Научная статья на тему 'Графический редактор технологических схем обогащения полезных ископаемых'

Графический редактор технологических схем обогащения полезных ископаемых Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
439
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ / ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР / СЕПАРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / СТРУКТУРНЫЙ ГРАФ / МАТРИЦА СТРУКТУРЫ / CONCENTRATION OF MINERALS / GRAPHICS EDITOR / SEPARATION CHARACTERISTICS / STRUCTURAL GRAPH / STRUCTURE MATRIX

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Нгуен Ван Чи, Петров Александр Васильевич

Разработана программа графического редактора для построения технических схем обогащения полезных ископаемых (с техническими характеристиками). Программа является эффективным инструментом для ввода технических схем обогащения любой сложности. Результаты реализации программы представляют собой входные данные для дальнейшего исследования, особенно для оценки экономической эффективности обогащенных предприятий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GRAPHICS EDITOR FOR MINERAL CONCENTRATION FLOWSHEETS

The authors developed a graphics editor program for the design of technical flowsheets of mineral concentration (with technical specifications). The program is an effective tool for loading technical concentration flowsheets of any complexity. The results of the program implementation are the input data for the further research, especially for the assessment of the economic efficiency of concentration plants.

Текст научной работы на тему «Графический редактор технологических схем обогащения полезных ископаемых»

Количество проектов в каталоге Google code

Таблица б

Платформа GWT Flex/AIR JavaFX Java-апплеты Silverlight

Количество проектов в каталоге Google Code 1475 2388/703 119 166 180

Выбор технологии, наиболее подходящей для решения задачи. По мнению автора, нельзя сказать, что какая-то из технологий является приоритетной для решения поставленной задачи. Дело в том, что в начальных условиях не были оговорены ограничения на ПО клиентских компьютеров, особые режимы работы

Библиографический список

и т. д. Что касается задачи, то её можно одинаково успешно решить с помощью каждой из технологий, о чем свидетельствуют написанные демонстрационные приложения, которые можно скачать по адресу http://afanasev-ks.name/articles/modernRIA.zip.

1. http://ru.wikipedia.org/ - сайт «Википедия» для поиска 8. значений упоминаемых терминов.

2. http://htmlbook.ru/html/form.html - документация по HTML.

3. http://code.google.com/intl/ru-RU/webtoolkit/ - официальный сайт Google Web Toolkit.

4. http://www.adobe.com/products/air/, http://www.adobe.com/products/flex/ - официальный Flex/AIR

5. http://javafx.com - официальный сайт JavaFX.

6. http://silverlight.net/ - официальный сайт Silverlight.

7. http://java.sun.com/applets/ - документация по applets

сайт

Java-

http://code.google.com/intl/ru/webtoolkit/doc/1.6/DevGuideC ompilingAndDebugging.html - документация по Google Web Toolkit.

9. http://riastats.com - сайт, посвященный статистике RIA-платформ.

10. http://www.adobe.com/ru/products/air/tools/sdk/eula/ -пользовательское соглашение Adobe AIR.

11. http://developers.sun.ru/forum/viewtopic.php?f=12&t=1044 -форум о лицензии JavaFX

УДК 519.21

ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Нгуен Ван Чи1, А.В. Петров2

Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Разработана программа графического редактора для построения технических схем обогащения полезных ископаемых (с техническими характеристиками). Программа является эффективным инструментом для ввода технических схем обогащения любой сложности. Результаты реализации программы представляют собой входные данные для дальнейшего исследования, особенно для оценки экономической эффективности обогащенных предприятий . Ил. 5. Библиогр. 5 назв.

Ключевые слова: обогащение полезных ископаемых; графический редактор; сепарационные характеристики; структурный граф; матрица структуры.

GRAPHICS EDITOR FOR MINERAL CONCENTRATION FLOWSHEETS Nguyen Van Chi, A.V. Petrov

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The authors developed a graphics editor program for the design of technical flowsheets of mineral concentration (with technical specifications). The program is an effective tool for loading technical concentration flowsheets of any complexity. The results of the program implementation are the input data for the further research, especially for the assessment of the economic efficiency of concentration plants. 5 figures. 5 sources.

Key words: concentration of minerals; graphics editor; separation characteristics; structural graph; structure matrix.

