Системы оперативного управления ГПС

Системой оперативного управления (СОУ) называют ту часть системы управления ГПС, которая относится к реальному времени и руководит коллективом алгоритмов локальных систем управления (первая версия) или осуществляет продвижение маршрутов операций в очередях (вторая версия). Ядром СОУ является диспетчер.

Диспетчер - состоит из внутренних управляющих программ, це­лью которых является распределение ресурсов ГПС для реализации не­скольких параллельно-последовательных управляющих программ ло­кальных систем управления (первая версия), или нескольких парал­лельно-последовательных технологических процессов, предсгавленньгс маршрутами операций (вторая версия).

Ресурсы ГПС принадлежат классу пространства н классу вре­мени. Это говорил о физическом местоположении в рабочем простран­стве ГПС и времени исполнения операции на процессоре ГПС. В рам­ках рабочего пространства ГПС выделяют оперативное пространство (покрываемое маршрутами операций) и внешнее пространство (в кото­ром выполняется хранение, т.е. складирование), К числу процессоров относятся технологические* транспортные и вспомогательные, а также т.е. которые выполняют функции управления хранением и вво­дом-выводом. Операции в составе маршрута также могут быть техноло­гическими, транспортными, вспомогательными, хранения и ввода-вывода.

Ресурсы различают способами их совместного использования. Од­ни ресурсы можно доставлять одновременно (например рабочее про­странство, в котором находятся детали, принадлежащие различным технологическим процессам), другие ресурсы делить нельзя (например конкретные технологические процессы).

Ресурсами распоряжается диспетчер. Проектирование диспетчера осуществляют на основе одного из следующих критериев: критерий максимальной производительности при исполнении всех заданных технологических процессов, но не какого-то одного из них; критерий наименьших затрат, связанных с использованием ресурсов, т.е. рабо­чего пространства и процессоров ГПС; критерий наиболее полного использования ресурсов ГПС. С учетом данных критериев формируют стратегии управления диспетчера. Первая стратегия состоит в том, что­бы завершать технологические процессы по возможности в том же порядке, в котором они были инициированы оперативным планом (распи­санием). Вторая стратегия управления состоит в более быстром обслу­живании коротких по продолжительности маршрутов операций в срав­нении с длительными. При третьей стратегии диспетчер стремится к максимальному увеличению пропускной способности ГПС, В принципе возможны и другие стратегии управления.

Диспетчер выполняет следующие функции: управление оператив­ным рабочим пространством; управление процессорами; управление процессами; управление технологической системой ГПС.

Управление оперативным рабочим пространством

Оперативное рабочее пространство ГПС занято очередями к процессорам приостановленными операциями. Нерациональное или не­верное использование этого ресурса приводит к снижению производи­тельности ГПС и дедлокам. Дедлок - тупиковая ситуация для двух взаимодействующих процессов, готовых к дальнейшим действиям, но не способных прийти к соглашению о том, какое действие будет сле­дующим.

Загрузка операций в оперативное рабочее пространство может быть простой и динамической. При простой загрузке диспетчер выби­рает из входной очереди некоторый маршрут операций и вызывает управляющую программу загрузки, которая и определяет начальное местоположение операции. Зачастую оказывается, что пространство, требуемое для всех созданных маршрутов операций, превышает объем оперативного рабочего пространства. Если при этом отдельные опера­ции не обязательно должны присутствовать в оперативном рабочем пространстве, то это пространство используется последовательно. В этом случае откладываемая операция передается во внешнее рабочее пространство (склад), пока не требуется ее перемещения в оперативное рабочее пространство для продолжения технологического процесса. Подобная загрузка называется динамической.

Гибкие производственные модули имеют, как правило, собствен­ные накопители, т.е. собственные разделы оперативного рабочего про­странства. Перемещение работ между собственными разделами может сопровождаться их передачей в раздел коллективного доступа или из этого раздела. Совокупность действий по откачке и подкачке составляет своппинг. Своппинг полезен тем, что позволяет динамически пере­распределять оперативное рабочее пространство ГПС, Такое распреде­ление используется для обслуживания высокоприоритетных операций и предотвращения дедлоков.

Чрезвычайно продуктивной моделью рабочего пространства ГПС является виртуальное рабочее пространство, использование которого позволяет не различать местоположения операций в оперативном рабо­чем пространстве и в определенной зоне внешнего рабочего простран­ства, т.е. на складе. Такой подход увеличивает число созданных мар­шрутов операций и тем самым повышает гибкость использования ре­сурсов ГПС, Виртуальное рабочее пространство создает иллюзию неза­висимости местоположения операций, принадлежащих различным тех­нологическим процессам,