Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения

Изобретение относится к средствам моделирования оптимальных графиков работы сотрудников. Техническим результатом является уменьшение времени определения оптимальных графиков работы сотрудников.

Наиболее близким по технической сущности является устройство [1], содержащее генератор тактовых импульсов 20 (ГТИ 20), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 22, первый элемент задержки 23, группу счетчиков 3₁…3_m, матрицу (m*n) триггеров 1_ij, матрицу (m*n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 12₁…12_m, группа первых сумматоров 5₁…5_n, группа первых схем сравнения 6₁…6_n, группа первых регистров 8₁…8_n, четвертый элемент И 7, m групп пятых элементов И 13₁…13_m, группа вторых регистров 14₁…14_m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий регистр 11, второй элемент задержки 17, группа шестых элементов И 18, седьмой элемент И 19, вход счетчика 3_i; подсоединен к выходу первого элемента И 22, выход каждого триггера 1_ij, (i=1…m, j=1…n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через первый элемент задержки 23 подсоединен к выходу первого элемента И 22, третий вход подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 5j (j=1,…,n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 6_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 6_j (j=1,…n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 7, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 12_i (i=1…m), второй вход каждой группы вторых элементов И 12_i (i=1…m) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к первому входу одноименной группы пятых элементов И 13_i; и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 18 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 11, а выход через второй элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 13_i и ко второму входу групп шестых элементов И 18, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 11, выход каждой группы пятых элементов И 13_i (i=1…m) подсоединен к входу вторых регистров 14_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 25 устройства, выход седьмого элемента И 19 подсоединен к второму (инверсному) входу первого элемента И 22 и является вторым выходом 24 устройства.

Работа устройства основана на переборе всех возможных вариантов назначения и определения наилучшего среди них по критерию минимума стоимостных затрат на выполнение комплекса работ в учреждении при повышенном быстродействии.

Задача изобретения - создать устройство, обеспечивающее повышенное быстродействие при определении наилучшего варианта по критерию минимума стоимостных затрат на выполнение комплекса работ в учреждении

Это решение достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов 20 (ГТИ 20), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 22, первый элемент задержки 23, группу счетчиков 3₁…3_m, матрицу (m*n) триггеров 1_ij, матрицу (m*n) вторых элементов И 2_ij, m групп третьих элементов И 12₁…12_m, группа первых сумматоров 5₁…5_n, группа первых схем сравнения 6₁…6_n, группа первых регистров 8₁…8_n, четвертый элемент И 7, m групп пятых элементов И 13₁…13_m, группа вторых регистров 14₁…l4_m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий регистр 11, второй элемент задержки 17, группа шестых элементов И 18, седьмой элемент И 19, вход счетчика 3_i; подсоединен к выходу первого элемента И 22, выход каждого триггера 1_ij, (i=1…m, j=1…n) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 2_ij, второй вход которого через первый элемент задержки 23 подсоединен к выходу первого элемента И 22, третий вход подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к одноименному входу первого сумматора 5j (j=1, …, n), выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 6_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 8_j, выход каждой первой схемы сравнения 6j (j=1, …, n) подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 7, выход которого подсоединен к первым входам групп третьих элементов И 12_i, (i=1…m), второй вход каждой группы вторых элементов И 12_i (i=1…m) подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 3_i, а выход - к первому входу одноименной группы пятых элементов И 13_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 18 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 11, а выход через второй элемент задержки 17 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 13_i; и ко второму входу групп шестых элементов И 18, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 11, выход каждой группы пятых элементов И 13_i (i=1…m) подсоединен к входу вторых регистров 14_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 25 устройства, выход седьмого элемента И 19 подсоединен к второму (инверсному) входу первого элемента И 22 и является вторым выходом 24 устройства, дополнительно включены третий элемент задержки 21, третий сумматор 9, четвертый регистр 10, m групп третьих схем сравнения 4₁…4_m, первый вход каждой из которых подсоединен к выходу одноименного счетчика 3_i (i=1…m), второй вход - к выходу четвертого регистра 10, а выход - к входу сброса в ноль одноименного счетчика 3_i, (как сигнал переполнения) к входу очередного входа счетчика 3_i (i=1...(m-1)) и к одноименным входам седьмого элемента И 19, вход четвертого регистра 10 подсоединен к выходу третьего сумматора 9, входы которого подсоединены к одноименным выходам первых регистров 8₁…8_n, управляющий вход сумматора 9 подсоединен к входу 26 устройства, вход 26 устройства через третий элемент задержки 21 подсоединен к третьему входу первого элемента И 22.

Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения (фиг. 1) содержит: матрица триггеров m*n триггеров 1_ij (i=1, …, m, j=1, …, n), матрица m*n элементов И 2_ij, группа из m счетчиков 3_i (i=1, …, m), группа из m схем сравнения 4_i (i=1, …, m), группа из n сумматоров 5_j (j=1,…, n), группа из n схем сравнения 6_j (j=1, …, n), элемент И 7, группа из n регистров 8_j (j=1, …, n), сумматор 9, регистр 10, регистр 11, группа из m элементов И 12_i (i=1, …, m), группа из m элементов И 13_i (i=1, …, m), группа из m регистров 14_i (i=1, …, m), сумматор 15, схема сравнения 16, элемент задержки 17, группа элементов И 18, элемент И 19, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 20, элемент задержки 21, элемент И 22, элемент задержки 23, выход 24, выходы 25_i (i=1, …, m), вход 26 вместе со связями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры 1_ij (i=1…m - варианты графиков работы сотрудников с двумя выходными, j=1…n - дни недели: понедельник, вторник, среда и т.д.) устанавливаются в состояние в соответствии с возможными графиками работы сотрудников учреждения.

