化学化工软件集成技术研究

化学化工软件集成技术研究

郑泽华[1]2005年在《化学化工软件集成技术及应用研究》文中指出随着软件业的不断发展,软件的种类和数量的日渐增多,软件中的许多功能被重复编写。另外,许多领域对软件功能的要求也越来越高。为了避免这种软件功能的重复开发并实现软件功能的联合,软件集成的思想被提出来并逐渐呈现出其蓬勃的发展前景。目前,已有很多学者从不同角度,提出了集成的策略和方法。取得了一定的成果。但由于各类软件设计标准的不同以及其支持二次开发程度不一致等复杂的原因,还有许多问题有待于解决。 本论文以化学化工领域的软件为主要研究对象,结合Windows系统环境下一般软件的特点,对软件代码集成技术进行了研究。提出了对Windows系统环境下几乎所有的应用软件都适用的软件代码集成方法,并将其应用到精馏系统综合中。 1) 在界面控制和数据处理的基础上提出了利用代码集成来代替重复代码编写的思想及实现策略,其基本思想是在Windows消息机制及Windows API函数的基础上利用界面控制(在控制软件中对应用程序进行自动调用)和数据处理将应用程序模块化,然后在用户开发软件中调用所需功能模块并使其与其它模块协调运行,以此实现代码集成。 2) 将软件代码集成用于多组分分离序列综合问题的研究。精馏过程综合问题的主要困难在于系统的大规模组合优化特征、复杂的混合整数非线性建模和求解、以及精馏过程评价问题(即建立优化问题的目标函数)等等。针对这些困难,本文提出利用随机搜索技术——模拟退火算法产生和优化分离序列结构,利用Aspen软件对序列进行参数设计和评价,利用软件代码集成方法实现过程的自动调用。本文方法可简化具体的混合整数非线性规划模型建立及其处理等复杂工作,并能用严格法获取系统的设计和操作参数。通过两个算例验证了方法的有效性。 3) 利用软件代码集成解决复杂塔的优化设计问题。此算法利用软件代码集成的方法调用Aspen Plus。适用于带有一股进料、两股出料,每块理论板上