Основным назначением программы являются по- матрицы структуры и матрицы операторов с помощью строение технологических схем обогащенных полез- Microsoft Excel для будущих исследований, особенно ных ископаемых и сохранение структуры схем в виде для оптимальных экономических задач. Программа

1 Нгуен Ван Чи, аспирант, тел.: 89148934052, e-mail: [email protected].

Nguyen Van Chi, postgraduate student, tel.: 89148934052, e-mail: [email protected].

2 Петров Александр Васильевич, доктор технических наук, профессор, декан кибернетического факультета. Petrov Alexander Vasilyevich, Doctor of technical sciences, professor, dean of the Faculty of Computer Engineering.

обеспечивает выполнение следующих функций:

• возможность добавления, удаления операции в процессе исследования;

• возможность установления, добавления, удаления связей между операциями;

• возможность установления, редактирования сепарационных параметров для каждой операции;

• сохранение структуры, параметров операций в виде матриц в файл Excel и в файл обычного графика (*.bmp) для просмотра.

Для построения схем операций мы используем графический компонент типа Timage, который создается автоматически при нажатии соответствующей кнопки мыши. Существуют четыре типа операции:

• транспортная операция (Т) обозначается

имиджем ;

• операция смешивания (С) обозначается

имиджем I ;

• операция измельчения (И) обозначается

имиджем

• операция магнитного разделения (М) обозна-

г±1

чается имиджем I I;

• операция гравитационного разделения (Г)

Л

обозначается имиджем I I;

• операция электрического разделения (Э) обо-

Л

значается имиджем I I;

• операция флотационного разделения (Ф) обо-

значается имиджем

После создания операции для установки связей между операциями используем дополнительный Апгм11пй, который предназначен для рисования стрелков. При удалении операции или связи соответственные данные объекта тоже автоматически удалятся из динамических массивов.

Для сохранения технологических схем, кроме применения теории графов (С-граф), мы разработали метод автоматизированного синтеза имитационных моделей технологических схем. Цель автоматизированного синтеза имитационных моделей технологических схем состоит в формализации перехода от ориентированного графа, отображающего объект моделирования, к системе динамических соотношений между параметрами и самими процессами, имеющими место в этом объекте. При этом такой синтез предполагает определение параметров оборудования, технологических процессов и систем управления, обеспечивающих при известных параметрах наиболее эффективное функционирование объекта.

Среди множества графов различают три типа: ориентированные (орграфы), неориентированные (неорграфы) и смешанные графы. Существует три эквивалентных способа задания графов: аналитический, геометрический и матричный. В данной работе рассматриваем только матричный способ задания графов. Очевидно, что технологическая схема также легко может быть переведена в структурный граф. Это и позволяет развить метод С-графа с целью применения его для синтеза динамических соотношений, связывающих параметры и процессы моделируемого объекта и служащих основой любой имитационной модели, в том числе и для технологических процессов обогащения полезных ископаемых.

В соответствии с геометрическими образами технологических схем для С-графа введем определение узлов 1-ого, 2-ого и 3-го рода. Узлами первого рода называются узлы графа, содержащие не менее двух входящих и одну выходящую ветви (суммирующие узлы) и удовлетворяющие уравнению

Ух, е (Зх . е Г 1х.),

£ ] г

где х, - исходящая переменная узла; хк - входящая

V/ ^

переменная для ]-ого узла; ' - соответственно квантор всеобщности и существования.

К узлам второго рода относятся узлы С-графа, содержащие одну входящую и не менее двух выходящих ветвей (узлы ветвления) и удовлетворяющие уравнению

Ухк е Г(Зх; е Г-1х|),

где х, - входной сигнал узла ]; х, - выходные сигналы переменная узла ].

Узлами 3-ого рода называются узлы с единичной передачей, содержащие одну входную и одну выходную ветви и удовлетворяющие уравнению Зх| е Г(Зхк е Г-1^),

где х| - входная переменная узла к; х,- выходная переменная узла к.

Описанное представление узлов позволяет установить правила построения графа по известной структурной схеме. Структурная схема обогащения с помощью введенных понятий узлов 1-ого, 2-ого и 3-го рода может быть сведена к С-графу. Методом С-графа из технологической схемы трансформируем на структурный граф и преобразованный структурный граф, с помощью которого можем формировать матрицу структуры А, матрицу операторов В.

