Pull to refresh
136
31
Вячеслав @petuhoff

Моделирование сложных технических систем

Send message

так мы в очете и показываем все потороха, и лупа тут не нужна, кстати блок ISA атмосферы открыт в Simulink

Если посмотреть под маску
Если посмотреть под маску

Словом вы не привели доказательств, да и в модели Simulink применены закрытые блоки, типа модели атмосферы, которые вы врядли могли воспроизвести один в один.

Вот здесь: https://habr.com/ru/articles/787668/

Словом вы не привели доказательств, да и в модели Simulink применены закрытые блоки, типа модели атмосферы, которые вы врядли могли воспроизвести один в один.

Именно 1:1 и даже отчеты по валидации блоков с тестовыми моделиями в это работе были. Вот скриншот страницы

сравнение блока с учтом ветра
сравнение блока с учтом ветра

А вот полученные отклонения

Нет, не прокатит :))) Тут как раз эталонная модель, для прямого сравнения лоб в лоб, в отчете до 14 знака отклонения искали поэтому и методы интегрирования, и шаги и графики все 1 в 1.

Вот тут сравнение Simulink - SimInTech одинаковые методы модели и шаги урпаления скорост в 4 раза

Правильно! Если требуемый так управления маленький то никакой компьютре не успевает, даже на простой модели. В теплогидаравлической модели турбины шаг интегрирования плавающий в зависимости от процессов модель его меняет от 0.1 до 0.001 секунды, для автоматики шаг постоянный 0.05 сек. На контроллере такой же.

Поэтому я не верю, что вы имеете модель реактора со всей тысячей клапанов работающей в реальном времени.

Если на клетке слона прочтешь надпись: буйвол, — не верь глазам своим!

Вот у меня на макбуке в виртуальной машине крутится часть модели реактора с турбиной там 5 проектов (пять моделей которые можно на разные компьторы разнести), 300 задвижек и клапанов 500 датчиков в гидравлике 1465 объемов.

Считает в 5 раз быстрее реального времени. То есть даже здесь можно модель увеличить в 5 раз и попадать в реальное время. А если несколько компьютеров поставить? Обычно модель реактора ледокола на 5 машинах разворачивается и спокойно сичтает.

Считать больше быстрее точнее!
Считать больше быстрее точнее!

Simulink то хоть может откомпилировать модель и запустить на специальной RealTime платформе, а не на Windows. А ваш SimInTech чё?

У вас просто представление о моделировании испорченно тормозным Simulink-ом.

У нас тоже можно скопиилировать модель в Си и запустить хоть в контроллере, но если запас в 5 раз быстрее реального времени, можно таким извращением не заниматся, а использовать модель в SimInTech на рабочей станции.

Вы же не можете создать модель реактора прямо повторяющую физику реактора. Иначе бы в Чернобыле не ставили эксперименты на живом реакторе. Вы можете только моделировать переключатели и простые грубые зависимости типа звеньев второго - третьего порядка. А дальше неизвестность и эвристики.

Вполне себе можем. Для этого и придумали целый раздели математики диференциальное исчисление называется. Если у вас есть система диференциальных уравнений описывающая процесс, то вы можете его рассчитать. Переключения и грубые зависимости это для слабаков полупокерсов с Simulink. У нас SimInTech отмоделируюет все что движется, а что что не движется подвигает и тоже отмоделирует. :))))))

Т.е. тема адекватности моделей и принципов их создания в HIL не раскрыта.

Тема адекватности раскрыта, только ChatGPT этого не понимает, вот картинка из статьи:

Сравнение модели реактора и реального реактора
Сравнение модели реактора и реального реактора

Это может быть простое механическое масштабирование, когда вместо одного вентиля моделируют сотню. Вот вам и сотня листов или тысяча если рисовать, как на ваших скриншотах, заполняя все непропорционально большими блоками и рамками.

