SimTalk語(yǔ)法與案例分析.ppt

第四章 SimTalk語(yǔ)法與案例分析,萇道方,上海海事大學(xué),主要內(nèi)容,一. SimTalk語(yǔ)法 二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例 三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真 四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,1. SimTalk概念 可擴(kuò)充基本對(duì)象功能的不足 SimTalk可以改變對(duì)象的傳遞方式 SimTalk可以開(kāi)發(fā)新的對(duì)象 借助與Method來(lái)實(shí)現(xiàn)以上功能,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,2. Method架構(gòu) 分為3部分: 外部參數(shù)傳遞 Is 定義局部變量 Do 代碼 end,上海海事大學(xué),例：計(jì)算A+B+C？ 其中A=5; B=4; C=7;,一. SimTalk語(yǔ)法,3. 命名方式 名稱開(kāi)始的第一個(gè)字母一定要是英文字母，之后可以是數(shù)字也可以是“_”,其它的各種符號(hào)不被接受 名稱的長(zhǎng)度不可以超過(guò)20個(gè)字節(jié) 大小寫不影響命名 使用者自動(dòng)的名稱不可以和語(yǔ)法中的關(guān)鍵字相同,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,4. eM-Plant的保留名稱 Reset，取名Reset的Method對(duì)象，在使用時(shí)按下時(shí)鐘上的Reset鍵時(shí)，即執(zhí)行該事件 Init，取名Init的Method對(duì)象，在使用時(shí)按下時(shí)鐘上的Init鍵時(shí)，即執(zhí)行該事件 EndSim，仿真結(jié)束時(shí)，取名為EndSim的Method會(huì)自動(dòng)被執(zhí)行,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,4. 常用變量定義 Boolean,只有true和false兩種狀態(tài) Integer，整數(shù)值 Real，實(shí)數(shù) String，字符 Object，指向?qū)ο?Table， 對(duì)應(yīng)tablefile對(duì)象,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,4. 常用變量定義 Boolean,只有true和false兩種狀態(tài) Integer，整數(shù)值 Real，實(shí)數(shù) String，字符 Object，指向?qū)ο?Table， 對(duì)應(yīng)tablefile對(duì)象,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,5. 變量類型轉(zhuǎn)換函數(shù) Num_to_str(integer), Str_to_num(sting) Num_tostr(real), Str_to_num(sting) Bool_to_num(boolean), Str_to_bool(string), Time_to_str(time), Obj_to_str(object) Str_t_date(string),上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,6. 常用字符串操作函數(shù) Copy（, , ） incl（, , ） omit（, , ） Strlen() toLower(), toUpper() Ascii(), chr(),上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,7. 數(shù)值運(yùn)算符號(hào) +，-，*，/ /, -整除，余數(shù) And, or, not, , =, =,/=,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,7. 數(shù)值運(yùn)算符號(hào) +，-，*，/ /, -整除，余數(shù) And, or, not, , =, =,/=,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,8. 典型語(yǔ)句 SingleProc.cont.move(singleProc1); 先說(shuō)明路徑(絕對(duì)路徑、相對(duì)路徑)，加上分隔點(diǎn)，再說(shuō)明命令，加上分隔點(diǎn)，而后再加上參數(shù)，最后加上終止的符號(hào); SingleProc.cont.move(singleProc1); SingleProc.cont.move;,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,9. 實(shí)體傳遞方式 兩者均為被動(dòng) 兩者均為主動(dòng) 傳送者被動(dòng)，接受者為主動(dòng) 傳送者為主動(dòng)，接受者為被動(dòng),上海海事大學(xué),eM-Plant執(zhí)行的過(guò)程中采用以上一工序推到下一工序的方式來(lái)進(jìn)行，下一工序不具有主動(dòng)的能力，因此采用的是推式理論來(lái)執(zhí)行,一. SimTalk語(yǔ)法,10. 