Abstract

A generalized algorithm for the verification of functional models and the rules for the verification of diagrams related by levels of detail were developed in this paper. The algorithm is based on the analysis of a tree which describes the decompose relations in functional diagrams. At each step of the algorithm, a pair consisting of a parent diagram and a functional diagram is selected, and the correlation of the arrows and their roles is checked for both. The formalization of the verification rules was based on the set-theoretic representation of functional diagrams in the form of labeled oriented graphs. The rules make it possible to map the position and roles of the arrows associated with the detailed function block of the parent diagram to the arrows of the child diagram. The following rules for each of the possible arrow roles were established: “input”, “output”, “control”, “mechanism”. The use of the logic programming language PROLOG was proposed for the implementation of the algorithm. A knowledge base structure comprised of 3 interrelated predicates to describe the tree of diagrams, nodes and edges of the graphs was suggested. A query to check the verification rules was formed, and methods of binding variables and fixing roles were considered. The analysis and verification of a fragment of a functional model for the production of vinyl acetate from ethylene was conducted as an example. The functional diagrams for the processes “Condensate separation” and “Vinyl acetate isolation” connected by a decompose relation were developed, their set-theoretic models were constructed, and the use of rules for the verification of each type of arrow were considered.

Highlights

  • Приведены функциональные диаграммы для процессов «Разделение конденсата» и «Получение винилацетата», связанных отношением детализации, построены их теоретико-множественные модели, рассмотрено применение правил верификации для каждого типа стрелок

  • Was based on the set-theoretic representation of functional diagrams in the form of labeled oriented graphs. The rules make it possible to map the position and roles of the arrows associated with the detailed function block of the parent diagram to the arrows of the child diagram

  • Рассмотрим правила, связывающие элементы множеств LP и LC: 1) каждой стрелке родительской диаграммы, которая входит в блок nb слева, на дочерней диаграмме соответствует по крайней мере одна стрелка с той же меткой, которая выходит из левой границы диаграммы и указывает на какой-либо блок дочерней диаграммы слева: если lp(O:np, I:nb) LP, то lp(O:L, I:nc) LC

Read more

Summary

Верификация функциональных моделей химических производств

Разработан обобщенный алгоритм верификации функциональных моделей и правила проверки связанных отношением детализации диаграмм. Алгоритм основан на анализе дерева, описывающего отношение детализации функциональных диаграмм. На каждом шаге алгоритма выбирается пара, состоящая из родительской и функциональной диаграмм, и для этой пары выполняется проверка соответствия стрелок и их ролей. Формализация правил проверки выполнена на основе теоретико-множественного представления функциональных диаграмм в виде помеченных ориентированных графов. Предложена структура базы знаний, включающая 3 взаимосвязанных предиката для описания дерева детализации, вершин и дуг графов, задающих функциональные диаграммы. Сформирован запрос для проверки правил верификации, рассмотрены способы связывания переменных и фиксации ролей. Приведены функциональные диаграммы для процессов «Разделение конденсата» и «Получение винилацетата», связанных отношением детализации, построены их теоретико-множественные модели, рассмотрено применение правил верификации для каждого типа стрелок. Ключевые слова: функциональное моделирование, верификация функциональной модели, теория множеств, теория графов, получение винилацетата

Verification of functional models of chemical manufacturing
Обобщенный алгоритм верификации функциональной модели
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call