arena中文教程第3章

第3章Arena概貌在第二章的2.4部分，我们实际上利用Arena完成了“手工”仿真过程，而且在2.6部分对该模型和修改后的模型（即到达率加倍）进行了多次重复仿真运行。这一章本书将带你领略应用Arena建模仿真的整个过程，首先教你启动Arena，浏览为上一章手工仿真建立的现成模型，并运行该仿真模型，然后学习如何从头开始建立模型。本章也会探讨用户界面问题，以及如何使用帮助文件系统，并讨论运行仿真的不同方法，同时讲解绘图和图形工具的用法。3.1节介绍如何启动Arena；3.2节带你浏览一个现成的模型；在3.3节你可以更加详细地查看这一模型，浏览对话框和动画，运行模型和查看结果；3.4节帮助你从头开始一步步建造该模型；3.5节简要介绍Arena的一些主要建模功能，包括菜单和工具条中的可用选项以及绘图打印功能等；3.6节介绍Arena强大的帮助文件系统以及所有详细的技术文件；3.7节讨论有关运行和控制仿真的各种选项。看完本章后，你将会了解Arena是如何工作的，并知道用Arena可以做些什么，而且你可以有效地运用Arena建立一些简单的模型，甚至可能借助帮助系统，通过自己摸索有关菜单和对话框完成一些更为复杂的工作。仅通过阅读本章，你也许就能了解不少有用的东西，但如果能同时在电脑上加以实际操作，效果会更好。有关如何建立模型的更多内容将会在第四章及以后章节讨论。3.1启动系统Arena是一种真正的微软“视窗”操作系统（Windows）的应用软件，因此用户对它的外观和风格会比较熟悉，并且其一般的特征和操作也与Windows操作系统一致。另外，Arena与其它Windows软件全面兼容，例如文字处理软件、电子表格软件和CAD软件等，所以用户可以很容易地在不同软件系统与Arena之间来回移动对象（第10章将详细介绍Arena与其它软件地交互和通信）。顺便补充一句，本书假设读者对Windows的基本概念和操作都已经熟悉了，例如：磁盘，文件，文件夹和路径。鼠标和键盘的使用，包括单击、双击和右击鼠标。操作窗口，如移动、调整大小、最大化、最小化和关闭。对菜单的操作。书中使用如下符号“MCST”，表示打开菜单M，从中选择C，然后从子菜单中选择S（如果有的话），最后选择带有标签T的页面（如果有的话）。Control、Alt和Shift键的使用。“Ctrl+任意键”意味着同时按下Ctrl键和任意键（这一点同样适用于“Alt+任意键”和“Shift+任意键”）。如果“任意键”是键盘键，则不区分大小写。“任意键”也可以是鼠标点击，例如“Ctrl+单击”可以拓展某个选择使其包括增列项目。对文本和其它项目的剪切Cut（或者菜单命令EditCut，或者组合快捷键Ctrl+X），复制Copy（或EditCopy，或Ctrl+C）和粘贴Paste（或EditPaste，或Ctrl+V）。填写对话框，包括输入和编辑文本条目、按下按钮、选定和清除（即取消选定）选项框、从一列选择按钮（单选按钮）中单击选中其中一个按钮、以及从下拉菜单中选择项目。如果读者对以上提到的操作不熟悉，在阅读下面的内容前最好先要复习一下Windows操作指南。下面来到电脑旁，电脑中已按随书附带的说明书安装了Arena系统（可以参阅附录E来了解如何安装Arena教学版，安装程序在随书附带的光盘内），找到Arena图标或快捷方式并双击它（或者启动Windows，单击开始按钮，在程序菜单中找到RockwellSoftware，进而找到Arena7.0子菜单，最后在其中找出Arena7.01的图标并单击来启动Arena），很快Arena版权窗口就会出现，如果你运行的是教学版（本书光盘提供的即为该版本）或评估版的Arena，你将会看到一个相应的信息框，阅读后请点击确定（OK）（由于OK按钮是默认选项，也可以在键盘上之间点击回车键）。