條件判斷語(yǔ)句 If .size=“c20” then .move(yard201); Else .move(yard202); End;,上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,11. 循環(huán)判斷語(yǔ)句 Is i:integer;-定義變量i Do From i:=1;-i從1開(kāi)始循環(huán) Until i50到50結(jié)束 Loop循環(huán)符號(hào) Print I;-輸出i值到結(jié)果顯示框 i:=i+1;-i自加 End;-循環(huán)結(jié)束符號(hào) End;-程序結(jié)束符號(hào),上海海事大學(xué),一. SimTalk語(yǔ)法,12. 中斷判斷語(yǔ)句 Waituntil是當(dāng)某個(gè)method的條件沒(méi)有被滿足時(shí)，允許中斷此method，直至條件被滿足時(shí)，才繼續(xù)執(zhí)行 Waituntil singleproc.empty prio 1,上海海事大學(xué),二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),作業(yè)：某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時(shí)間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布，病人的到達(dá)規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布，假設(shè)當(dāng)新病人到達(dá)時(shí)，排隊(duì)總?cè)藬?shù)超過(guò)5人，則該病人離去，試采用eM-Plant仿真軟件求： 1. 該醫(yī)生8小時(shí)內(nèi)服務(wù)病人的總?cè)藬?shù) 2. 病人的平均等待時(shí)間 3. 病人的平均在醫(yī)院時(shí)間 4. 病人的最大在醫(yī)院時(shí)間 5. 醫(yī)生忙的概率 6. 排隊(duì)平均隊(duì)長(zhǎng),二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),實(shí)體、屬性、活動(dòng)、事件、資源 實(shí)體：病人 屬性：無(wú) 活動(dòng)：等待、接受服務(wù) 事件：進(jìn)入隊(duì)列、服務(wù)設(shè)備為空、服務(wù)完成 資源：一個(gè)可排5人的隊(duì)列，一個(gè)服務(wù)臺(tái),二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),1. 構(gòu)建仿真模型,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),2.輸入?yún)?shù) 某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時(shí)間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布。 病人的到達(dá)規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布。,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),2.輸入?yún)?shù) 某醫(yī)院的醫(yī)生服務(wù)時(shí)間符合N（2.3，1）的正態(tài)分布。 病人的到達(dá)規(guī)律符合參數(shù)值為2.4 Min的指數(shù)分布。,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),2.求該醫(yī)生8小時(shí)服務(wù)總?cè)藬?shù) 設(shè)定仿真時(shí)間 設(shè)置一變量i，放入method自加至系統(tǒng)終止 利用Gauge和numIN,numMU,numOUT參數(shù)計(jì)算,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),3.病人的平均等待時(shí)間 每進(jìn)入buffer一個(gè)實(shí)體則統(tǒng)計(jì)一次當(dāng)前buffer中實(shí)體的個(gè)數(shù)，記入tablefile表中，當(dāng)仿真結(jié)束時(shí)，取平均值,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),do n:=n+1;-判斷進(jìn)入buffer實(shí)體的個(gè)數(shù) tablefile11,n:=.model.frame.buffer.numMU; Endsim中寫入代碼: tablefile1,1:=tablefile1.sum(1,11,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),4.病人的平均在醫(yī)院時(shí)間 計(jì)算某個(gè)實(shí)體進(jìn)入系統(tǒng)和出系統(tǒng)的時(shí)間，仿真結(jié)束后，二者相減，取平均值，并選出最大值。 tablefile12,n:=.statavgLifeSpan; EndSim：tablefile2,1:=tablefile1.sum(2,12,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),5.