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. Правила позволяют сопоставить положение и роли стрелок, связанных с детализируемым функциональным блоком родительской диаграммы, и стрелок дочерней диаграммы. Построены правила для каждой из возможных ролей стрелки: «вход», «выход», «управление», «механизм». Для реализации построенного алгоритм предложено использование языка логического программирования ПРОЛОГ. 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. В качестве примера выполнен анализ и верификация фрагмента функциональной модели получения винилацетата из этилена. 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.

1. Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии. М.: Финансы и статистика, 2006. 192 с.

2. Мышенков К.С. Методика обоснования выбора CASE-средств для анализа и проектирования систем управления предприятиями // Инновации. 2013. № 10(180). С. 112–122.

3. Ерушева К.И., Колыбанов К.Ю., Тишаева И.Р. Функциональное моделирование процесса выбора наилучшей доступной технологии // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 4. С. 98–105. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-4-98-105

4. Вичугова А.А. Методы и средства концептуального проектирования информационных систем: сравнительный анализ структурного и объектно-ориентированного подходов // Прикладная информатика. 2014. № 1(49). С. 56–65.

5. Бурляева Е.В., Бурляев В.В., Фролкова А.К. Функциональное моделирование производств основного органического синтеза на примере получения винилацетата // Химическая технология. 2016. № 9. С. 418–423.

6. Jeong K.-Y., Wu L., Hong J.-D. IDEF method-based simulation model design and development framework // J. Ind. Eng. & Manag. 2009. V. 2. № 2. P. 337–359. http://dx.doi.org/10.3926/jiem..v2n2.p337-359

7. Репин В.В., Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2013. 544 с.

8. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с AllFusion Process Modeler (BPwin 4.1). М.: Диалог-МИФИ, 2002. 240 с.

9. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. М.: Госстандарт России, 2001. 19 с.

10. Бурляева Е.В., Бурляев В.В., Цеханович В.С. Теоретико-множественное представление функциональных моделей химических производств // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 5. С. 71–78. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-5-71-78

11. Алексеев В.Е., Таланов В.А. Графы и алгоритмы. Структуры данных. Модели вычислений. М.: Интуит, Бином, 2012. 320 c.

12. Марков В.Н. Современное логическое программирование на языке Visual Prolog 7.5. СПб.: БХВ-Петербург, 2016. 544 с.

13. Тимофеев В.С., Серафимов Л.А., Тимошенко А.В. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Высшая школа, 2010. 408 с.