此时在Arena窗口左上方会出现文件（File）、视图（View）、工具（Tools）和帮助（Help）菜单（如果一个空的模型文件在Arena启动后被自动打开，则还可以看到其它几个菜单）。你还可以看到含有不同按钮的工具栏，不过在打开模型文件之前，只有如下几个工具栏可用（处于激活状态）：创建一个新的空模型文件，这个按钮等同于菜单命令FileNew和键盘操作Ctrl+N。显示一个对话框用以打开一个以前保存过的模型，等同于FileOpen和Ctrl+O。你可能需要在其它文件夹或磁盘中去寻找所要打开的模型文件。模板添加（系统提供了若干模板（Template），每个模板中包含了相应的建模元素），等同于FileTemplatePanelAttach。这些模板文件（扩展名为.tpo）保存在Arena7.0文件夹下的Template文件夹中。模板断开（当你不再需要相应的建模元素出现在活动面板里时），等同于FileTemplatePanelDetach。关联帮助按钮，提供关于菜单或者工具栏命令的帮助。单击它鼠标箭头上会增加一个问号，用带有问号的箭头单击想要得到帮助的工具栏按钮或者菜单命令即可得到相应的帮助信息，关闭帮助窗口后鼠标指针就会返回原来的单箭头。工具提示（Tooltips）可以提供另外一种更加快速和简洁的关于工具栏按钮的帮助。将鼠标停留在某个按钮上面保持一两秒种不动，就会出现一个小方框显示该按钮的名称。如果你想知道那个按钮更多的信息，可以使用，也可以在帮助系统中查阅相关信息（因为你此时已知道了该按钮的名称）。关于帮助功能的更多描述可以参考3.6节。如果你对频繁出现工具提示感到厌烦，可以通过ViewToolbars菜单打开Toolbars标签项，在其中清除ShowTooltip（显示工具提示）选项。当想从Arena系统退出时，点击右上角的，或者使用菜单命令FileExit，或者按Alt+F4。3.2Arena的窗口组成在这一部分，我们将打开一个现成的模型，看看Arena的各种窗口，以便读者熟悉，同时介绍一些Arena的基本术语。3.2.1打开模型文件已有的模型可以通过FileOpen菜单命令打开（或者单击弹出“打开文件”对话框），文件名称会出现在滚动框内，当然你也可以直接搜索其它文件夹或磁盘。找到名为Model03-01.doe的文件（Arena文件的默认扩展名为.doe1）。当使用典型安装时，该模型文件保存在Arena7.0文件夹下的BookExamples文件夹内。单击文件名选中该文件，并点击Open按钮即可（或者双击该文件名）。1在早期系统中，Arena的代号为Bambi。此处不再详述。你会看到一个如图3-1所示的Arena窗口（你看到的工具栏和按钮也可能会有些差异，或所处的位置不同），我们称之为模型3-1。3.2.2Arena窗口的构成和关联如图3-1所示，该模型所在的Arena窗口可分为几个部分。在右边占据屏幕大部分的是模型窗口，它实际上位于Arena窗口的内部，如果你同时打开几个模型，每个模型窗口单独容纳一个模型，但所有窗口都在Arena窗口内，就像文字处理和电子表格软件一样。你可以通过点击某个窗口以便在不同窗口之间切换，或者从Window菜单的窗口列表里选取。如果有大量模型窗口同时被打开，可以使用Ctrl+Tab键在窗口之间切换，或者使用“”按钮使部分窗口缩小为图标形式，此外，Window菜单里还有一些其它命令（层叠、平铺等）来安排打开的模型和被最小化的图标。可使用工具按钮（即FileNew或者Ctrl+N）来创建一个空的模型窗口，使用按钮（即FileSave或者Ctrl+S）来保存当前的活动模型窗口，使用（即FileOpen或者Ctrl+O）来打开以前保存过的模型窗口，改变窗口大小或重新定位窗口的操作与其它Windows操作系统下的应用软件是一样的。原书P52项目工具栏工具栏模型窗口中的流程图视图状态栏模型窗口中的电子表格视图图3-1简单加工系统（模型3-1）的Arena窗口我们所熟悉的剪切、复制和粘帖功能在Arena内部以及Arena和其它应用软件之间均可进行。