Лекция: Задачи трассировки и алгоритмы их решения.

Компоновочная схема – исходные данные, на ней уже размещены элементы. Плюс связи между элементами, критерий – суммарная длина всех связей.

Ограничения:

1) Трасса не может проходить через элемент

2) Трассы не могут пересекаться

3) Расстояние между трассами не менее заданного

4) Расстояние между трассой и элементом не менее заданного

5) Количество поворотов каждой трасы не более заданного

6) Длина трассы от i-го к i+1-ому элементу не более заданной

Постановка задачи трассировки:

Необходимо соединить все скомпонованные элементы таким образом, чтобы суммарная длина всех связей была минимальной при выполнении ограничений.

Алгоритмы решения:

1) Волновой

Основан на дискретном принципе оптимальности Беллмена (во-первых распространение числовой волны от входа к выходу, во-вторых – в обратном направлении).

90% занимает расчет волны в прямом направлении, а 10% — в обратном.

2) Лучевой

Суть состоит в проложении трасс вдоль некоторых лучей.

Частный случай – канальный алгоритм, согласно которому трассы могут располагаться лишь в горизонтальном и вертикальном положении.

3) Итерационные алгоритмы – задается начальная или исходная трассировка

4) Эвристические

2. Пакет прикладных программ СhемСАD.

Программа ChemCad представляет собой инструментальные средства моделирования химико-технологических процессов для решения задач исследования и проектирования химико-технологических систем, в том числе отдельных аппаратов.

ChemCad имеет модульную структуру и состоит из системного и функционального наполнений, представляющих собой средства и объекты расчета, а также баз данных и интерфейса пользователя, обладающего мощными графическими возможностями.

Моделирование новой технологической схемы с помощью ChemCad’a предполагает следующие этапы:

1. Создать новый файл технологической схемы.

2. Выбрать технические размерности.

3. Выбрать компоненты.

4. Выбрать термодинамические модели.

5. Построить технологическую схему.

6. Задать параметры входных потоков.

7. Задать параметры для всех единиц оборудования.

8. Запустить программу моделирования.

9. Просмотреть результаты моделирования на экране.

10. Распечатать результаты моделирования на принтере.

Эти этапы не обязательно выполнять в такой же последовательности, не обязательно также проходить через все эти этапы при построении технологической схемы, так как для некоторых из них существует информация по умолчанию; но все эти этапы, по крайней мере, следует принять во внимание при решении каждой задачи.

1. Создание нового файла технологической схемы

Для открытия нового задания используется командаFile/New Job (Файл/Новое задание) на панели инструментов, после чего программа в окне Сохранение файла предложит ввести имя файла.

Задание из существующего на диске файла можно открыть, используя командуFile/Open Job… (Файл/Открыть задание...) на панели инструментов.

После открытия нового задания в заголовке окна выводится его имя, отображаются меню, панель инструментовиMain Palette (Основная палитра).Текущий режим программы указывается в строке состояния:Mode: Flowsheet (Режим: Технологическая схема). После открытия существующего на диске задания текущим режимом программы является режимMode: Simulation (Режим: Моделирование).

2. Выбор технических размерностей

При создании технологической схемы необходимо выбрать технические размерности. В программе представлены три набора единиц измерения: английский, метрический и СИ. Эти наборы называются профилями единиц измерения.

Для выбора технических размерностей используется командаFormat/Engineering Units (Формат/Единицы измерения). На экран выводится окно Engineering Unit Selection (Выбор единиц измерения).