Алгоритмы и машинные программы для исследования технологических процессов лесообрабатывающих цехов: обобщенная схема компонент-программы "Поток"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Алгоритмы и машинные программы для исследования технологических процессов лесообрабатывающих цехов: обобщенная схема компонент-программы «Поток»

В прототип кп «ПOTOK» (ранее она нашла название «POTOK») внесены все дополнения по математическим моделям, а также улучшен ввод входных данных. Сокращено количество моделируемых станков в технологическом потоке в соответствии с поставленными задачами, что позволяет сократить машинное время на имитацию работы лесообрабатывающего цеха, сократить число ошибок и сбоев компьютера в процессе работы.

Кп «ПОТОК» работает на выходной информации от кп «СЫРЬЁ» и кп «СТАНОК», составлена на базе идеологии Q - и А - схем [1] и моделей операций технологического процесса лесообрабатывающего цеха [2, 3, 4, 5, 6].

Структурная схема моделируемой системы представлена на рис. 1. В структурной схеме для имитационного моделирования задаётся один или два подающих транспортёра (Тр1, Тр2) с питателями, от 0 до 2-х головных станков (ГС1, ГС2), от 0 до 4-х станков 2-го уровня (ВСN) и от 0 до 8-и станков 3-го уровня (ТСN).

Станки JCN (J Є{Г, В, Т или 1, 2, 3}) классифицированы:

- по применяемой схеме деления круглых лесоматериалов Бd групповым способом - на Бш (брусья) или Дт (доска), на Бш/Дт (брусья и доски);

- по числу заготовок 3 в пакете для деления на JCN - JCN для ПД (деления пакетами) и JCN для ШД (поштучное деление заготовок);

- по типу станка JCN по надежности - JCN1Т ... JCN4Т;

- по расположению JCN к станку предыдущего уровня (для ГСN к ТрN) - на левые (Л) и правые (П).

Моделирующий алгоритм (рис.2) состоит из двух взаимосвязанных укрупненных унифицированных подалгоритмов - для моделирования подачи сырья в цех (блок 9) и моделирования работы станков JCN (блок 20).

Обозначение временных показателей работы моделирующей системы и ее элементов: tт_i - текущее время моделирования, Дt - шаг моделирования, Тм - продолжительность моделирования, t, t - текущие времена готовностей ТрN к подаче бревна в цех и к JСN и начало деления заготовки, t - время восстановления запаса на питателе ТрN, t, t - длительность цикла ТрN для i-го бревна и длительность деления i-ой заготовки на JCN, t - длительность i-го простоя JCN по собственным причинам, t - текущее время наступления очередного i-го простоя станка по собственным причинам, t - длительность i-го периода работы JCN без собственных простоев, ?t, ?t - сумматоры простоев ТрN и JCN из-за отсутствия заготовок на их питателях, ?t - сумматор простоев JCN по собственным причинам, ?t, ?t - сумматоры простоев из-за переполнения питателей станков последующих уровней деления, ?t, ?t - сумматоры длительностей циклов.

Количественные показатели работы станка JCN представлены в таблице 2.

Рис. 1. Структурная схема моделируемой системы «Лесообрабатывающий цех» Условные обозначения:

Рис. 2. Принципиальная схема компонент-программ «ПОТОК»

Рис. 2. Принципиальная схема компонент-программ «ПОТОК» (продолжение)

Таблица 2Количественные показатели работы станка JCN

Моделирующий алгоритм определяет и фиксирует последовательные состояния элементов С_i заданной структурной схемы технологического процесса через интервалы времени с шагом Дt в диапазоне О ... Тм, где Тм - время моделирования.

