ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эвристическо-вычислительные процедуры генерации оптимальной компоновки оборудования из "Экспертные системы в химической технологии" Для автоматизации всех этапов решения ИЗС газофракционирующих систем, относящихся к классу неоднородных массооб-меиных ХТС, предложена декомпозиционная эвристическо-продукционная (ДЭП) процедура 133, 134]. Она основана на декомпозиционных принципах автоматизированного синтеза ХТС 11], продукционно-фреймовых моделях представления знаний в химической технологии (см. разд. 11.2) и принципах построения продукционных систем (см. гл. 6). [c.284] В соответствии с методикой построения продукционно-фреймовых МПЗ при разработке БЗ, необходимой для функционирования ДЭП-процедуры, полученные наборы ЭП представлены в виде ПрЗ, отображаемых фреймами-прототипами, и УЗ, отображаемых ПП. При поиске решений задач структурно-параметрического синтеза ГФС с использованием ДЭП-процедуры обш,ий объем БЗ настолько велик, что возникает необходимость введения метазнаний (отражаюш,их знания о классификации различных перерабатываемых знаний, принципах их представления и применения при генерации семантических решений ИЗС). [c.286] Программная реализация любого этапа ДЭП-процедуры представляет собой операцию означивания атрибутов определенного РЯ, которая автоматически выполняется с помощью блока вывода решений (БВР), программно реализованного в структуре инструментальной ЭС Экран-ХТС (см. гл. 2) н предназначенного для анализа УЗ и выбора ПП с выполнимыми условными частями. БВР — это управляющая программа, реализующая прямую стратегию поиска решения от исходных данных к цели , используя для поиска заключений правил стратегию лучевого ветвления на ДВР (см. разд. 6.4). Означенный РК превращается во фрейм-пример (/л), пересылаемый в рабочую базу знаний (РБЗ), предназначенную для хранения отдельных фактов, /г, сетей /г, необходимых для генерации семантического решения данной ИЗС. РБЗ генерируется каждый раз при функционировании ДЭП-процедуры, в отличие от БЗ, которая существует автономно и модифицируется независимо от функционирования процедуры [130]. [c.287] Рассмотрим сущность I стадии — автоматизированного уточнения и структурно классифицированного формализованного представления нечеткой содержательной постановки ИЗС ресурсосберегающих ГФС (АСКП-алгоритм). Обычно проектировщику (ЛПР) первоначально задается постановка ИЗС в следующей словесной форме Необходимо спроектировать технологическую схему ГФС для разделения УВ газов, поступающих с установки каталитического крекинга, мощностью 300 тыс. т сырья в год для получения продуктов пропан-пропиленовой фракции марки А , изобутановой фракции марки Высшая , пентановой фракции марки В и т. д. . Сырьем для ГФС являются газовые продукты различных нефтеперерабатывающих установок. [c.287] В первоначальной нечеткой постановке ИЗС состав сырья ГФС либо неизвестен, либо задается в широком диапазоне. Для начала автоматизированной генерации вариантов технологических схем ГФС необходимо задать расширенную структурно-классифицированную (формализованную) постановку ИЗС. Это требует от ЛПР выполнения в течение нескольких дней трудоемких операций по поиску и переработке разнообразных знаний. Формализованная четкая постановка ИЗС должна содержать 1) точные данные о количественном и качественном составе сырья и требуемых продуктовых фракций 2) результаты расчета покомпонентного материального баланса ГФС 3) результаты расчета констант фазового равновесия (КФР) для компонентов разделяемой МКС. [c.287] Выбор методики расчета КФР исходной МКС и расчет значений КФР. [c.288] Атрибуты FR-1.1 (см. рис. 11.4) отображают химические свойства сырья (атрибут (/2— з), технологические характеристики (q ) и физико-химические свойства (г/,). Фрейм-прототип FR-i.l отображает декларативные знания (атрибуты qy—qs), процедурные знания в виде диалоговой процедуры печати и корректировки таблицы состава сырья (таблица 1 —таблица 4, атрибут q ). [c.288] С помощью БВР и блока ПП-1.2 автоматически вырабатываются новые знания о составе и количестве примесей в каждой из требуемых продуктовых фракций, которые входят в расширенную и уточненную постановку ИЗС. Затем выполняется процедура расчета материального баланса ГФС, которая позволяет принципиально оценить возможность получения из заданного сырья требуемых расходов продуктов заданного качества. Если материальный баланс ГФС не выполняется (это означает, что при заданном сырье невозможно одновременно обеспечить получение такого отбора и качества продуктов), то ЛПР осуществляет необходимую корректировку требований к продуктам, изменяя значения их отборов или показателей качества. [c.290] После выполнения этапа 1.3 в РБЗ будут сгенерированы все знания и данные, необходимые для означивания Ж-И.1 Технологический поток ХТС . Означенный фрейм-пример /г-11.1 для потока сырья отображает в структурно-классифицированной форме все знания и данные, необходимые для начала автоматизированной генерации семантического решения ИЗС. Этот /г пересылается в РБЗ. На последующих стадиях ДЭП-процедуры автоматически сгенерированная структурно-классифицированная постановка ИЗС динамически расширяется и уточняется за счет разъяснения сущности ряда дополнительных ограничений (типы процессов разделения, типы инженерно-аппаратурного оформления ХТП и др.), возникающих при поиске решения ИЗС. [c.292] АСКП-алгоритм программно реализован на языке С (операционная система М8 005, для ПЭВМ типа 1ВМ РС, с объемом оперативной памяти не менее 256 кБ) в структуре инструментальной ЭС Экран-ХТС (см. гл. 12). [c.292] ПВ-алгорипш автоматизирует выполнение второй стадии ДЭП — процедуры генерации рациональных технологических схем ГФС (см. разд. 11.3). После завершения первой стадии ДЭП-процедуры получено структурно-классифицированное формализованное описание постановки исходной задачи синтеза (ИЗС) ГФС следуюш,его вида. Дано Ранжированный в порядке уменьшения значений относительных летучестей список целевых продуктов, которые должны быть выделены из исходной зеотропной МКС значения относительных летучестей целевых продуктов при заданных температуре и давлении мольные концентрации целевых продуктов в исходной МКС список возможных типовых ХТП разделения (ректификация, абсорбция и др.), которые могут входить в структуру синтезируемой системы разделения (СР). Требуется Сгенерировать множество рациональных альтернативных вариантов и выбрать оптимальную последовательность выделения целевых продуктов из исходной МКС, которая соответствует структуре технологических потоков в синтезируемой технологической схеме СР. [c.293] ПВ-алгорипш реализует процедуру выбора номера точки деления (Л/ л) W0 каждом этапе декомпозиции исходной ранжированной МКС [11] с использованием ЭП выбора точки деления смеси (ЭПД). Каждому соответствует один ХТП разделения в структуре синтезируемой СР [П]. [c.294] Процесс разделения, при котором достигается высокая чистота ( 99%) продуктов, должен осуществляться последним в системе разделения (W = 1,0). [c.294] Разделение близкокипящих бинарных смесей с относительной летучестью а,, .1 1,3 должно проводиться в последнюю очередь (IV2 = 0,9). [c.294] Вернуться к основной статье