刘清芝[2]2004年在《化学化工软件集成技术研究》文中研究说明软件集成是软件资源复用或软件二次开发的重要手段。随着软件业的不断发展,软件的种类和数量的日渐增多,许多外表不同但功能相似的软件相继出现,软件的集成逐渐显出其重要性,另外,随着软件在各领域的渗透,许多领域对软件功能的要求也越来越高,例如在化学化工领域,一个大型的化学化工问题需要多个软件间的联合才能解决。软件集成技术的研究逐渐受到重视。已有很多学者作了大量相关的研究工作,取得了一定的成果。但由于各类软件设计标准的不同以及其支持二次开发程度不一致等复杂的原因,还有许多问题有待于解决。本文综述了软件集成技术的研究进展,认识到研究一个功能完全、对各类软件都适用的软件集成技术的重要性。本文以化学化工领域的软件为研究对象,结合Windows系统环境下的其他软件,对各类软件的一般特点进行了分析,并通过对Windows系统自身的特点及其管理应用程序进程的机制的研究。找出了一种普遍适用的方法,提出了具有广泛适用性的软件集成技术。使在Windows系统环境下运行的几乎所有的软件得到了集成。并初步设计了化学化工软件的集成环境。 提出了软件集成的新概念,认为对软件的集成就是对软件的界面和数据的集成,另外针对用户对软件单个功能集成的要求,提出了代码集成的概念。与软件集成概念相对应,作者提出了软件集成的策略,从软件的界面集成策略、数据集成策略以及代码集成策略叁方面进行了论述。对于界面集成,作者认为要使Windows系统环境下各种类型的软件的界面得到集成,应该以Windows的消息管理机制为基础来研究。因为Windows系统环境下所有类型的软件都是以消息为中心,以事件驱动的;对于数据集成,作者通过比较Windows系统支持软件间通讯的各种手段,认为要完成各种类型软件间数据的通讯,应该以Windows的剪贴板机制为基础来研究;对于代码集成,作者从概念上提出了将软件特定功能独立成模块的方法,而模块从行为上可以看作一个独立的小程序。从这个概念上来理解,代码的集成方法在实质上是界面集成方法和数据集成方法的联合。 提出了软件界面集成的方法。作者将Windows系统环境下的软件大体分为叁化学化工软件集成技术研究种:包含菜单的单文档窗口程序、包含菜单的多文档窗口程序、对话框窗口程序。针对这样叁种提出了相应的界面集成方法。包括“逐级菜单搜索法”实现具有菜单程序的主界面控制、“逐级窗口搜索法”实现对话框窗口的界面控制,并针对软件界面的启动提出了“API函数调用法”实现程序的自动调用。 提出了软件数据集成的方法。基于Windows系统的剪贴板机制,应用Windows提供的应用程序接口(API)函数,在控制软件中完成了数据往剪贴板的输入、剪贴板中数据的修改、数据从剪贴板的输出叁个过程,使不同程序的数据在控制软件的调控下得到传递及修改。 为了便于用户的理解和使用,作者将软件的界面集成技术和数据集成技术总的一部分赋予了面向对象的特征,分别设计了两个类-毛MenuControl类和CFileReadwrite类。用户在使用时只需生成这两个类的对象即可。 初步设计了化学化工软件的集成环境。该集成环境由界面集成模块、数据集成模块、代码集成模块和数据库管理子系统四个模块组成。其中还包括控制软件和数据库。控制软件宏观调控各个模块,数据库在数据库管理子系统模块的管理下为其他叁个模块服务。对数据库的设计采用了层次性和关系型相结合的方法,对于数据库管理子系统的建立则采用了面向对象的方法,用类的形式实现了模块各个部分的功能。 用本文提出的软件集成技术对两个化学化工软件进行了集成。结果证明了作者提出的软件集成技术的有效性。通过运用软件集成技术对软件进行集成,不仅增强了原来软件的功能,而且在很大程度上节省了软件重复开发所浪费的人力物力。

胡仰栋, 伍联营, 刘清芝[3]2005年在《面向数据库的化工软件集成环境的设计》文中提出对于化工领域,用户若能够在一个软件集成环境上对现有的化工软件进行集成,则可以很大程度上节省用户软件二次开发或掌握集成技术所耗费的人力物力。本文试图研究开发一种化工软件集成的环境。利用Windows自身的特点,以及其管理应用程序的一般方法,设计了化工软件的集成环境。该集成环境由界面集成模块、代码集成模块、数据集成模块和数据库管理子系统4个模块组成,对于4个模块分别给出了界面集成策略、代码集成策略、数据集成策略、数据库和数据库管理子系统的建立策略。

