доктор технических наук, профессор кафедры информационных систем в химической технологии
119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Dr.Sc. (Engineering), Professor, Chair of Informational Systems in Chemical Technologies
86, Vernadskogo Pr., Moscow, 119571, Russia
кандидат технических наук, профессор кафедры информационных систем в химической технологии
119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Ph.D. (Engineering), Professor, Chair of Informational Systems in Chemical Technologies
86, Vernadskogo Pr., Moscow, 119571, Russia
аспирант кафедры информационных систем в химической технологии
119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Postgraduate Student, Chair of Informational Systems in Chemical Technologies
86, Vernadskogo Pr., Moscow, 119571, Russia
The technique for the formalized description of functional models of chemical manufacturing is developed. The technique is based on graph theory. The model is described as a set of oriented labeled graphs that are hierarchically organized by the decompose relationship. First we describe the conversion of a single diagram to a labeled graph, including adding new nodes and edges. The nodes of the graph correspond to boxes, borders and branching points of the arrows at the diagram. The edges of the graph correspond to the arrows at the diagram. The graph descriptions of the model of base functional relationships such as output-input, output-control, output-mechanism are represented. We develop procedures to convert the border arrows and branch arrows. Conversion of branch arrows is performed depending on changes of the labels of branches. Branching of each arrow corresponds to a subgraph including several edges and perhaps additional nodes. Oriented labeled graphs are described by set-theoretic notation that contains the labels of the edges and the roles of nodes. The hierarchy of diagrams is specified by a decompose relationship, which includes the parent chart, the child chart and the decomposed box. As an example, we present the set-theoretic description of the functional model of vinyl acetate manufacturing. The application of mathematical apparatus built within the framework of graph theory for verification and analysis of functional diagrams based on the proposed formal description is an area for further research.
Разработана методика формализованного описания функциональных моделей химического производства на основе теории графов. Модель представляется в виде совокупности ориентированных помеченных графов, иерархически упорядоченную с помощью отношения детализации. Вначале описана процедура преобразования отдельной диаграммы в помеченный граф, включающая в себя добавление служебных вершин и дуг. Вершины графа соответствуют функциональным блокам, границам и точкам ветвления стрелок диаграммы; дуги графа соответствуют стрелкам диаграммы. Приведены графические описания типовых взаимосвязей функциональных блоков: выход-вход, выход-управление, выход-механизм. Разработаны процедуры для преобразования граничных и ветвящихся стрелок. Преобразование ветвящихся стрелок выполняется в зависимости от изменения меток ветвей. Каждой ветвящейся стрелке соответствует подграф, включающий несколько дуг и, возможно, дополнительные вершины. Помеченные ориентированные графы задаются в теоретико-множественной нотации, содержащей метки дуг и роли вершин. Иерархия диаграмм задается с помощью отношения декомпозиции, которое связывает родительскую диаграмму, дочернюю диаграмму и детализируемый блок. В качестве примера выполнено построение теоретико-множественного описания функциональной модели получения винилацетата. Применение мощного математического аппарата, накопленного в рамках теории графов, для верификации и анализа функциональных диаграмм на основе предложенного формализованного описания является областью дальнейших исследований.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.