Конечно сотни и даже тысячи задвижек, калпанов и вентилей не показатель, комплексности модели, но вот когда эта сотня задвижек и клапанов, стоит в системе взаимосвязаных трубопроводов, реактора и турбины вмесе с насосами и теплообменниками, и когда перемещения клапана в одной части системы меняют всю систему с обратными связями по давлению, тогда да. У нас первой столконовение с Simulink было когда в систем было всего три клапана и один блок конденсатора, Simulink не смог решит задачу именно из-за уравнений механики жидкости и газа. Когда три клапана влияют на праметры всей системы через уравненьния Бернули и Новье-Стокса

А из последнего веселого у нас есть 8000 среверов у каждого из которых хитрый ПИД регулятор с 4 вентиляторами, в зависимости от нагрзуки на дата центра, греется либо процессор либо память либо жестки диски все это стоит в дата центре и динамически в течении дня меняет нагрузуку на все сревера.

Как я чуть не стал миллионером, продавая воздух, или почему Россия – не Америка

Никто реакторов не боится, так же как никто не боится автомбилей и электро самокатов. Это просто устройства, хотя автомбили больше убили людей чем все реакторы вместе взятые.

Потому что полноценные модели либо слишком детализированы и с их расчетом в реальном времени не справляются компьютеры, либо моделируемые системы недостаточно изучены. 

Нужно понимать, нет понятия "полноценная модель", для разных задач используются разные модели, даже для одного и того же устройства. Используются разные математические модели. Полнота модели и степень детализации определяются задачами. В статье речь и идет о програмнном обеспечении в системах управления сложными техническими устройствами. А значит нам нужна такая модель, которая выдаст значения соответсвющие точностями реального измерения, в точнее не надо, система управления и программа управления все равно эту точность не получат, в качестве исходных данных, следовательно для целей тестировани HIL она избыточна

Вот здесь пример создания модели для авиационного теплообменника и его сравнение с реальными данным, для определени минимально необходимой точности модели Модельно ориентированное проектирование. Создание достоверной модели, на примере авиационного теплообменника

Если обходятся одним технологом значит модель морально устарела.

С чего это? Реактор работате 60 лет, систему управления для него меняют раз в 10 лет, как может морально устареть модель, если сам объект не изменился?

Или взять модель движения летательного аппарата в Matlab Simulink, там просто уравнения Ньютона, как уравнение Ньютона могут морально устареть?

Программисты критически нужны в обоих случаях. В первом случае чтобы поддерживать модели на нужном уровне производительности и повышать её,

В статье шла речь про прогамирование систем управления для технических объектов, саму систему управления пишут программисты.

OPC и OPC UA блоки в закладке Устройства. Работает в нескольких проектах уже.

В папке демо пример есть

Если ваш контроллер с Linux или QNX то там все должно идти по кнопке. Если у вас микроконтроллер из поддерживаемых по умолчанию то там все тоже одной двумя кнопками. Если нет нужно брать один из шаблонов генерации и по образцу и подобию переделывать его под задачу

В папке SimInTech после установке есть папка doc в ней Программирование встраиваемых систем

C:\SimInTech64\doc\Программирование встраиваемых систем

На вкус и цвет все фломастеры разные, мне лично наоборот стиль научных публикаций и учебников никогда не нравился. В свое время я еще студентом, купил книгу Очков В.Ф. "Mathcad 6 для студентов и инженеров" купил ее просто потому, что нужно было курсовой сделать. Купил как справочник, только потому что там в содержании был интересующий меня пример. Открыл эту книжку в метро пока добирался из центра Москвы в свое замкадье, и не отрываясь прочитал всю пока ехел с двумя пересадками. Это было оченьку круто, читать книгу по программе как художественную литературу. Автор в предисловии поясняет:

"С другой стороны, автор понимает, что стиль этюдов (из которых составлена книга) не всегда импонирует читателю издательства "КомпьютерПресс", привыкшему к краткому, четкому и в то же время по возможности полномуизложению.

