Simulador de Processos EMSO Simulador de Processos EMSO Modelagem B Modelagem B á á sica sica Grupo de Integração, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos - (GIMSCOP) Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Gerson B. Bicca [email protected]
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Simulador de Processos EMSOSimulador de Processos EMSO
Modelagem BModelagem BáásicasicaGrupo de Integração, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização
de Processos - (GIMSCOP)Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio
Modelagem Básica - 3Modelagem e Simulação de Processos
Interface GrInterface Grááficafica
MenusMenus
ExplorerExplorer
ProblemsProblemsee
ConsoleConsole
Editor de ModelosEditor de Modelos
ResultsResults
Modelagem Básica - 4Modelagem e Simulação de Processos
botão direito do mousebotão direito do mouse
Retorna ao estado Retorna ao estado originaloriginal
Modelagem Básica - 5Modelagem e Simulação de Processos
Interface GrInterface Grááficafica
DiretDiretóóriosrios de de modelos e modelos e flowsheetsflowsheets
DiretDiretóóriosriosde plugde plug--inin
Adicionar na Biblioteca>> Modelos>> FlowSheets
Adicionar na BibliotecaAdicionar na Biblioteca>> Modelos>> FlowSheets
Modelagem Básica - 6Modelagem e Simulação de Processos
Interface GrInterface Grááficafica
ConfiguraConfiguraçção do ão do editoreditor
OpOpçções deões deConfiguraConfiguraççãoão
Configuração de Plug-in’s>> Será visto posteriormente
ConfiguraConfiguraççãoão de Plugde Plug--inin’’ss>> Será visto posteriormente
Modelagem Básica - 7Modelagem e Simulação de Processos
Estrutura do EMSO : EntidadesEstrutura do EMSO : Entidades
O simulador EMSOEMSO possui na sua estrutura de modelagem 3 entidades principais:
>> FlowSheet : problema em estudo, é composto por um conjunto de DEVICES.>> Device : um componente do FlowSheet, é uma operação unitária ou um equipamento real.>> Model : é a descrição matemática de um DEVICE.
>> FlowSheet FlowSheet : problema em estudo, é composto por um conjunto de DEVICESDEVICES.>> Device Device : um componente do FlowSheet, é uma operação unitária ou um equipamento real.>> Model Model : é a descrição matemática de um DEVICEDEVICE.
FlowSheetFlowSheet DevicesDevices
Modelagem Básica - 8Modelagem e Simulação de Processos
Model : baseado em equaModel : baseado em equaççõesõesFlowSheet: baseado em componentesFlowSheet: baseado em componentes
ModelosModelosFlowSheetFlowSheet
Modelagem Básica - 9Modelagem e Simulação de Processos
Estrutura do EMSO : LinguagemEstrutura do EMSO : Linguagem
Sistema baseado em equaSistema baseado em equaççõesões
O simulador agrupa as equações de todas as unidades do processo em um único sistema de equações para então obter a solução de forma direta.
Cada modelo ou subsistema compartilha apenas as suas equações e não mais a sua solução.
Modelagem Básica - 10Modelagem e Simulação de Processos
Linguagem Linguagem -- sistema baseado em equasistema baseado em equaççõesões
Model tank
PARAMETERS
k as Real;
A as area;VARIABLES
h as length;
in Fin as flow_vol;Out Fout as flow_vol;
EQUATIONS
“balanço de massa”
diff(A*h) = Fin - Fout;diff(A*h) - Fin + Fout = 0;
“equação da válvula”
Fout = k*sqrt(h);k = Fout/sqrt(h);
end
Model tank
PARAMETERS
k as Real;
A as area;VARIABLES
h as length;
in Fin as flow_vol;Out Fout as flow_vol;
EQUATIONS
“balanço de massa”
diff(A*h) = Fin - Fout;diff(A*h) - Fin + Fout = 0;
“equação da válvula”
Fout = k*sqrt(h);k = Fout/sqrt(h);
end
EquaEquaçções equivalentesões equivalentes: : Podem ser escritas na forma
desejada pelo usuário.
EquaEquaççõesões: : Não importa a ordem em que
aparecem no modelo.
Modelagem Básica - 11Modelagem e Simulação de Processos
Linguagem Linguagem -- sistema baseado em componentessistema baseado em componentes
FlowSheetFlowSheet::A modelagem do sistema A modelagem do sistema éé feita pela feita pela utilizautilizaçção, configuraão, configuraçção e conexão de ão e conexão de
Modelagem Básica - 12Modelagem e Simulação de Processos
Linguagem orientada a objetosLinguagem orientada a objetos
A linguagem de modelagem do EMSO contempla alguns conceitos da programaprogramaççãoão orientada a objetosorientada a objetos (POO), tais como:
– ComposiComposiçção : ão : criação de modelos a partir de sub-modelos;
– HeranHerançça : a : reutilização do código;
Modelagem Básica - 13Modelagem e Simulação de Processos
Modelagem HierModelagem Hieráárquica de Sistemasrquica de Sistemas
Tank
Inlet Stream
Outlet Stream
A modelagem e a simulação de sistemas complexos éfacilitada através do uso dos conceitos da programação orientada a objetos.
O sistema pode ser decomposto em seus diversos componentes e cada um deles descrito separadamente através de modelos matemáticos.
Os componentes do sistema trocam informações entre si através de suas portas de conexões.
Modelagem Básica - 14Modelagem e Simulação de Processos
Tipos definidos no EMSO Tipos definidos no EMSO –– Tipos BaseTipos Base
Os parâmetros e as variáveis são declarados com base em um tipo preexistente ou do tipo embutido Real.
Modelagem Básica - 15Modelagem e Simulação de Processos
Atributos Atributos
A palavra reservada final indica que o valor daquele atributo não deve ser alterado pelo usuário.
TypeName as TypeBase (Brief = “brief", Default=value , Lower=value , Upper=value , Unit = ‘unit’);TypeName as TypeBase (Brief = “brief", Default=value , Lower=value , Upper=value , Unit = ‘unit’);
temperature as Real (Brief = “Temperature", Lower=27 , Upper=5273 , final Unit = ‘K’);temperature as Real (Brief = “Temperature", Lower=27 , Upper=5273 , final Unit = ‘K’);
SintaxeSintaxe
Um tipo definido temperature possui uma unidade de medida final relacionada com as unidades de temperatura reconhecidas pelo EMSO.
Modelagem Básica - 16Modelagem e Simulação de Processos
Atributos Atributos
Definindo intervalos de validade para os tipos.
efficiency as Real (Brief = “efficiency", Default=0.5 , final Lower=0 , final Upper=1 );efficiency as Real (Brief = “efficiency", Default=0.5 , final Lower=0 , final Upper=1 );