单廷亮[4]2007年在《基于拟二元反应精馏设计方法的研究》文中研究表明反应精馏是指将化学反应与精馏分离耦合于同一个塔体的操作过程。同传统的先反应后分离的工艺比较,反应精馏具有能耗低、转化率高、投资成本低等优点,从而成为目前化学工程领域研究的热点问题之一。然而,正是由于反应和分离的强耦合作用,反应精馏的设计问题非常复杂,目前仍未得到很好的解决。本文基于回流比与理论板数对反应分离效果的影响特点,提出了一种基于拟二元的反应精馏新的设计方法。1、对反应精馏过程中回流比和理论板数对产品纯度的影响规律进行了研究。在假设化学反应和汽液相均达到平衡的基础上,依据Gibbs自由能最小原理,应用Aspen模拟软件分别对叁个典型的物系进行了模拟分析。计算发现,在固定回流比改变理论板数(或固定理论板数改变回流比)的情况下,存在一个使产品组成最高的最佳理论板数(或回流比)。这个特征与普通精馏有所不同,揭示了反应精馏过程的耦合特性。2、针对多组分反应精馏体系难以应用图解设计法的缺点,提出一种基于拟二元法的反应精馏图解设计法。把待研究体系的多个组分按照挥发度高低划分为拟重和拟轻两个组分,通过求解体系的汽液平衡数据,可采用拟二元方法进行反应精馏塔的图解设计计算。应用本文方法可以进行多于四组分体系的设计计算,从而发展了反应精馏的图解设计方法。3、基于建立的拟二元法,提出一种新的反应精馏塔的设计法。利用反应精馏过程中回流比与理论板数对产品组成的影响特点,建立了以产品组成最大为目标函数,以回流比和进料板上拟轻组分组成(相当于理论板数)为决策变量的反应精馏塔设计法。同文献方法比较,本文方法只含有两个决策变量,具有模型简单,使用方便的优点。4、为了实现该设计法的自动运行,本论文把界面集成的软件集成技术应用于反应精馏塔优化设计的方法中。通过分析Windows的运行机制,并结合本论文使用的软件特点,应用Shell函数和SendKeys语句,利用基于Windows消息管理机制的界面集成技术,实现了Visual Basic软件和Aspen Plus软件的集成。应用本文方法对合成MTBE,DEC和石蜡歧化反应的叁个体系进行了实例研究,并与文献结果作了对比。结果表明,本文设计结果同文献结果吻合很好,且具有适应性强,使用简单等优点,可用于反应精馏过程的概念设计。

李玥姣[5]2013年在《化学软件在高中化学教学中的应用现状及实践初探》文中指出化学信息学是一门新兴学科,内容涉及与化学相关的信息和技术,化学软件是化学信息学的重要组成部分。在新课程理念下,化学软件被逐渐应用于高中化学教学过程中,以提高教学效果。本论文拟对化学软件在高中化学教学中的应用现状进行综述,并对几种常用化学软件在高中化学教学中的应用进行初步的实践研究。论文对课程改革与化学信息学的联系、化学软件在高中化学教学的应用做了理论上的分析,结合高中化学教学实际,以元认知理论、建构主义理论和人本主义学习理论为基础,从编辑试卷、绘图和实验模拟叁个模块选择了“化学金排”、“ACD/ChemSketch”和“仿真化学实验室”叁种化学软件进行初步的实践研究。将化学软件应用于资料设计、课堂教学和学生实践等各个环节,通过问卷调查和访谈的方式来检验化学软件应用于高中化学教学中的效果。调查结果表明,学生的学习兴趣、思维能力、技能等方面均有提高,化学软件的使用有助于提高高中化学教学效果。

佚名[6]2006年在《天津市中长期科学和技术发展规划纲要》文中提出各区、县人民政府,各委、局,各直属单位:《天津市中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《天津市科技发展"十一五"规划》已经2006年1月4日市人民政府第63次常务会议审议通过,现印发给你们,望遵照执行。