После ввода исходных данных и выполнения начальных условий (блоки 1 и 2) определяется очередное текущее время моделирования tт_i (блок 3). Если оно меньше заданного Тм (блок сравнения 4), то управление передается к блокам 5...15, осуществляющих связь системы S с внешней средой посредством транспортеров ТрN, как каналов связи, к станкам JCN первого уровня (J = 1) от питателей ТрN емкостью Е, заполняемых по мере их опустения пачками круглых лесоматериалов (время возобновления запаса t). После последовательного просмотра состояний всех транспортеров nТр в текущее время tт_i моделирующим алгоритмом управление передается к блокам программы 16 ... 24.

Для просмотра состояний станков JCN в tт_i, где JCN о - станок с порядковым номером N в J-ом уровне системы S, организовано два цикла. Внутренний цикл просматривает все станки n, расположенные J-ом уровне системы, а внешний цикл передаёт управление последующему J+1 уровню системы.

После просмотра состояний всех станков JCN управление передается в блок 3, текущее время увеличивается на шаг моделирования Дt и вся процедура повторяется вновь n-раз до равенства времен tт_i и Тм. При достижении конца моделирования накопленная в сумматорах информация о функционировании технологического процесса выдается на экран дисплея (блок 26).

Опыт эксплуатации Кп «Поток» в рамках КП «Цех» показал удовлетворительные результаты [7,8,9]. Кп «Поток» совместно с другими компонент-программами позволяет решать многие задачи анализа и синтеза.

Библиографический список

программа лесообрабатывающий автоматизация алгоритм

1. Чамеев В.В., Еремеев А.А. Методология исследования и проектирования технологических процессов лесообрабатывающих цехов по выработке пилопродукции // Леса России и хозяйство в них: жур. Вып. 2 (32) / Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург, 2009. - С. 64-71.

2. Чамеев В.В., Обвинцев В.В., Меньшиков Б.Е., Гаева Е.В. Размерно-качественная характеристика сортиментов: Учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. - 101 с. (Сер.: Основы проектирования лесопромышленных производств. Системный подход).

3. Чамеев В.В., Васильев Г.Л. Математическая модель и алгоритм по определению сортового состава круглых лесоматериалов и выхода готовой продукции // Вестник МГУЛ - Лесной вестник, 2014. - N 2. - С. 156-162.

4. Чамеев В.В., Ивачёва К.В., Уксусов Р.А., Терентьев В.В. Планирование экспериментов на имитационных моделях комплекс-программы «ЦЕХ» // Леса России и хозяйство в них: жур. Вып. 1(44) / Урал. гос. лесотехн. ун-т.- Екатеринбург, 2013. - С. 104-107.

5. Якимович С.Б., Чамеев В.В., Васильев Г.Л., Ефимов Ю.В. Синхронизация станков по производительности в технологических потоках лесообрабатывающих цехов // Молодой учёный. - 2015, №5, С. 207-214.

6. Чамеев В.В., Якимович С.Б., Ефимов Ю.В, Васильев Г.Л. Алгоритмы и машинные программы для исследования технологических процессов лесоперерабатывающих цехов: архитектура комплекс программы «ЦЕХ» // Молодой учёный. - 2015, №10. - С.357-360.

7. Чамеев В.В., Еремеев А.А. Основные технологические и экономические показатели работы однопоточных потоков лесообрабатывающих цехов с головным станком Р63-4Б и область их применения. // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Труды IV международного Евразийского симпозиума. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. - С. 214-220.

8. Васильев Г.Л., Чамеев В.В. Рациональные технологические потоки лесообрабатывающих цехов по раскрою круглых лесоматериалов на пилопродукцию // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Труды IX Международного евразийского симпозиума / Под научной ред. В.Г. Новосёлова. - Екатеринбург, 2014. - С. 51-56.

9. Васильев Г.Л., Чамеев В.В. Обоснование ёмкостей межоперационных запасов круглых лесоматериалов для синхронизации работы головной лесопильной рамы с предшествующими операциями в режиме её работы вразвал // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1. - 8 с. URL:WWW.Science-education.ru/121-18452

Размещено на Allbest.ru