Матрица операторов В имеет число строк, равное числу всех сигналов графа, а число столбцов равно числу входящих в операции сигналов. Значения матрицы бывают Т, С, И, Г, Э, М, Ф в соответствии с операцией, соединяющей входящий и выходящий сигналы.

Матрица структуры А имеет число столбцов, равное числу всех сигналов графа, а строки формируются по следующим правилам:

• для узлов 1-ого рода ветви, входящей в узел, присваивается +1, выходящей из узла - 1, а не инцидентной узлу - 0;

• для узлов 2-ого рода присваиваем все сочетания пар входящей и выходящей дуг, обходя узел, например, по часовой стрелке. Входящей дуге 1 в строке матрицы узлов записываем +1, а первой выходящей дуге 2 записываем -1, затем формируем вторую строку матрицы узлов, где следующей парой будут ветви 1 и 3, присваивая 1-ой ветви +1, в 3-ей -1 и т.д. Для каждого узла формируем столько строк, сколько имеем сочетаний для пар входящей и выходящей дуг. Остальные столбцы в строке заполняем нулями;

• уравнение узлов 3-го рода формируются как и управления узлов 2-ого рода.

Таким образом, матрицы А и В полностью отражают структуру графа. Эти матрицы будут использо-

ваться в дальнейшем для моделирования технологических процессов обогащения.

Для разработки программы использована среда разработки приложений Delphi 7. Основное достоинство этого языка программирования состоит в том, что он оптимально сочетает в себе простоту использования, доступность и большой набор разнообразных возможностей, позволяющих охватить все основные области деятельности программирования. Вместо того, чтобы описывать в программе, где и каким образом появится на экране тот или иной объект, программист может просто расположить его в нужном месте еще на этапе разработки своего приложения. Особенно в Delphi есть большой набор готовых компонентов, функций для работы с графикой и с файлом Excel.

На рис. 1 - 5 представлены примеры выполнения программы.

Графический редактор обогащенных

Операции Параметры

Время

ига шы

+ А

Графический редактор обогащенных гг

Параметры

рации разделения

T^j

Сепарационные характеристики

гравитационого аппарата магнитного аппарата электрического аппарата флотационного аппарата

X: 135, Y: О

Рис. 2. Выбор аппарата для операции разделения

Рис. 1. Добавление операции

Рис. 3. Установка связи

т А в О Е И

1 Результат разработки! вводимом технической схемы

2

3 Матрица структуры А

4 т1 т2 тЗ т4 т5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5 О -1 О О

6

7

8

Э

ю

11

12

13

14

15 ► и Матрица структуры Патрица операторе Матриц Сепер. Харак. Х}|| |

Рис. 4. Матрица структуры А

А в С Е р е н

1 Результат разработки вводимой технической схемы

г

3 Матрица операторе

4 ГГ1 тЗ пп4 т5

5 гп1 1 0 О 0

6 т2 И1 0 О 0

7 тЗ О 1 о 0

8 т4 О п О О

9 т5 о 1-Г1 о 0

10

11

12

13

14

н ► и Матрица структуры Матриц; операторе Матрица Сепер. Харак. X; 1

Рис. 5. Матрица операторов В

Таким образом, разработанная программа успешно реализует требуемые задачи, способствует быстрому и надежному созданию технических схем обогащенных полезных ископаемых с возможностью задания сепарационных характеристик операций и обеспечивает пользователей эффективным инструментом для ввода технических схем любой сложности. Кроме

того, результаты реализации этой программы представляют собой входные данные для дальнейшего исследования, особенно для разработки расчета технических схем обогащенных полезных ископаемых и оценки экономической эффективности обогащенных предприятий.

Библиографический список

1. Алпатов Ю.Н. Синтез систем управления методом структурных графов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1988. 184 с.

2. Леонов С.Б., Петров А.В. Имитационное моделирование технологических процессов обогащения полезных ископаемых: монография. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1996. 240 с.

3. Петров А.В. Моделирование систем: учеб. пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 2000. 268с.

4. Сайт http://www.delphisources.ru/ Create_Object_Delphi.html

5. Сайт http://www.delphisources.ru/ Dynamic_array.html -Создание динамической матрицы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.