С тех по когда сам пишут тексты страюсь в меру своих слабых сил писать с художественными извращениям, что бы было не скучно. Конечно до Очкова мне как до Пекниа раком, но это не значит, что не надо пробовать.

Отдал ChatGPT на анализ.

Это порадовало реально. ChatGPT тоже ошибается. Основная мысль статьи что программист, как скрипач, не нужен а все может сделать технолог и даже отладить программу в контроллере. :))))) У нас был пример когда програмиста престали брать на объект, технолог гонял программу в конктроллере на модели, а потом сам заливал ее в контролел на АЭС. А определение технолога в начале:

Технологи - специалисты в конкретной предметной области: физики, электрики, конструктора и проектанты разных сложных объектов. Технолог знает, как работает его сложный технический объект, что и когда включать или что и когда выключать, чтобы не было потом мучительно больно.

Возможно мы говорим о системах разной размерности и сложности

В случае HIL не будет построено адекватеной модели. Там в лучшем случае можно помоделировать разные виды аварий и неисправностей на коротких отрезках времени.

Если говорить про реальные сложные системы, то например для отладки аппаратуры ледокола, используется полноценная модель реактора и турбины которую создают в ОКБМ на стадии проектирования, и на ней гоняют систему управления уже залитую в стойки и режимы там могут суткам моделировать, если разогрев реактора проверяют

Да я и не возражаю, против коррупции тем более американской.

Где в условиях эксперимента было обязательная работа на 100% моности перед выключением? И чем это требования мотивировалось?

Очень смешное рассуждение, с головой выдает наших людей. :))))))

Чем это требование мотивировалось?

Только русские инженегры могут задать такой вопрос. :))))))) Любой настоящий "законник", или настоящий немец никогда не прикаких условиях, такого вопроса не задаст. Тебование есть, есть требования, орудунг ордунг убер алес.

Любой эксперемент это в первую очердеь график, во вторую подготовка людей, оборудования измерения и прочей лабуды, если эксперемент делают невъипенные "законники", как вы утверждаете, то никто бы от графика не отклонился. Любое отклонение от графика эксперемента недопостимо. Потому что это экспереметнт. Даже работа реактора лишние часы это нарушение эксперимента. Хотя бы по размерну выгорания условия изменились? Изменились! Все идите в жопу. Это не важно конечно для выбега, до для "законника", это законная причинатотказатся либо от эксперимента, либо от требований оператора сети. Но в то время всем было пох, акакдемики придумали какую то хренеь, начальство общало премию, мы зделаем, мы же профессионалы.

- Ребята концепция сменилась, я обосрался. Глушим реактора на 40 часов.

С какой стати то? по Регламенту - остановки нет. Идет выделение энергии всех видов, в том числе электрической. У "законника" ноль причин саботировать эксперименты, на которые, кстати, приехали с другого завода сотрудники.

С простой стати. В ргеламенте экспереманта есть процесс снижения мощьности реактора до 0? Нет! Всем спасибо! Все свободные! Идите в жопу, с вашим эксперементом. Глушим реактор на 40 часов. Приходите еще. Так бы сделал любой "законник". Но не рзсдолбай русские инженеры на АЭС, профессионалу премию в размере 3х бутолок водки терять не хотелось.

Я здесь не защищаю академиков, те точно такие же раздолбаи. Я спорю с тезисом что на Чернобыли были какието невипенные "заканоники", и только заговор академиков, которые все знали, но не дали "законникам" исправить реактор, что бы КПСС не догадался. Это смешно, не надо искать тайную ложу, где видна явная лажа.

Вылетел бы с волчьим билетом за саботаж без убедительной причины.

Да не смешите мои тапки, я лично знаю человека, который как раздолбай забыл в стойку управления ввести коэффициенты и АЭС поймала А3. И на его уровне вме пох было он еще 10 лет после этого спокойно работал дальше.