李荷华[7]2003年在《面向智能体的化工过程运行系统信息集成模型研究》文中研究指明流程工业自动化水平较高,但信息化水平不足,造成了自动化孤岛的存在。探索实现自动化孤岛之间信息集成的理论和方法,解决流程工业广泛存在的自动化孤岛问题,是本论文的研究目的。本文首次提出了用XML建立流程工业运行系统的数据模型,并运用智能体(Agent)技术实现对过程运行系统中运行任务建模,在此基础上提出了一个基于XML(Extensible Markup Language)和多Agent的用于过程运行系统信息集成的开发式集成平台。为了实现与现有网络技术的融合,采用浏览器/服务器(B/S)模式实现该平台与Intranet的集成。 对于流程工业来说,为了最终实现企业联盟达到敏捷制造的目的,必须在企业内部实现集成(数据集成->信息集成->过程集成->企业集成->企业联盟->……)。为了实现上层系统的集成,首先必须实现下层数据的集成。但是对于流程工业来说,尤其是对于流程工业的运行系统来说,数据集成非常困难。一方面是数据结构复杂;另外一方面是数据之间关系复杂。采用传统的数据库集成技术以及STEP标准,不能满足运行系统数据集成的需要。本文提出用XML和STEP标准结合的方式建立运行系统的数据模型,能够解决过程运行系统中数据结构复杂、相关性强这个难题。同时采用XML建立的数据模型,具有良好的可重用性。 智能体技术非常适合处理结构复杂、耦合性强的系统。能够根据所处的环境作出反应,同时具有自学习功能。本文运用Agent方法分析过程运行系统,并建立了运行子系统的Agent模型。针对过程运行系统的特点,提出用多智能体协作和竞争来描述运行系统中各子系统之间复杂关系。根据运行系统的实际情况,采用了两种多智能体结构结合的方式。同时根据粒度不同,功能不同的特点,把运行系统中的运行任务设计为不同粒度的智能体。 不同智能体之间的通信采用XML,XML同时用来建立智能体的知识库和历史库。在此基础上,开发出流程工业运行系统的开方式集成平台,实现不同运行任务的集成。并重点针对目前企业界普遍存在的遗留系统问题作了深入地研究,提出了针对遗留系统接口开发规范。实现集成平台对遗留系统的开放性。 为了实现集成平台与网络技术融合,最后在Intranet的基础上,用B/S模式实现了本文提出的信息集成平台。针对甲苯脱烷基化制苯(HDA)的设计过程的研究和TE过程中遗留系统及新开发系统的集成研究表明,信息集成平台在实现不同子系统的数据集成、信息集成以及任务集成具有优势。同时系统在开放性和拓展性方面也具有良好的性能。

徐芳, 李晓霞, 温浩[8]1999年在《Web技术对化学软件发展的影响》文中进行了进一步梳理Web技术的出现为化学软件及其他化学信息资源导航系统的建立创造了便利条件,为化学家迅速获取化学信息资源提供了便捷的手段。同时,Web技术在更深层次上进一步促进了化学软件的集成、分子结构可视化技术和化学软件标准的形成,对化学软件的发展产生着深刻的影响。化学软件的集成和化学软件标准的形成已经成为化学软件发展的两个重要趋势。文章从化学软件的集成、分子结构的可视化处理、化学软件标准、标记和描述语言等几个方面讨论了Web技术与化学信息资源相结合形成的特点及其对化学软件发展的影响。同时,讨论了为应用Web技术表达化学信息而形成的网络标准。此外,还对几个重要的化学软件导航系统做了概括性的介绍。

朱美娜[9]2002年在《基于数据库的化学专业化网站发布系统研究》文中指出本文分析了化学专业网站建设的发展历程,探讨了当前Web应用程序的特点,并由此引出了网站发布系统的概念。在综合评估国内外化学网站建设和一般信息发布系统模型的基础之上,结合化学学科的特点,研制开发了化学专业化网站发布系统一化学馨苑。 本化学专业化网站发布系统以ASP、Access等为主要编程工具,成功地实现了化学资源导航和化学教育网络化的目的,为化学工作者提供了一个获取化学信息和交流科研成果的网上虚拟场所。 在系统创建过程中,根据设计需要和功能的不同,我们将本网站发布系统分为五大模块:化学资源搜索引擎、化学软件下载中心、化学论坛、人才市场和青岛大学化学系主页。各个模块独立开发,互不干扰,但又都采用Web信息发布模式,将应用设计、权限定义、网页编辑和结果生成等功能集成起来进行开发。我们通过大量的数据表格、图形和代码,详细介绍了整个系统的设计开发过程,分析了各模块的体系结构、数据库组成、信息流程、功能实现和技术支持等。 本化学专业化网站发布系统的研究与建立为我们多快好省地完成网上化学信息交流提供了重要的手段,为进一步探索网上信息发布模式积累了经验,同时也为学校教育的进一步网络化创造了极为有利的条件。