例如，你同时打开了几个模型窗口，想把一些对象从其中一个窗口复制到另一个窗口，可先用鼠标选择对象（可用Ctrl+单击或者拖动鼠标画框来选择多个对象），再复制对象到剪切板（Ctrl+C或EditCopy），切换到另一窗口，然后将其粘贴进去（Ctrl+V或EditPaste）。当选择了“粘贴”操作之后，在选项的西北角鼠标箭头会变成十字线，然后在想要粘帖的位置点击鼠标即可完成操作。再比如，你同时打开了Arena和工作表，你想要将表中的一个长数字放到Arena文本对话框中，可首先从工作表单元格中复制该数字，再切换到Arena窗口中（通过Windows任务栏或使用Alt+Tab键在打开的软件之间切换），在对话框中定位你想要放数字的插入点，然后粘贴进去。如果你在文字处理系统中写报告，想要粘贴一幅Arena屏幕的“快照”，则进入Arena窗口，按PrntScrn键，然后切换回正在处理的文档，在你想要的位置粘贴该快照；如果你只想粘贴当前活动的窗口（例如一个对话框），则按住Alt+PrntScrn，然后粘贴到你想要的位置。模型窗口分为两个区域或两种视图：流程图视图（flowchartview）和电子数据表格视图（spreadsheetview），通常情况下在模型窗口中能够同时看到两种视图是很有用的（但也可通过在菜单命令View中清除SplitScreen选项或者单击来关闭一个视图，以便让模型窗口集中显示某个视图。在这种情况下，要想看流程图视图或电子数据表格视图，只需在屏幕左边的项目栏里单击任何一个流程模块（）或电子数据表格模块（）即可）。流程图包含了模型的图形符号，有加工流程、动画和其他一些绘图元素。电子数据表格能够显示诸如时间等参数的模型数据，允许用户进入和编辑数据。许多模型参数在两种视图中都可以被看到并编辑，但电子数据表格视图使用户能够一次处理更多的参数，并且相似的参数被集中存放，对于大模型来说非常便于编辑。当同时显示两种视图时，可通过上下拖动分割两种视图的水平线，以改变两种视图在模型窗口中的比例。图3-1中Arena窗口的左下方是项目工具栏（ProjectBar），它存放各种面板（panel），每个面板包含了用户所使用的各种对象。面板一次只能显示一个。当前项目栏显示的是“基本操作面板（BasicProcessPanel）”，它包含了基本建模模块（module），这些模块在仿真模型中有广泛的用途。在基本加工面板下面的是标有“报告（Report）”的水平按钮，这个面板可以显示仿真运行后的结果，可试着点击这个按钮观察该面板，再次点击基本操作面板返回。“导航（Navigate）”面板可以使用户从不同角度观察模型，在多层递阶模型中还可以看不同的子模型（模型3-1没有多层子模型，因此唯一的视角是顶层模型，单击左边的“+”键，在打开的树状结构中可以看到三个条目，具体将是在3.2.3节讨论）。项目工具栏通常被放置在窗口左侧，但也可以将其“悬浮”在屏幕的任何位置，当然如果你愿意，也可以把它放在模型窗口的右侧。当用户在建模时，一般需要显示项目工具栏，然而当需要更大的空间来查看模型窗口中的事物时，可以按项目工具栏右上角的“”按钮或者在View菜单中清除ProjectBar选项来隐藏工具栏。Arena中还有其它一些面板（可能会与版本的授权情况有关），包括“高等操作（AdvancedProcess）”（用“更小”的建模操作块来对各种细节建模），“高等运送（AdvancedTranfer）”（包括移动实体的许多选项）、“操作块（Block）”与“构模元素（Element）”（使用户能充分使用作为Arena基础的仿真语言SIMAN；参阅文献PegdenShannon和Sadowski,1995）。还有更多的面板，包括创建特殊的应用系统，例如对工厂、呼叫中心、以及高速包装线建模等。为了能够在模型中使用使这些面板，需要通过FileTemplatePanelAttach或者添加模板按钮（）把相应