MATH DESIGNER
Simulating Software
Расчет и моделирование
оборудования и технологических процессов
Идея
В основе технологии
промышленного производства лежат процессы, которые нужно реализовать, и
оборудование, которое их осуществляет. Возможно ли
сделать так, чтобы выбор производственной аппаратуры и оценки параметров
технологии происходил правильно и в минимальные сроки? Надеемся, что мы создали
такое решение.
Math Designer предоставляет пользователю библиотеки
готовых моделей оборудования и технологических процессов, с помощью которых
можно решать задачи различной сложности: от простейшего расчета тепловых потерь
через стенку до разработки проекта технологии целого завода.
Программный продукт Math Designer основан на методе
моделирования систем с сосредоточенными параметрами (от англ. - Lumped Systems). В рамках этого
подхода производственная цепочка предприятия заменяется набором отдельных
блоков (моделей аппаратов, частей аппаратов или их групп), связанных друг с
другом технологическими потоками.
Каждый блок содержит свой
набор параметров, задающих условия его работы, и один или несколько портов, к
которым можно присоединить линии связи. Внутри блока, невидимая для
пользователя, находится его математическая модель, которая определяет
внутренние взаимосвязи в блоке и отвечает за его реакцию на внешние
воздействия.
Изменяя значения
параметров блока и потоков данных, поступающих по линиям связи, можно добиться
от блока различной реакции. Математическая модель внутри блока отвечает за
расчет параметров аппарата и выходящих из него потоков данных.
В процессе создания
схемы пользователь размещает блоки на рабочем листе, организует взаимодействие
межу ними, задает исходные данные для потоков и аппаратов, а по завершении
расчетов анализирует результаты.
Дерево Math Designer состоит из
центрального ствола - среды моделирования, и ветвей - библиотек, содержащих
инструменты моделирования из различных областей техники и технологии.
Среда моделирования
Среда моделирования Math Designer
– основа программного пакета. С ее помощью раскрываются возможности интерфейса,
в ней используются инструменты моделирования и через нее проис-ходит обмен данными с
внешними приложениями. Кроме того она содержит в себе набор наиболее общих
инструментов моделирования, для работы с которыми не требуется подключение
специализированых библиотек.
Она содержит:
- Интерфейс
пользователя
- Набор
математических алгоритмов
- Средства
интеграции с другими приложениями
- Интернет-сервисы
и средства для удаленной работы
Математические алгоритмы
В состав среды моделирования Math Designer входят
математические алгоритмы, предназначенные для решения следующих классов задач:
- решение
систем линейных и нелинейных уравнений;
- решение
обыкновенных дифференциальных уравнений;
- набор
инструментов для операций с матрицами и векторами, в том числе нахождение
собственных значений;
- численное
интегрирование;
- численное
дифференцирование;
- интерполяция
и аппроксимация функций;
- статистика
и работа с данными;
- работа
со специальными функциями;
- одномерная
и многомерная оптимизация: безусловная, а также с линейными и нелинейными
ограничениями
Термодинамика и кинетика
Chemical Extension –
программное расширение среды Math Designer,
предназначенное для решения широкого спектра химических задач.
В его составе:
- пополняемая
термодинамическая база данных с возможностью локального доступа и Интернет-запросов
- инструменты
для расчета химического равновесия и химической кинетики в гомогенных средах;
- инструмент
для расчета химической кинетики реагирующих частиц.
Графический интерфейс
Элементы главного окна Math Designer:
- Строка
заголовка показывает наименование текущего проекта
и рабочего листа;
- Главное
меню содержит кнопки с основными командами управления и
настройками проекта;
- Панель
инструментов служит для быстрого доступа к наиболее
востребованным командам;
- Каталог
проекта (Solution Explorer)
содержит
информацию о структуре открытого проекта и дает возможности ее изменения;
- Панель
свойств (Properties)
–
ключевой инструмент контроля и управления, с помощью которого происходит
просмотр и редактирование свойств текущего проекта, рабочего листа, моделей и
др. элементов проекта;
- Каталог
моделей (Toolbox)
содержит
доступные модели аппаратов, позволяет выбирать нужные и помещать их на рабочий
лист;
- Рабочий
лист (Sheet)
– область, которая служит для создания видимого интерфейса решаемой задачи
(структурной схемы), на нее помещаются модели аппаратов и соединительные
стрелки;
- Вкладки
информации (Progress)
–
набор вспомогательных окон, в которых отражается текущая информация о ходе
решения и обнаруженных ошибках на этапе разработки;
- Строка
статуса (Status)
– в ней указывается состояние решаемой задачи и приводится некоторая
вспомогательная информация.
Интеграция и удаленная работа
Возможности интеграции с другими
приложениями
В составе программной
среды Math Designer
имеются средства, обеспечивающие взаимодействие с приложениями MS Office и основными базами данных. С их
помощью может быть организован двунаправленный обмен данными с листами MS Excel, печать отчетов в MS Word. Поддерживаются базы данных MS Access, MS SQL, MySQL, SQLite.
Поддержка скриптов
позволяет разрабатывать пользовательские модели на любом из языков
интегрируемых с Visual Studio:
C#,
VB,
Fortran и
др.
Интернет-сервисы
и средства для удаленной работы
В Math Designer изначально
заложена возможность развертывания его в локальных сетях и взаимодействия с
сервисами на центральном сервере www.mathdesigner.ru в Интернет, что позволяет
обмениваться данными с внешними приложениями и компьютерами в сетях и
настраивать политику разграничения доступа.
Сетевой протокол SAENET делает доступными облачные
вычисления на удаленных вычислительных узлах в сети Интернет в режиме on-line обмена
данными с инициировавшим их компьютером.
Библиотеки инструментов
В состав Math Designer 1.5 вошли две
специализированные библиотеки инструментов: Alumina Digestion и
Calcination.
Набор инструментов Alumina Digestion (Выщелачивание Глинозема)
предназначен для моделирования технологии автоклавного выщелачивания при
производстве глинозема по способу Байера.
Набор инструментов Calcination (Кальцинация)
предназначен
для расчета технологий сушки, обжига и обжига со спеканием (объединены термином
«кальцинация»).
Потенциал программного
продукта Math Designer может
быть расширен новыми библиотеками:
- оборудования
и процессов обогащения
- других
переделов гидрометаллургии
- другого
оборудования пирометаллургии
- процессов
очистки выбросов и стоков
- трубопроводных
сетей
- стандартного
и нестандартного оборудования конкретных изготовителей,
- обучающих
средств,
- компьютерных
симуляторов промышленного оборудования.
Варианты использования
Math
Designer может использоваться:
- для
расчета технологических схем и оборудования;
- исследования
поведения сложных аппаратно-технологических комплексов в неблагоприятных и
критических условиях,
- прогнозирования
параметров технологии после модернизации,
- отладки
управляющих программ АСУ на симуляторах реальных объектов управления,
- оптимизации
действующих производств,
- обучения
сотрудников.
Партнерские
программы:
- предлагается
сотрудничество в направлении создания инструментов моделирования на базе
программного продукта Math Designer,
предназначенных для решения узкоспециализированных задач;
- выполнение
расчетов оборудования и технологий применительно к условиям Заказчика с выдачей
данных для проектирования.
Продолжить...
mail@mathdesigner.ru