刘忠保[10]2016年在《基于PRO/Ⅱ和Excel集成及GA寻优的化工过程操作优化》文中研究说明PRO/Ⅱ是最常见的大型通用化工流程模拟软件,具有强大的物性数据库、丰富的热力学模型和单元操作模块,已广泛应用于化工过程的模拟和设计。但它在数据处理和优化计算方面尚不尽人意,本文将其与其他功能软件集成,以弥补不足。首先,鉴于Excel强大的数据处理能力,本文利用PRO/Ⅱ基于组件对象模型(COM)的接口属性,在Excel自带的Visual Basic for Application(VBA)中编写了Excel与PRO/Ⅱ的接口程序。其中PRO/Ⅱ负责过程模拟计算,Excel负责对PRO/Ⅱ进行运算控制,包括自动修改模型参数,读取、记录数据等,接口程序则负责PRO/Ⅱ和Excel之间的数据传递。它们的集成实现了PRO/Ⅱ模拟计算功能和Excel数据处理功能的强强联合,变PRO/Ⅱ人工迭代计算为Excel控制下的自动计算,从而极大的提高了模拟效率。接下来,遗传算法被移入接口程序中。它一方面产生参数,供PRO/Ⅱ模拟计算,另一方面依据目标函数和PRO/Ⅱ的计算结果,筛选出优异参数组,从而契遗传算法的优化功能实现了计算过程的自动寻优。针对化工过程多目标、多变量特征,本文开发了Pareto多目标、多变量遗传算法程序,可更好的服务于技术研究和工业生产。最后,将本文开发的多软件集成技术应用于优化某炼油厂精丙烯塔以及催化裂化装置的分馏和吸收稳定系统。其中精丙烯塔案例是以装置经济效益最大化为目标,以塔顶压力P和回流比R为变量的单目标双变量优化方案。另外对催化裂化装置的主分馏系统和吸收稳定系统共进行了四项研究:一是单变量模拟分析,展示了集成软件大规模迭代计算和数据读写的方便性;二是系统经济效益最大的叁变量操作优化,筛选出了最优参数组合,实现新增效益904.2元/h;叁是在新增冷冻水换热器的前提下以系统效益最大为目标函数的六变量优化,可提高系统效益1685.6元/h;四是以干气品质、公用工程消耗和系统效益为目标函数的叁目标优化,找到了不同目标组合下的Pareto最优解集。本文开发的集成PRO/Ⅱ模拟功能、Excel数据处理功能和遗传算法寻优功能之叁功能为一体的软件集成技术具有普适性,一切可用PRO/Ⅱ模拟的工业过程均可采用,并可完成研究对象的多变量、多目标自动寻优,做适当调整还适于ASPEN PLUS的集成。另外,与工业现场DCS接口,则可实现在线控制,因此具有广泛的工业应用价值。

参考文献:

[1]. 化学化工软件集成技术及应用研究[D]. 郑泽华. 中国海洋大学. 2005

[2]. 化学化工软件集成技术研究[D]. 刘清芝. 中国海洋大学. 2004

[3]. 面向数据库的化工软件集成环境的设计[J]. 胡仰栋, 伍联营, 刘清芝. 计算机与应用化学. 2005

[4]. 基于拟二元反应精馏设计方法的研究[D]. 单廷亮. 中国海洋大学. 2007

[5]. 化学软件在高中化学教学中的应用现状及实践初探[D]. 李玥姣. 云南师范大学. 2013

[6]. 天津市中长期科学和技术发展规划纲要[J]. 佚名. 天津政报. 2006

[7]. 面向智能体的化工过程运行系统信息集成模型研究[D]. 李荷华. 华南理工大学. 2003

[8]. Web技术对化学软件发展的影响[J]. 徐芳, 李晓霞, 温浩. 计算机与应用化学. 1999

[9]. 基于数据库的化学专业化网站发布系统研究[D]. 朱美娜. 青岛大学. 2002

[10]. 基于PRO/Ⅱ和Excel集成及GA寻优的化工过程操作优化[D]. 刘忠保. 华南理工大学. 2016

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