病人的平均在醫(yī)院時(shí)間 計(jì)算某個(gè)實(shí)體進(jìn)入系統(tǒng)和出系統(tǒng)的時(shí)間，仿真結(jié)束后，二者相減，取平均值，并選出最大值。 lifecycle：tablefile12,n:=.statavgLifeSpan; EndSim：tablefile2,1:=tablefile1.sum(2,12,n)/n;,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),6.病人的最大在醫(yī)院時(shí)間 選擇整個(gè)列表，求出最大值放入tablefile表中 if tablefile3,1tablefile12,m then tablefile3,1:=tablefile12,m; end;醫(yī)生忙的概率,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),7.醫(yī)生忙和閑的概率 利用對(duì)象的屬性求解 tablefile4,1:=singleproc.statworkingportion; tablefile4,2:=singleproc.statwaitingportion;,二. 醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)仿真案例,上海海事大學(xué),8.病人的平均排隊(duì)等待時(shí)間 利用對(duì)象的屬性求解 tablefile13,n:=.models.frame.buffer.statwaitingtime; if n=1 then tablefile14,n:=tablefile13,n; else tablefile14,n:=tablefile13,n-tablefile13,n-1; end;,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),1. 學(xué)習(xí)目的 了解仿真的特點(diǎn)及其在制造業(yè)的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)如何建構(gòu)模型 了解eM-Plant基本的對(duì)象和操作 學(xué)習(xí)如何通過(guò)eM-Plant進(jìn)行信息收集及分析,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),2系統(tǒng)仿真的目的 通過(guò)系統(tǒng)仿真來(lái)了解某紙箱制造廠作業(yè)的瓶頸站的使用率，生產(chǎn)線的投料率、在制品與生產(chǎn)周期與生產(chǎn)效率的關(guān)系，為紙箱制造廠內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)管理提供決策支持,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),3系統(tǒng)說(shuō)明,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),4.產(chǎn)品類型：E型，B型和AB型 1）E型：所有紙中最薄者，為1mm。在市面上常看到的彩色包裝箱屬于此類，此類紙箱應(yīng)用范圍非常廣泛，如精美化妝品包裝、禮盒等，適用于一般高單價(jià)產(chǎn)品。 2）B型：常用于內(nèi)盒包裝，有些產(chǎn)品包裝常常外部用一個(gè)大紙盒包裝、內(nèi)部用小紙盒分別包裝，而這些小紙盒的包裝為B型。常在市面上看到的有鞋盒、CPU等 3）AB型：外層包裝紙箱，一般常用于大型紙箱。,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),5 不同的紙箱的生產(chǎn)流程 1）E：壓線作業(yè)-印刷裁剪-堆高機(jī)-糊紙-包裝 2）B：印刷裁剪-堆高機(jī)-糊紙-包裝 3）AB：壓線作業(yè)-印刷裁剪-堆高機(jī)-打釘-包裝,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),6.紙箱制造廠各臺(tái)機(jī)器的數(shù)量及對(duì)應(yīng)產(chǎn)品加工時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),7系統(tǒng)假設(shè) 1）紙箱原料來(lái)到間隔服從時(shí)間為UNIFORM（25，30）分鐘的均勻分配，其中E、B、AB來(lái) 到的比例為3：5：2。 2）每種類的機(jī)器前均設(shè)有一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)度的等候區(qū)，且等候區(qū)采用先到先服務(wù)的方式。 3）紙箱產(chǎn)品在兩個(gè)機(jī)器之間的搬運(yùn)時(shí)間可以忽略不計(jì)。 4）該紙箱制造廠每天工作24小時(shí)，仿真30天。,三.紙箱制造廠制造作業(yè)流程仿真,上海海事大學(xué),8系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）三種紙箱產(chǎn)品分別的生產(chǎn)周期和平均生產(chǎn)周期 2）三種紙箱的月產(chǎn)能 3）每臺(tái)機(jī)器的使用率 4）印刷剪裁臺(tái)前的平均等候長(zhǎng)度 5）系統(tǒng)內(nèi)的平均在制品數(shù)量,四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),1. 