Например, график работы сотрудников с двумя выходными днями в подряд:

В этой таблице значение 0 означает, что при данном графике работ группа сотрудников в этот день имеет выходной, а 1 - рабочий день. В общем случае выходные дни могут быть и не подряд и необязательно по два дня.

Все счетчики 3₁-3_m находятся в нулевом состоянии. На регистрах 8₁-8_m хранятся коды значений числа сотрудников, требуемых в соответствующие дни недели. На регистре 11 хранится код максимального числа (например, код 111…1).

Переполнение счетчика 3_i (i=1, …, m) фиксируется схемой сравнения 4_i (i=1, …, m), сигнал с выхода которой поступает на счетный вход счетчика 3_i+1 (i=1, …, (m-1)) и к одноименным входам элемента И 19, выход которого является выходом 24 устройства и одновременно подсоединен к инверсному входу элемента И 22.

Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 26 устройства, по которому на сумматоре 9 происходит сложение кодов с выходов регистров 8_j (j=1, …, n), код с выхода сумматора 9 фиксируется на регистре 10, код с выхода которого далее поступает на первые входы схем сравнения 4_i (i=1, …, m).

Элемент 21 задерживает сигнал на время надежного срабатывания сумматора 9 и регистра 10, после чего импульсы с выхода ГТИ 20 через открытый элемент И 22 начинают поступать на вход счетчика 3₁ и через элемент задержки 23 - на первые входы элементов И 2₁₁ - И 2_mn.

При достижении счетчиком 3_i (i=1, …, m) кода, хранящегося на регистре 10, на выходе схемы сравнения 4_i (i=1, …, m) появляется единичный сигнал (сигнал переполнения счетчика), который подается на вход счетчика 3_i+1. С выхода счетчика 3_i (i=1…m) коды поступают через открытые элементы И 2_ij (если одноименный триггер 1_ij установлен в единичное состояние) на одноименный вход сумматора 5j (j=1, …, n). Кроме того, при достижении счетчиком 3_i (i=1…m) значения кода на регистре 10 счетчик 3_i (i=1…m) сбрасывается в ноль сигналом с выхода одноименной схемы сравнения 4_i (i=1…m).

Код результата с выхода сумматора 5_j поступает на первый вход схемы сравнения 6_j, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 8_j со значением требуемого числа сотрудников в данный день недели.

Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 6_j появляется только в том случае, если код на выходе сумматора 5_j больше или равен коду на выходе одноименного регистра 8_j.

Сигнал с выхода схемы сравнения 6_j поступает на одноименный вход элемента И 7, с выхода которого единичный сигнал (в случае всех единичных входных сигналов) поступает на первые входы группы элементов И 12_i (i=1…m). Через открытые группы элементов И 12_i коды с выходов счетчиков 3_i поступают на одноименные входы сумматора 15.

Код с выхода сумматора 15 поступает на первые входы группы элементов И 18 и первый вход схемы сравнения 16. На второй вход схемы сравнения 16 поступает код с выхода регистра 11.

Результат сравнения с выхода схемы сравнения 16 через элемент задержки 17 поступает на первые входы групп элементов И 13_i и первый вход группы элементов И 18, с выхода которой код поступает для записи его на регистр 11.

Одновременно единичный сигнал с выхода схемы 16 через элемент задержки 17 поступает на вторые входы групп элементов И 13_i (i=1…m), в результате чего содержимое счетчиков 3_i (i=1…m) через открытые группы элементов И 12_i; будет зафиксировано на одноименных регистрах 14_i.

Таким образом, на регистрах 14_i (i=1…m) будут зафиксированы коды чисел количества сотрудников, занятых в дни, соответствующие номеру i графика работы сотрудников (i=1…m).

Сигналы с выходов переполнения счетчиков 3_i поступают на одноименные входы элемента И 19. При единичном значении входных сигналов с выходов счетчиков 3_i (в конце работы устройства) единичный сигнал на выходе элемента И 19 поступает на инверсный вход элемента И 22, в результате чего прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 20 через закрытый элемент И 22. Кроме того, единичный сигнал с выхода элемента И 19 является сигналом окончания работы устройства 24.

Результаты работы устройства после появления единичного сигнала на втором выходе 24 будут находиться в регистрах 14_i и выходах 25_i (i=1…m) и соответствовать необходимому числу сотрудников учреждения, работающих по i-му графику занятости в периоды времени, для которых триггеры 6_ij, (i=1…m, j=1…n) хранят единицы.

Величина задержки сигнала элементом 23 равна сумме времен задержки сигнала счетчиками 3_i (i=1…m), элементами 2, 5, 6, 7, 12, 15, 16, 17, 18. Частота тактовых сигналов с выхода генератора 20 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 22, 23, 2, 5, 6, 7, 12, 15, 16, 18, 11 и 17.

Литература

1. RU №2434273, 2011 г.