Cukoripar, 1998 (51. évfolyam, 1-4. szám)
1998-01-01 / 1. szám
Második generációs cukoroldali sémaszámító program feladata és működésének bemutatása gyakorlati példákon DR. ZSIGMOND ANDRÁS, HUBAY GYULÁNÉ 1. Bevezetés A korábban Gerse József által kidolgozott, majd Megyeri László által továbbfejlesztett, cukoroldali sémaszámító programot a Kutató Intézet munkatársai, az elmúlt években továbbfejlesztették. Ezt a programot nevezzük második generációs cukoroldali sémaszámító programnak. A könnyebb kezelhetőség volt az első számú ok, amiért a meglévő program továbbfejlesztését megkezdtük, ugyanis a technika fejlődése erre lehetőséget adott. Az egyszerűbb kezelhetőség mellett azonban több, merőben új, a felhasználó számára hasznos lehetőséget is tartalmaz az ismertetésre kerülő program. A program továbbfejlesztésénél fontos cél volt, hogy az könnyen kezelhető, közérthető legyen, és a felhasználók számára hasznos, jól, és könnyen felhasználható információkat biztosítson, mert csak így érheti el célját, a széleskörű cukoripari alkalmazást. A továbbfejelsztés másik célja volt, hogy a kutatóintézet által kifejlesztett működési tartomány elmélet gyakorlati alkalmazása számára a program megfeleljen, ezzel a különböző sémák, paraméterek hatásának vizsgálatát a cukorgyári szakemberek könnyen, gyorsan elvégezhessék és az eredményeket szemléletesen ábrázolják. A második generációs cukoroldali program elvi alapjait, felépítését és a programmal szemben támasztott igényeket a Cukoripari Kutató Intézet szakemberei dolgozták ki, a programozási feladatot Gerse József végezte el. A program elvi alapjait és részletes kezelési utasítását a Kutatóintézet vonatkozó kiadványai 111 tartalmazza. Ebben a cikkben gyakorlati példáikon keresztül bemutatjuk azokat a lehetőségeket, melyek a program alkalmazásával a gyakorlati szakemberek számára rendelkezésre állnak egyrészt a cukoroldali sémák tervezése, másrészt azok üzemeltetésének optimalizálása céljából. 2. A program felépítése, célja, lehetőségei 2.1. Modellezés, szimuláció, szimulációs program, működési tartomány (elméleti bevezető) A cukoripari szóhasználatban a modellezés, a szimuláció és a program fogalma gyakran keveredik, ezért a program bemutatása előtt szükséges néhány szót szólni a cukoroldal modellezéséről, az üzemállapotok szimulációjáról. Általában elmondható, hogy bármilyen jelenség bármilyen leírása a jelenség modellezésének tekinthető. A modell nem más, mint az adott jelenség valamilyen leképezése, ami több-kevesebb elhanyagolást, egyszerűsítést tartalmaz. A jelenségeket különböző típusú modellekkel írhatjuk le. Például egy kő szabadesésének (rendkívül leegyszerűsített) verbális modellje a következő: Az eldobott kő lefelé esik. A műszaki életben általában a jelenségek matematikai modelljeit alkalmazzák a jelenségek leírására, de az ötvenes, hatvanas években (felhasználva a matematikai modelleket) készítettek tápegységekből, ellenállásokból, kondenzátorokból stb. összeállított villamos modelleket is egyes rendszerek vizsgálatára. Egy rendszer matematikai modellje a következőkből tevődik össze (példaként az eldobott kő esetét vesszük): — A jelenséget leíró változók meghatározása (idő, sebesség, gyorsulás, irány stb.). — A változók közötti kapcsolatot leíró egyenletek összessége (s+g/2)12, vagy természetesen a megfelelő irányokra felbontva stb.). — A rendszer szabadságfoka (a változók és a közöttük lévő független egyenletek számának különbsége). — Az egyszerűsítések, elhanyagolások felsorolása (levegő ellenállása, gravitációs gyorsulás állandó stb.). Hangsúlyozni kell, hogy egy matematikai modell még nem tartalmazza a változók értékeit. Mit nevezünk a rendszer szimulációjának? A szimuláció nem más, mint a matematikai modell (az egyenletrendszer) egy esetre történő megoldása. Ekkor megkapjuk a modellezett rendszer egy állapotát, melyet a rendszer változóinak értékei jellemeznek. Esetünkben tehát egy (15 másodperc elteltével a kő magassága 15 méter, sebessége 6 m/s stb. A szimulált állapot megismeréséhez, vagyis a változók értékének megkapásához a következőket kell tenni: — A rendszer szabadsági fokának megfelelő számú változónak értéket adni (pl. kezdősebesség nagysága és iránya). Ezeket tekintjük a rendszer független változóinak, mivel értéküket a józan ész határain