потока заданий и каждого устройства. Для всей системы производится определение поступивших в нее, полностью обслуженных и превысивших допустимое время ожидания заданий. Определяется время реакции, степень загруженности и необходимая емкость буферной памяти с учетом ограничений на длину очереди заявок.

Итак, имитационные модели позволяют производить анализ : стохастических материальных и информационных процессов, определяемых выходом из строя оборудования, инструмента транспортных и других технических средств, включая в общем случае и средства АСУ.

Ссылки по теме


 Распечатать »
 Правила публикации »
  Обсудить материал в конференции Systems Modeling » [2]
Написать редактору 
 Рекомендовать » Дата публикации: 27.10.2006 
 

Магазин программного обеспечения   WWW.ITSHOP.RU
Mobile Testing Module – автоматическое тестирование мобильных (нативных и web) приложений на различных устройствах и эмуляторах без изменения тестов; реализация полного доступа к внутренним объектам и методам приложений. SmartBear TestComplete Mobile Module - Node-Locked License - (Includes 1 Year Maintenance)
CA ERwin Data Modeler Community Edition (CE) - БЕСПЛАТНЫЙ, простой инструмент моделирования данных, который является подмножеством передового продукта CA Erwin Data Modeler SE. CA ERwin Data Modeler CE - прекрасный вариант для студентов и для тех, кто... CA ERwin Data Modeler Community Edition - СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО!
Электронный ключ, подписка на 1 год Office 365 для дома расширенный (Home Premium). Язык интерфейса - Все языки. Продукт не предназначен для коммерческого использования. Идеальное решение для семей, имеющих дома до 5 ПК или планшетов. Подписка на 1... Microsoft Office 365 Home Premium, 5 ПК или Mac, Электронная лицензия на 1 год
• Антивирус • Защита рабочих станций, клиентов терминальных и виртуальных серверов, клиентов встроенных систем. Dr.Web Desktop Security Suite предоставляет всестороннюю, комплексную защиту корпоративных сетей от вирусов, троянов и других web-угроз... Купить Антивирус Dr.Web Desktop Security Suite для рабочих станций
C++Builder® XE7 Starter — это отличный способ начать создание высокопроизводительных приложений для Windows на C++. В выпуск C++Builder Starter входит упрощенная интегрированная среда разработки (IDE), редактор кода, компилятор для 32-разрядных систем... C++Builder XE7 Starter New User Named ESD
 
Другие предложения...
 
Курсы обучения   WWW.ITSHOP.RU
 
Другие предложения...
 
Магазин сертификационных экзаменов   WWW.ITSHOP.RU
 
Другие предложения...
 
3D Принтеры | 3D Печать   WWW.ITSHOP.RU
3D ручка Myriwell создана для того, чтобы создавать 3D объекты путем расплавления ABS пластика, 3D ручка проста в использовании и дешева в эксплуатации. Этот продукт должен быть интересен художникам, дизайнерам, энтузиастам, школьникам и студентам. 3D ручка Myriwell, голубая
Новые стандарты в персональной 3D печати! Профессиональный персональный 3D-принтер MakerBot Replicator устанавливает новые стандарты в мире 3D-печати. Область печати на 11% больше, чем у MakerBot Replicator 2. MakerBot Replicator 5th GEN
CubeX - следующее обновление предшественника Cube. Теперь в принтере увеличена камера построения (275 × 265 × 240 мм). CubeX
Такой же белый, как падающий снег или свежо пастеризованное молоко или свежевыкрашенный забор. Этот цвет ярче, чем натуральный. С этим цветом вы сможете достигнуть нового уровня яркости моделей. Катушка ABS-пластика Myriwell 1.75 мм 1кг., белая
Мировая классика, этот цвет один из самых темных и самый черный цвет в мире. Мы долго трудились над тем, чтобы сделать его наиболее насыщенно черным. Катушка ABS-пластика Myriwell 1.75 мм 1кг., черная
 
Другие предложения...
 
Новости по теме
 
Рассылки Subscribe.ru
Информационные технологии: CASE, RAD, ERP, OLAP
Новости ITShop.ru - ПО, книги, документация, курсы обучения
Delphi - проблемы и решения
СУБД Oracle "с нуля"
Компьютерные книги. Рецензии и отзывы
Вопросы и ответы по MS SQL Server
 
Рассылки Maillist.ru
Информационные технологии: CASE, RAD, ERP, OLAP
Новости ITShop.ru - ПО, книги, документация, курсы обучения
Delphi - проблемы и решения
 
Статьи по теме
 
Новинки каталога Download
 
Исходники
 
Документация
 
Обсуждения в форумах
Проектирование курсовой работы в BPWin (27)
Здравствуйте.Подскажите пожалуйста где можно найти примерное проектирование курсовой работы...
 
Помощь по MS Access (303)
Доброе время суток. Случайно оказался на этом сайте, искал статьи по OLAP. Вижу, что...
 
Перенос названия стрелок в CA (1)
Доброго времени суток. Подскажите, пожалуйста, как можно сделать так, чтобы названия стрелок...
 
Генерация базы из ERWin в Access (4)
Я хочу сгенерировать базу данных из ERWin 4.0 в Access 2002. После того, как я прописала путь к...
 
Русификация ERWin (27)
Здравствуйте! Используем версию ERwin 4.1 в сети,но при создании логической модели вместо...
 
 
 



    
rambler's top100 Rambler's Top100