Информационный анализ и автоматизированное проектирование трехмерных компоновок оборудования химико-технологических схем. Малыгин Е.Н - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Кроме перечисленных в модель задачи трассировки включены и такие очевидные условия как: не пересе-
чение трасс ТП с аппаратами и строительными конструкциями; условия раскладки ТП внутри каналов (напри-
мер: прокладывать ТП внутри канала не более чем в два ряда); условия взаимного расположения ТП с агрес-
сивными веществами и др.
2.2.2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ТРАССИРОВКИ ТРУБОПРОВОДОВ
Все методы трассировки можно разделить на две группы:
топографические – в этих методах приоритет отдается метрическому аспекту задачи, который предпола-
гает учет конструктивных размеров аппаратов, соединений и пространства трассировки.
графотеоретические – методы трассировки, основанные на топологическом аспекте задач, который свя-
зан с выбором допустимого пространственного расположения отдельных технологических соединений при ог-
раничении на число пересечений, число уровней и т.д.
Наиболее известными алгоритмами трассировки соединений являются следующие:
• волновой алгоритм и его модификации;
• алгоритмы трассировки по магистралям;
• лучевые;
• эвристические алгоритмы.
Волновые алгоритмы позволяют получать решения оптимальные по ряду показателей, но требуют боль-
ших затрат машинного времени. Причем, для генерирования волны используется 90 % времени.
Лучевые алгоритмы очень эффективны для выполнения трассировки несложной конфигурации. Обладают
высоким быстродействием, но зачастую не могут реализовать соединения.
Эвристические алгоритмы основаны на учете специфической особенности задачи и зачастую дают хоро-
шие решения за короткое время.
Использование алгоритмов трассировки по магистралям приводит к сокращению числа рассматриваемых
вариантов и как следствие этого эти алгоритмы обладают большим быстродействием.
В структуре соединений ТП можно выделить два вида соединений ТП: простое – связывающее только два
аппарата; и разветвленное – связывающее три и более аппаратов, один из которых, как правило, – источник, а
остальные – стоки или наоборот.
2.2.3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
ТРАССИРОВКИ ТРУБОПРОВОДОВ
В математическое обеспечение системы компоновки включены следующие алгоритмы трассировки: двух-
лучевой – для реализации соединений простых связей и алгоритм построения кратчайшего связывающего дере-
ва (КСД) – для разветвленного ТП. Оба алгоритма ориентированы на представление пространства трассировки
в виде системы ортогональных каналов, внутри которых осуществляется прокладка трасс трубопроводов.
Формирование каналов осуществляется в соответствии с правилами трассировки ТП. Вдоль цеха – про-
дольные каналы (под ригелями на отметке от 2,5 до 4 м), поперек цеха – поперечные каналы (в зоне ригелей от
4 до 5,5 м). Емкость (размеры) каждого канала определяются в зависимости от плана расположения оборудова-
ния, зон ремонта и т.д.
Таким образом область трассировки можно представить в виде ортогонального графа
()
uvQ ,= , вершины
которого
{
}
pi
kivv ,,2,1 …== соответствуют пересечениям каналов, а ребра
{
}
tjuu
j
...,,2,1== участкам
каналов.
Рассмотрим работу алгоритмов при трассировке.
Двух-лучевой алгоритм трассировки
1. Определяется взаимное расположение аппаратов, которые надо соединять. Если аппараты размещены
на разных этажах по условиям 1 – 4, определяется этаж, где будут проходить горизонтальные составляющие
трассы.
2. В зависимости от взаимного расположения аппаратов, выбираются по два направления от каждого ап-
парата, по которым будут распространяться лучи.
3. Осуществляется построение трассы от штуцера аппарата до ближайшего канала.
4. С шагом, равным расстоянию между каналами, осуществляется распространение лучей в соответствии
с выбранными направлениями.
5. Распространение лучей заканчивается, если встретятся два разноименных луча.
6. В случае возникновения препятствия распространения луча в выбранном направлении прекращается и
делается попытка продвижения в другом направлении.
Рассмотрим пример прокладки трассы трубопровода для соединения аппаратов
А и В. На рис. 2.1 показан
план этажа цеха с системой взаимно-перпендикулярных каналов, которые изображены пунктирными линиями.
Х-места входов и выходов трасс трубопроводов в канал. Символом – обозначены колонны. Обозначим на-
правление движения лучей как
(
)
()
(
)
(
)
←↓→↑ 4;3;2;1. Тогда с учетом взаимного расположения аппаратов,

Страницы