1.12. Формулировка задачи нелинейного программирования (нлп):

Ограничения Первого рода:

Ограничения Второго рода:

Оглавление

1.13. Компьютерное моделирование хтп:

Оглавление

§2. Технологическое проектирование.

Для решения задач технологического проектирования необходимо применять эффективную стратегию решения задачи анализа, оптимизации и синтеза ХТС. Эти задачи решаются с использованием компьютерных моделей ХТС и соответственно методологии компьютерного моделирования.

При этом для оценки качества функционирования ХТС используется критерий эффективности ХТС - Кэ

Кэ- это некоторый количественный показатель, по которому оценивается степень приспособленности ХТС к выполнению поставленных целей функционирования.

В общем случае Кэ, также как и выходные переменные производства, зависит от следующих векторов:

Входных переменных

Технологических (режимных) параметров аппаратов

Конструкционных параметров аппаратов

Технологической топологии ХТС

Физико-химических способов получения продуктов

Типов аппаратов технологической схемы производства

Расчёт выходных переменных и коэффициента эффективности ХТСКэможет быть представлен с помощью вектор-функции в которой отражён способ получения решения задачи с использованием реализованных численных алгоритмов.

Оглавление

2.1. Основные задачи:

1. Строительство нового производства

2. Расширение действующего производства

3. Реконструкция или техническое перевооружение действующего производства

Оглавление

2.2. Проектирование:

1. Синтез оптимальных производств и определение параметров технологического регламента.

2. Расчёт материальных и тепловых балансов.

3. Расчёт и выбор типоразмеров аппаратов.

4. Гидравлический расчёт трубопроводной системы и выбор насосов и компрессоров.

5. Прочностной расчёт технологического оборудования.

6. Прочностной расчёт трубопроводной системы.

7. Расчёт оптимальной системы управления и выбор КИПиА.

Анализ, оптимизация, синтез ХТС.

2.3. Анализ хтс.

Анализ ХТС – это операция определения и при варьировании значений остальных переменных и параметров производства:

Дано:

Известно:

Определить:

Необходим:

alg MM

Оглавление

2.4. Оптимизация ХТС.

Оптимизация ХТС – это операция определения оптимальных значений

при известном виде выражения критерия оптимальности (целевой функции) и заданных значениях

Дано:

Известен:

R

Определить:

Необходимы:

alg MM

alg ОПТ

Оглавление

2.5. Синтез ХТС.

Синтез ХТС – это операция создания ХТС для производства заданной химической продукции с учётом определённых требований к функционированию ХТС, а также различных физико-химических и технологических ограничений на их выполнение.

Дано:

Известны:

физико-химические и технологические ограничения

Определить:

Необходимы:

alg MM

alg ОПТ

alg SYNTH

Оглавление

2.6. Общеинженерное проектирование.

1. Монтажное проектирование

2. Трассировка коммуникаций

3. Водо и электроснабжение

4. Санитарно-техническое проектирование

5. Архитектурно-строительное проектирование

Оглавление

§3. Системы автоматизированного проектирования, управления и научных исследований

САПР (CAD)

АСУ (CAM)

АСНИ (CAE)

САПР - некоторая система для проектирования, должна включать:

hardware- компьютеры, соединённые в ЛВС (LAN), ГВС (WAN) и экспериментальное оборудование

software- программное обеспечение

orgware- оптимальная организация работы

Оглавление

3.1. САПР

Оглавление

3.2. АСУ

САР - системы автоматического регулирования

АСУТП - технологические производства

АСУП - предприятия

АСУК - компания.

Оглавление

3.3. АСУТП

ИМ – исполнительный механизм, Д - датчики

Оглавление

3.4. АСНИ

АСНИ - автоматизированный компьютерный эксперимент

Оглавление

Задания для самопроверки.

1. Перечислите основные иерархические уровни процессов химической технологии. Чем характеризуется каждый из перечисленных уровней?

2. В чем сущность системного подхода к анализу химико-технологических процессов? Что следует понимать под физико-химической системой (ФХС) и химико-технологической системой (ХТС)?

3. В чем состоит назначение физико-химического, технологического и функционального операторов системы?

4. Что представляет собой расчетный модуль системы?

5. Какие этапы исследований необходимо реализовать для расчетов на компьютере реальных процессов?

6. В чем заключается сущность иерархического принципа соподчаненности при анализе ФХС и ХТС?

7. Приведите примеры расчетов на ЭВМ реальных процессов: а) на микроуровне иерархии химического производства; 6) на макроуровне; в) на уровне химического производства.

8. Что представляет собой математическая модель (ММ) процесса: а) систему уравнений математического описания (СУМО); б) блок-схему алгоритма её решения; в) программу решения на од­ном из алгоритмических языков высокого уровня; г) реализованный на компьютере алгоритм решения задачи, т.н. моделирующий алгоритм (МА)?

9. Почему математическая модель реального процесса должна быть адекватной? Нужны ли экспериментальные данные для установления адекватности? Почему идентификация объекта моделирования обеспечивает адекватность ММ?

10. Как используется компьютер для определения оптимальных условий работы исследуемого объекта, т.е. при оптимизации реального процесса?

11. Как осуществляется прямое управление процессом с помощью компьютера? Какие компьютеры в этом случае используются? Каковы при этом требования к вычислительным процедурам, реализованным на компьютере?

Оглавление

Вернуться к списку лекций