А вот директор, которуму нужно героя соцтруда или там очередную грамоту КПСС получить, тот конечно кирпичами бы наложил в шатаны и лишил бы премии в размере 3 бутылок водки. Это же 1986 водка тогда 10 рублей стоила, на волне борьбы с алкоголисзьмо, если я не ошибаюсь.

В процессе взрыва уже поздно, что то делать. А вот не доводить до взрыва, остановив реактора когда влетел в йодную яму, вполене могли бы и инженеры в поле. Если бы были "законники", то эксперимент отменили протсто по причине запроса оператора облэнерго, который попросил сдвинуть время отключения от сети. На этом месте, любой "законник" либо посла оператора на три веселыйе буквы, либо сообщил, что по просьбе оператора экспермент накрылся медным тазом. Поскольку условия эксперемента полностью поехали. Оператор "законник" просто погасил бы блок без всякого эксперимента, поскольку начальные условия нарушены, и блок работал в сети больше чем предполагалось планом эксперимента. Вот так поступают "законника", но совестские инженеры действуют не по законам, а по понятиям.

Провалили мощность, но нейтрорны и тепловыделение есть, значит реактор не остановлен.

В течение примерно двух часов мощность реактора была снижена до уровня, предусмотренного программой (около 700 МВт тепловых), а затем, по неустановленной причине, до 500 МВт. В 0:28 при переходе с системы локального автоматического регулирования на автоматический регулятор общей мощности оператор (СИУР — старший инженер управления реактором) не смог удержать мощность реактора на заданном уровне, и она провалилась (тепловая — до 30 МВт, нейтронная — до нуля)

Вот на этом месте, любой оператор "законник" встал бы и сказал:

- Ребята концепция сменилась, я обосрался. Глушим реактора на 40 часов.

Но инженегры сука грамотные стрежни можно вытащить. Тащи все стрежни вверх разгоняем мы молодцы и лучше тупых академиков знаем как этой байдой управлять. Но увы оказалось не очень знают, как и академики на самомо деле. Это херня оказалось ипучей и ипанула!

Это всё справедливо для живого железа. А в компьютерной модели поведение такое, какие уравнения написали разработчики. И эти уравнения поддаются анализу и без картинки.

Можно кнечно решения уравнение течения жидкости и газа на фортарне записывать, что бы отладить систему управления нагревателя. Но это не лучший и не самый быстрый вариант. Быстре использовать SimInTech, где уже в математичесок ядре зашито решение систем диференциальных уравнений.

Вот здесь мы как раз и переходим к "предметно ориентированому языку программирования" потому что на самом деле на рисунке с трубами и задвижками, не картинка на которую как бараны на ворота смотрят английские ученые из статьи 92 года, а система уравнений двухфазной сжимаемой жидкости, просто упакованная в принципиальную гидравлическую схема в среде SimInTech. Именно это я и пытался объяснить уважаемаемому @mosk_on

Например для канала решатеся система уравнений описаная в справке так Теплогидравлика/Канал

И когда пользователь SimInTech технолог отлаживает алгоритм управления например в таком виде:

Отладка систему управления
Отладка систему управления

Он как раз и занимается анализом системы уравнений, а не тупо смотрит на картинку. Можно конечно для каждой трубы в системе отдельно на фортране писать систему уравнений, а можно взять уже готовый среду моделирования динамических систем SimInTech и делать все то же самое в виде принципиальной гидравлической схемы. По сути SimInTech реализует трансфер системы математических уравнений описывающих физические процессы в технологические расчетные схемы, понятные технологу процесса.

От научных формкл к инженерному решению
От научных формкл к инженерному решению

А адекватность модели реальному железу - тоже нужно отдельно доказывать.

Конечно, если вы впервый раз реализуете решение системы уравнений механики жидкости газа на фортарне, а потом это подключате к программе, надо доказывать.

