ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение системного анализа и методов кибернетики при создании новых химических процессов и производств из "Методы кибернетики в химии и химической технологии" На первом этапе (рис. Х-1)—при лабораторных или микрокинетических исследованиях — определяются физико-химические характеристики процесса на уровне микрокинетических, или молекулярных, параметров. На этом этапе решаются следующие задачи. [c.387] На втором этапе — при макро кинет и чес ких исследованиях химико-технологических процессов на опытных, или пилотных, установках — изучают влияние на химическую кинетику таких факторов, которые проявляются при производственной реализации химического процесса, а именно условий организации потоков реагентов и их перемешивания (учет типа предполагаемого промышленного аппарата), влияния тепловых и диффузионных эффектов в аппаратах и др. [c.388] Все исследования химико-технологического процесса на макроуровне проводят также с использованием ЭВМ, что резко сокращает число требуемых опытов и позволяет рекомендовать промышленности только оптимальные варианты протекания химико-технологического процесса. [c.389] В результате исследований на микро- и макроуровнях объективно формулируют все необходимые и достаточные условия создания оптимального химико-технологического процесса. [c.389] После проведения микро- и макрокинетических исследований химико-технологического процесса и его математической формализации осуществляют собственно математическое моделирование процесса на ЭВМ. Коэффициенты уравнений математической модели процесса находят и корректируют непосредственно на укрупненной опытной установке путем проведения специальных экспериментов. Для установления адекватности математической модели изучаемому химико-технологическому процессу используют экспериментальный метод нанесения возмущения или введения вещества (индикатора) в исследуемый аппарат для получения кривой отклика, или переходной характеристики системы, описывающей ее свойства, а также применяют статистические оценки. [c.389] На третьем этапе — анализ и синтез химико-технологических систем с помощью ЭВМ осуществляется создание систем автоматизированного проектирования (САПр). При этом решаются следующие задачи. [c.389] Системный подход становится единственно возможным путем научного исследования всех вновь разрабатываемых и совершенствуемых процессов. [c.390] Использование системы автоматизированных научных исследований (АСНИ) или автоматизированного эксперимента, на первых двух стадиях иерархической структуры исследований (при изучении микро- я макрокинетики химических процессов) реализует кибернетические методы анализа химических процессов, широкое использование вычислительной техиики, что коренным образом изменило традиционные методы проведения эксперимента — от ручного управления, контроля, сбора и обработки информации мы переходим к диалоговой системе экспериментатор — машина, в десятки раз ускоряющей проведение эксперимента и повышающей научный уровень и точность экспериментирования. [c.390] Под системой автоматизированного эксперимента в широком смысле слова понимается система, состоящая из следующих элементов экспериментальное оборудование, измерительное оборудование, методика планирования и проведения эксперимента, обработка данных, средства отображения результатов. [c.390] Техническая реализация системы автоматизированного эксперимента включает опытную установку, измерительную технику, подсистему обработки данных (ПОД) и вычислительную машину. [c.390] Устройства ПОД, выполняя большое число сравнительно простых операций, могут существенно сократить поток информации в вычислительную машину, высвободив дорогостоящее машинное время для осуществления более сложных работ. Так, отыскание экстремальных значений сигнала связано с выполнением большого числа операций сравнения. Если при этом точки экстремумов довольно редки и требуемая точность их определения велика, использование вычислительной машины будет неэффективным. В то же время добавление в ПОД несложного указателя экстремумов во много раз сократит поток информации, поступающей в вычислительную машину. Кроме того, применение устройств предварительной обработки дает возможность экспериментатору оперативно получать экспресс-информацию о ходе исследуемого процесса. [c.391] Подсистема обработки данных, включенная в систему автоматизированного эксперимента, должна содержать устройства автоматического сбора, передачи и хранения информации от измерительных приборов. Вследствие неравномерности потока информации от экспериментальных установок ПОД должна иметь возможность оперативно обслуживать несколько установок при решении задач вторичной обработки данных. Кроме того, ПОД должна допускать возможность своего совершенствования и расширения за счет оснащения новыми перфорационными устройствами, быть гибкой, т. е. легко приспосабливаться к конкретному виду эксперимента. Управление экспериментом от управляющей машины (мини-ЭВМ или микро-ЭВМ) осуществляется по схеме прямого цифрового управления. Поэтому управляющая вычислительная машина должна иметь большое число каналов связи. [c.391] Вернуться к основной статье