Курсовая работа: Моделювання надходження повідомлень від датчиків до ЕОМ

- скласти концептуальну модель системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ ;

- висунути гіпотези і зафіксувати припущення необхідні для побудови моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом;

- побудувати схему функціонування реального процесу надходження та обробки повідомлень в системі надходження повідомлень від датчиків до ЕОМ та їх обробки на ЕОМ, яка працює в системі управління технологічним процесом;

- зробити математичний опис функціонування системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом;

- виконати опис імітаційної моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом;

- зробити програмування моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом;

- провести випробування моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом;

- отримати характеристики роботи системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , яка працює в системі управління технологічним процесом.

1 Опис, встановлення границь і обмежень моделювання системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ

Обробка інформації виконується на електронній обчислювальній машині, яка працює в системі управління технологічним процесом. До даної ЕОМ через кожні 7±2с. надходить інформація від датчиків та вимірювальних пристроїв. До обробки на ЕОМ повідомлення накопичуються в буферній пам’яті, після чого потрапляють для обробки в процесор. Час обробки повідомлень на ЕОМ складає 8±3 с.

Виконання моделювання вказаної системи потрібно провести в таких межах, де буде враховано лише основні задані характеристики роботи – інтервали надходження повідомлень від датчиків та обробки заявок процесором ЕОМ, як було сказано в описі дорівнюють відповідно 7±2с. та 8±3с.; ємність буферної пам’яті складає 1 повідомлення, і якщо при надходженні нового повідомлення пам'ять заповнена, повідомлення втрачається. Динаміка технологічного процесу така, що має сенс обробляти повідомлення, які чекають в буферній пам'яті не більше ніж 14 секунд. Інші повідомлення вважаються втраченими.

Вплив інших факторів (наприклад затримки при надходженні повідомлень, перепони на лініях, відмови в роботі тощо) можна не враховувати.

Потрібно провести моделювання надходження лише 440 повідомлень від датчиків та вимірювальних пристроїв.

Побудований імітатор системи повинен дозволяти швидко змінювати інтервали надходження повідомлень від датчиків та інтервали обробки заявок процесором ЕОМ, ємність буферної пам’яті та термін актуальності повідомлення. Потрібно мати змогу швидко виконувати моделювання заданої системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ , при змінах кількості отриманих повідомлень від датчиків та часу їх обробки на ЕОМ.

Імітатор також має дозволяти зміну законів надходження і обробки повідомлень при необхідності відповідних змін у заданій системі, а також для перевірки роботи самого імітатора з допомогою математичних формул, шляхом порівняння результатів моделювання з математично отриманими характеристиками при таких законах надходження і обробки, для яких результат можливо розрахувати математичною.

При виконанні моделювання точність дозволяється зменшити за рахунок отримання значень складних неперервних функцій інтерполяцією по основним відомим точкам. Це дасть можливість збільшення швидкості моделювання системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ .

2 Складання концептуальної моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ

2.1 Висування гіпотез, фіксація припущень необхідних та уточнення задачі моделювання для побудови моделі системи обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ

Як видно з опису системи, вона складається із таких головних елементів: датчиків, ЕОМ та повідомлень що обробляються.

Через деякі випадкові моменти часу повідомлення від датчиків та вимірювальних пристроїв надходять до ЕОМ, для обробки.

При надходженні нової інформації в моменти часу, коли обчислювальний пристрій зайнятий, отримана від датчиків інформація потрапляє в буферну пам'ять за умови, що в ній є вільні блоки, або ж вона втрачається.

Після потрапляння інформації до обчислювального пристрою для обробки, яка триває певний випадковий час в заданому інтервалі, займається весь процесорний час.

Технологічного процес системи має таку динаміку, що має сенс обробляти лише ті повідомлення, що очікують в буферній пам'яті не більш ніж 12 секунд, а інші отримані повідомлення вважаються втраченими.

Висунемо гіпотези про те, що вказана система обробки повідомлень від датчиків та вимірюючих пристроїв на ЕОМ відноситься до класу систем масового обслуговування, тобто є дискретною стохастичною системою. Впливом таких чинників, як перешкоди на лініях, зупинки системи, можна знехтувати.

2.2 Побудова схеми функціонування реального процесу надходження та обробки інформації від датчиків

Дані, що надсилають датчики та вимірювальні пристрої, надходять до обчислювального пристрою системи обробки за рівномірним законом розподілу (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схема роботи системи обробки повідомлень від датчиків та вимірювальних пристроїв

Система обробки інформації представлена ЕОМ. Якщо обчислювальний пристрій вільний, то відразу ж починається обробка даних, інтенсивність якої також змінюється за рівномірним законом розподілу; але якщо обчислювальний пристрій зайнятий, інформація або потрапляє в буферну пам'ять, якщо там є вільні блоки, або ж втрачається.