ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Программный модуль сквозного энергетического анализа как элемент экспертной системы из "Топливо Кн1" Разработанный на Delphi с использованием баз данных Рагаёох 7 программный модуль (ПМ) сквозного энергетического анализа процессов позволяет проводить ускоренный детальный анализ энергоемкости технологических цепей (в структурированной и диссипативной формах) с целью выявления оптимальных энергосберегающих технологий и предназначен как элемент экспертной системы для использования в АСУ, технологических бюро, отделах главного энергетика и т.д. различных отраслей промышленности предприятий [4.21, 4.28, 4.61, 4.62]. [c.261] Укрупненный алгоритм программного модуля сквозного энергетического анализа процессов включает в себя алгоритмы для формирования базы знаний, расчета и анализа энергозатрат с возможностью приобретения знаний, проверки адекватности и полноты баз данных. [c.261] В связи с тем, что для расчета ТТЧ используются числовые данные энергозатрат, в базе знаний хранятся модели (формы) анализа, а также формализованные результаты расчетов в числовой форме. [c.262] В качестве интерпретатора выступает алгоритм сквозного энергетического анализа. В начале работы пользователю предлагается выбор между структурированной и диссипативной методикой расчета. Логическая структура программного модуля сквозного энергетического анализа в структурированной и диссипативной формах представлена на рис. 4.5 и 4.6. Пользователь может работать в двух основных режимах в режиме ввода и коррекции данных или в режиме решения задач, при котором осуществляется приобретение знаний. Кроме того, существует два информационных режима справочная информация для пользователя о режимах работы профаммы или просмоф данных обобщенной БД. [c.262] Справочная информация поясняет возможности применяемых моделей анализа и последовательность действий пользователя при анализе производственных процессов, позволяя избежать неправильных действий пользователя при вводе данных и анализе результатов. Режим ввода и коррекции данных позволяет вводить в базу данных новые процессы. В данном режиме возможно использование данных других процессов, а также знания из накопленной БЗ в виде результатов расчетов по существующим процессам. Режим расчета позволяет определить и проанализировать энергетические затраты процесса или производства в виде ТТЧ, которые затем накапливаются в БЗ. В данном режиме исправления данных невозможны, и для этого необходимо перейти в режим ввода и коррекции данных. [c.262] Алгоритмы ПМ для формирования базы знаний. В режиме приобретения и формирования данных при общении с экспертной системой участвует пользователь — эксперт в области рассматриваемых, например, металлургических технологий. Пользователю предоставляется возможность создавать новые процессы или корректировать существующие. При коррекции существующих процессов предоставляется возможность выбрать процесс и возможные варианты действий над ним. Пользователь может удалить процесс, изменить название процесса, перейти в режим исправления данных или выйти из режима коррекции существующих процессов. При удалении процесса запрашивается подтверждение, и при положительном ответе информация о нем удаляется из всех содержащих его таблиц. В режиме изменения данных пользователю предоставляется возможность изменять данные о процессе, удалять данные, добавлять данные в НЕД из накопленной БЗ. [c.262] При создании нового процесса запрашивается имя процесса. Далее запрашивается метод создания нового процесса или самому пользователю создать новый процесс, или выбрать базовый процесс, на основе которого будет создан новый процесс. В последнем случае пользователь будет работать в режиме коррекции. [c.265] Для диссипативной модели анализа (см. рис. 4.6) в режиме создания нового производства также запрашивается имя нового производства. Далее пользователю предлагается ввести количество и наименование операций в производстве, далее наименование и количество компонент в каждой операции, а также данные по процессу для каждой компоненты удельная полезная теплота энергоносителей Ад, тепловой коэффициент полезного действия энергоносителей ц, элементарный расходный коэффициент ф. Кроме того, необходимо ввести связи между компонентами для смежных операций. При неправильном вводе информации возможна ее коррекция. [c.265] Алгоритм ПМ для расчета и анализа энергозатрат с возможностью приобретения знаний. Для структурированной модели анализа после выбора процесса для расчета и анализа на экран выводится структура ТТЧ в графическом виде. Далее осуществляется суммирование ТТЧ энергоносителей по формам энергозатрат (первичная энергия Эр производная энергия Э , скрытая энергия Э3 за вычетом энергии вторичных ресурсов Э ). Далее производится анализ результатов, при этом определяются максимальные составляющие энергоносителей по энергозатратам. Результаты анализа представлены в цифровом виде и в виде графических диаграмм. [c.265] Для диссипативной модели анализа в режиме расчета ТТЧ пользователю вначале предоставляется выбор производства для расчета. Далее на экран выводятся данные о производстве в виде фафа. Он состоит из операций (столбцов) и компонент (строк) энергоносителей. Компоненты в таблице связей нумеруются двойными индексами. Например, номер 11 первая операция, первый компонент в каждой операции. Каждый элемент графа соответствует энергоносителю и содержит информацию об удельной полезной теплоте энергоносителей Ад, тепловом коэффициенте полезного действия энергоносителей т, расходном коэффициенте