學(xué)習(xí)目的 通過(guò)系統(tǒng)仿真分析飛機(jī)降落系統(tǒng)的運(yùn)作情況，評(píng)估該跑道在服務(wù)績(jī)效上的表現(xiàn)，達(dá)到降低成本提高效率的目標(biāo),四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),2.系統(tǒng)描述 某機(jī)場(chǎng)A假設(shè)僅有一個(gè)飛機(jī)跑道服務(wù)飛機(jī)降落。飛機(jī)要降落先需要在跑道的上空盤旋，得到塔臺(tái)指示才可以降落。一個(gè)跑道上空最多可以有5架飛機(jī)盤旋，若飛機(jī)太多則容易發(fā)生碰撞。若飛機(jī)來(lái)到時(shí)已盤旋的飛機(jī)數(shù)已達(dá)到5架，則會(huì)飛往另外一個(gè)機(jī)場(chǎng)B降落。,四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),3. 相關(guān)數(shù)據(jù) 1）飛機(jī)來(lái)到的概率服從指數(shù)分布EXP（8）分鐘 2）飛機(jī)來(lái)到的比例（空中巴士A340（A）、波音 747（B）、波音737（C）=4：6：5） 3）不同類型飛機(jī)降落時(shí)間及其服務(wù)費(fèi)如下：,每個(gè)月機(jī)場(chǎng)會(huì)進(jìn)行盈虧計(jì)算，假設(shè)盈余計(jì)算為每月的 總收入減去該機(jī)場(chǎng)每月所需支出的基本營(yíng)運(yùn)費(fèi)用，基本營(yíng)運(yùn)費(fèi)用總和為45000。,四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),4 系統(tǒng)假設(shè) 1）假設(shè)每天的營(yíng)運(yùn)時(shí)間從早上9：00開(kāi)始，至晚上9：00結(jié)束。每月以30天工作來(lái)計(jì)算。本問(wèn)題假設(shè)仿真一個(gè)月以360小時(shí)計(jì)算，不考慮休息時(shí)間。 2）只有一個(gè)降落跑道，且以此只能服務(wù)一架飛機(jī) 3）空中盤旋的飛機(jī)最多只有5架。 4）空中盤旋的飛機(jī)采取先到先服務(wù)的原則。,四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）飛機(jī)平均停留在系統(tǒng)中的時(shí)間 2）機(jī)場(chǎng)每月服務(wù)的飛機(jī)數(shù) 3）跑道的平均使用率 4）飛機(jī)排隊(duì)的平均長(zhǎng)度 5）該機(jī)場(chǎng)平均一個(gè)月的盈余。 6）計(jì)算該機(jī)場(chǎng)平均每月到B機(jī)場(chǎng)降落的飛機(jī)數(shù),四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 該機(jī)場(chǎng)主管希望能將此機(jī)場(chǎng)建為國(guó)際性機(jī)場(chǎng)。這樣不僅會(huì)帶來(lái)航運(yùn)量的增加，也會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的盤旋區(qū)可提供等候的飛機(jī)數(shù)量不足。但是增加盤旋區(qū)會(huì)增加機(jī)場(chǎng)的基本營(yíng)運(yùn)費(fèi)用，因此，該主管的問(wèn)題是在保證機(jī)場(chǎng)可以獲利20000元的前提上，如何選擇飛機(jī)的來(lái)到率和盤旋區(qū)飛機(jī)數(shù)量。,四.飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真,上海海事大學(xué),5.系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù) 1）飛機(jī)來(lái)到的增加會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的服務(wù)費(fèi)用減低，每減少單位時(shí)間的來(lái)到會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)基本服務(wù)費(fèi)用降低5元）； 2）盤旋等候區(qū)的增加，每增加一個(gè)等候區(qū)長(zhǎng)度，就會(huì)導(dǎo)致基本營(yíng)運(yùn)費(fèi)用上升1000元。 3）為了方便起見(jiàn)可以做3個(gè)組合：來(lái)到時(shí)間Exp(7)、等候區(qū)6個(gè)/來(lái)到時(shí)間Exp(6)、等候區(qū)7個(gè)/來(lái)到時(shí)間Exp(5)、等候區(qū)8個(gè),作業(yè)題,上海海事大學(xué),1. 三個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)：醫(yī)院仿真、紙箱制造廠仿真、飛機(jī)降落系統(tǒng)仿真，不用參考任何資料和代碼可以獨(dú)立完成。 2. 針對(duì)一個(gè)具體的問(wèn)題，如超市出口收銀臺(tái)個(gè)數(shù)設(shè)定。能完成以下問(wèn)題： 1）邏輯建模：