Но когда у вас альтернатива отлаживать систему управления на реакторе РБМК который взорвался в Чернобыле, то лучше всетакт отладить программу управления с моделью, даеж если ее впервый раз написали. Страшно, но отлаживать на реальном РБМК еще страшней.

Зато когда вы еще 20 лет назад получили совпадение процессов в модели МВТУ-4 (Дедушка SimInTech) и измерений с реальнокак на следующей картинке, то вопросы доказательства адекватности сами собой снимаются. Не каждая программа подтвержадется эксперементом на реакторе который взорвался в чернобыле.

Сравнение модели и реактора
Сравнение модели и реактора

SimInTech адеватные модели для адекватных инженеров!

Это информация из предметной области, а не свойство среды разработки. 

Проблема в том, что эта информации не сущестует, без диниамческого расчета, в предметной области. Поскольку процесс динамический и в системе все парвметры постоянно меняются. Например в выше приведенном примере, перепад давления может опредялятся регулятором температуры в программе управления. В этом случае мы получили обратную связь. Ширина зоны нечуствительности в программе зависит от перепада давления, а перпад давления зависит от настройки регулятора температуры в той же программе. В итоге без модели объекта верифицировать это программу невозможно. И если нет среды динамического моделирования настройку делают на живоме объекте на или на стенде.

Это хорошая идея, если надо один раз посмотреть. А если нужно автоматически тестировать после внесённых изменений - нужно писать юнит-тест.

Для тестирования то же есть инструменты и методы в SimInTech

Автоматическая проверка требований ТЗ в процессе динамического моделирования

На схеме FBD диаграммы в процессе динамичесеоо моделирование отражается текущие состояния всего процесса.

Например в гидравлической диаграмме у меня отражается моргнаинем процесс закрытия Z1 на 2.47 секунде процесса. Перейдя в алгоритм управления я вижу команду закрыть, и вижу что она возникла из-за того что давлени в узле больше уставки.

Через некоторое время давление снизистя и я увижку как команда закртить на FBD диаграмме будет 0. Можно видеть цифры, как на рисунке, можно их убрать оставть тольк цвет линии больше 0 розовый черынй меньше 0. А можно вообще построить график измения давления и графики команды задвижки, что бы убедится что закрытие и открыте соответсвует давлению определнным технологом.

Пример диаграммы в процессе отладки
Пример диаграммы в процессе отладки

Кстати, даже на это простом примере, ширина зоны нечусввительность определяется скорость движения задвижки и перепадом давления между узлами. Имеяя только алгоритмы управления верефицировать корректность задания зоны нечуствительности просто не возможно.

А уважаемый @mosk_on думает что автомат мура мула или хера ему поможет верифицировать программу управления.

Вот эта сатья английских ученых от 92 года.

https://disk.yandex.ru/i/p1VxY1SplaCfEA

Там главный косяк в том, что они сравнивают текст и картинку и измеряют время нужно для считывания информации глазами. И решают что более понятно, схема или текст.

Но это абсолютно бессмысленное занятие! Никто сейча FBD диаграммы как картинку нигде не использует FBD диаграмма это средство для проигрывания моделей, а в процессе проигрывания FBD диаграмм уже отображает результа вычислений непосредственно на схеме, и пользователь оценивает динамический по времени процесс, чего ни текст ни картинка статическая не содержат в принципе.

90% времени пользователь FBD диаграммы в SimInTech, Simulink, Esterl смотрит на процесс моделируования в диаграмме. А не на статическую картинку, как у английских ученых эксперементе прошлого века.

Если что и доказывает это статья, так только то что уважаемый @mosk_onне разу с реально сложными системами дела не имел, чистый теоретик. И его представления о реальности это модель шарового коня в вакууме, из анекдота про теоретиков.

SimInTech это среда динамического моделирования технических систем

1
23 ...

Information

Rating
202-nd
Location
Москва, Москва и Московская обл., Россия
Registered
Activity