ф. Далее осуществляется расчет ТТЧ по технологической цепочке. Кроме того, осуществляется расчет суммарной полезной удельной теплоты и глобального энергетического КПД. [c.265] Запись в базу знаний результатов расчетов происходит автоматически и позволяет накапливать знания, которые в дальнейшем будут использованы в режиме ввода и коррекции данных. [c.265] Алгоритмы ПМдля проверки адекватности и полноты баз данных позволяют избежать случайных ошибок и возможных сбоев в работе профаммы. [c.265] Для диссипативной модели анализа алгоритм проверки адекватности более важен, так как представление производства в виде технологической цепочки должно быть строго формализовано у каждого компонента должен быть свой индивидуальный номер, который не должен дублироваться, а таблица связей должна соответствовать номерам элементов и не иметь дублирования связей. [c.266] Алгоритм состоит из трех частей. Первая часть — это проверка при изменении названий операций. Если при добавлении новой операции обнаружилось совпадение номеров операций, то программа выдаст сообщение об этом и сохранить изменения будет невозможно. То же произойдет при обнаружении пустых значений номера операции и названия операции. При изменении названия операции невозможно изменять номер операции, поэтому в данном случае проверка на совпадение номера записи и на его пустое значение не требуется. Алгоритм не позволит удалить запись из пустой таблицы, в которой уже все записи удалены или еще не введены. После дополнения или удаления из таблицы на экран выводится напоминание о необходимости изменения таблицы связей и программно устанавливается флажок, по которому можно судить о том, были ли изменения в таблицах или их не было. [c.266] Вторая часть алгоритма — проверка при изменении таблицы компонент энергоносителей. Алгоритм делает невозможным изменение пустой записи и ее удаление. Если при вставке обнаружились пустые значения номеров операций и компонент, а также их дублирование, то выдается сообщение об этом, и сохранение изменений будет невозможно до тех пор, пока значения не станут соответствовать требованиям. Если значения номеров операции и компонента превышают соответственно 6 и 10 (это максимальные возможности графического интерфейса), то программа также выдаст сообщение об этом и не позволит сохранить изменения. Если необходимо анализировать процесс, в котором количество операций и компонент превышают возможности фафического интерфейса, то его можно разбить на части, рассчитать одну часть, выбрать режим вставки из накопленной БЗ и подставить ее в виде одного компонента в анализируемый процесс. [c.266] Т конца связи принимается равным произведению ф конца связи на Т начала. Расчет пpoдoлжaet я до окончания таблицы связей. При выходе из режима коррекции флажок о необходимости изменения таблицы связей снимается. Если значения энергозатрат не были введены, то их значениям присваивается 0. Это необходимо во избежание ошибки несоответствия типов. При выходе из режима изменения проверяется флажок изменений, и, если он установлен, то выдается сообщение о необходимости изменения таблицы связей. Но если пользователь не хочет изменять таблицу связей, он может выйти из режима коррекции, игнорируя данное сообщение. [c.267] Таким образом, программный модуль сквозного энергетического анализа как элемент экспертной системы включает механизм формирования базы знаний, позволяющей анализировать новые процессы на основе любого из существующих, лишь корректируя его. Применение элементов экспертных систем дает возможность наращивать базу знаний экспертами (непрограммирующими пользователями) при помощи удобного графического интерфейса в диалоговом режиме. Использование алгоритмов проверки адекватности и полноты баз данных при вводе новых и коррекции существующих данных позволяет избежать случайных ошибок и возможных сбоев в работе программы. Объяснительная функция реализована в виде инструкции для пользователя, которая также может пополняться пользователем. [c.267] Графический интерфейс пользователя аналогичен интерфейсу Штдол в 95 и позволяет вести с пользователем продуктивный диалог в виде структурных схем, рисунков, кнопочных форм, что повышает эффективность работы. Анализ результатов может быть представлен графически в виде диаграмм и рисунков, что улучшает восприятие полученных данных. Требуемый обьем оперативной памяти — 8 Мб, объем жесткого диска 16 Мб для установки администратора баз данных Ое1рЬ1 и 4 Мб для самого программного обеспечения, в ходе работы программы в режиме накопления знаний требуется незначительное увеличение необходимого обьема жесткого диска ( 50 Кб). [c.267] Отметим, что описание алгоритмов и программного обеспечения полного энергетического анализа в разработке авторов содержится в работах [4.17,4.21,4.28, 4.61,4.62,4.65]. Авторы готовы представить заинтересованным организациям демоверсии этих программных продуктов с последующей переработкой базы данных под конкретные технологии для возможностей систематического расчета и контроля ТТЧ выпускаемой продукции. Данный профаммный модуль (включающий возможность проводить не только энергетический, но и топливно-энергетический анализ [4.66]) демонстрировался и передан в эксплуатацию ряду предприятий. На заводе ВИЗсталь он был применен для определения ТТЧ трансформаторной и динам ной стали и в настоящее время проводятся работы по включению данного модуля в АСУ Энергосбережение завода [4.67]. На ММК, с учетом данных [4.68,4.69], проводится систематическая оценка и анализ энергоемкости выплавки стали. [c.267] Вернуться к основной статье