Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
MINICURSO DE SIMULADOR EMSO
Dia 1: Modelagem e Simulac¸ ˜ao de ProcessosRodolfo Rodrigues, Eng MSc Doutorando em Engenharia Qu´ımica
PPGEQ/UFRGS [email protected]
XVI COREEQ Curitiba, Paran ´a 17–18 de julho de 2011
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simulador EMSO
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
Projeto ALSOC. www.enq.ufrgs.br/alsoc
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++.
Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
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Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
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Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem.
Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
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Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
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Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
Projeto ALSOC. www.enq.ufrgs.br/alsoc
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Simulador EMSO
EMSO ´e a sigla para Environment for Modeling, Simulation
andOptimization.
Desenvolvimento iniciado em 2001, escrito em C++. Multiplataforma: dispon´ıvel para Windows e Linux (32 bits).
Modelos s ˜ao escritos em uma linguagem de modelagem. Sistema baseado em equac¸ ˜oes.
Computacionalmente eficiente para simulac¸ ˜oes estacion ´arias e din ˆamicas.
Para aprimoramento do sistema, em 2005, iniciou-se o
Projeto ALSOC. www.enq.ufrgs.br/alsoc
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Aplicac¸ ˜oes Industriais Realizadas
Modelagem e simulac¸ ˜ao dos seguintes sistemas:
Coluna deisobutanizadora - UGAV/RPBC, Cubat ˜ao-SP. Coluna separadora tolueno, etil-benzeno e estireno, Innova-RS.
Coluna depropenizadora, Braskem UNIB-RS.
Reator de polimerizac¸ ˜ao de alta press ˜ao discretizado no espac¸o da Braskem PE-4, Triunfo-RS.
Coluna depropenizadora REFAP com comunicac¸ ˜ao com SDCD via OPC, Canoas-RS.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Aplicac¸ ˜oes Industriais Realizadas
Modelagem e simulac¸ ˜ao dos seguintes sistemas: Tratamento biol ´ogico de efluentes da REFAP com estimac¸ ˜ao de par ˆametros, Canoas-RS.
Reator de polimerizac¸ ˜ao Innova-RS.
Coluna de recuperac¸ ˜ao de n-hexano do processo de polimerizac¸ ˜ao, Braskem, Camac¸ari-BA.
Coluna de destilac¸ ˜ao da unidade de g ´as natural, Petrobras, Catu-BA.
Infer ˆencia din ˆamica em colunas de destilac¸ ˜ao para uma unidade de processamento de g ´as natural com modelo fenomenol ´ogico.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO. 2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e
Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45% FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes (65% FINEP e 35% Empresas).
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Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO.
2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45% FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes (65% FINEP e 35% Empresas).
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Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO.
2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e
Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45% FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes (65% FINEP e 35% Empresas).
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Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO.
2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e
Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45% FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes (65% FINEP e 35% Empresas).
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Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO.
2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e
Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45%
FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes (65% FINEP e 35% Empresas).
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Hist ´orico
2000 In´ıcio do desenvolvimento do EMSO: trabalho de mestrado
de Rafael de Pelegrini Soares sob orientac¸ ˜ao do Prof. Argimiro Resende Secchi.
2001 Primeiras vers ˜oes operacionais do simulador EMSO.
2003 Proposta de formac¸ ˜ao de cons ´orcio de Empresas e
Universidades.
2004 Proposta ao CT-PETRO / FINEP.
2005 In´ıcio do Projeto ALSOC 1, recursos de R$ 700 mil (45%
FINEP e 55% Empresas).
2007 In´ıcio do Projeto ALSOC 2, recursos de R$ 1,2 milh ˜oes
(65% FINEP e 35% Empresas).
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Projeto ALSOC
PROJE
T
O
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Motivac¸ ˜ao
Os trabalhos acad ˆemicos na ´area de modelagem, simulac¸ ˜ao, controle e otimizac¸ ˜ao de processos possuem
grande impacto econ ˆomico e tecnol ´ogico.
Tais trabalhos carecem de umambiente comum para sua
execuc¸ ˜ao, sendo muito comum que cada grupo de
pesquisa utilize suas pr ´oprias ferramentas computacionais para desenvolver seus trabalhos.
Muitos trabalhos acabam sendorestritos e espec´ıficos
sendo dif´ıcil sua extens ˜ao para outros processos e a reutilizac¸ ˜ao dos modelos e rotinas desenvolvidas.
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Motivac¸ ˜ao
Os trabalhos acad ˆemicos na ´area de modelagem, simulac¸ ˜ao, controle e otimizac¸ ˜ao de processos possuem
grande impacto econ ˆomico e tecnol ´ogico.
Tais trabalhos carecem de umambiente comum para sua
execuc¸ ˜ao, sendo muito comum que cada grupo de
pesquisa utilize suas pr ´oprias ferramentas computacionais para desenvolver seus trabalhos.
Muitos trabalhos acabam sendorestritos e espec´ıficos
sendo dif´ıcil sua extens ˜ao para outros processos e a reutilizac¸ ˜ao dos modelos e rotinas desenvolvidas.
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Motivac¸ ˜ao
Os trabalhos acad ˆemicos na ´area de modelagem, simulac¸ ˜ao, controle e otimizac¸ ˜ao de processos possuem
grande impacto econ ˆomico e tecnol ´ogico.
Tais trabalhos carecem de umambiente comum para sua
execuc¸ ˜ao, sendo muito comum que cada grupo de
pesquisa utilize suas pr ´oprias ferramentas computacionais para desenvolver seus trabalhos.
Muitos trabalhos acabam sendorestritos e espec´ıficos
sendo dif´ıcil sua extens ˜ao para outros processos e a reutilizac¸ ˜ao dos modelos e rotinas desenvolvidas.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Objetivos
Desenvolvimento de um ambiente integrado de s´ıntese, modelagem, simulac¸ ˜ao, controle e otimizac¸ ˜ao de
processos, com caracter´ısticas demodularidade,
reutilizac¸ ˜ao e interfaceamento padr ˜ao.
Propiciar uma interac¸ ˜ao mais efetiva entreuniversidades
eempresas pelo uso de uma ferramenta comum,
facilitando a transfer ˆencia de tecnologias.
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Objetivos
Desenvolvimento de um ambiente integrado de s´ıntese, modelagem, simulac¸ ˜ao, controle e otimizac¸ ˜ao de
processos, com caracter´ısticas demodularidade,
reutilizac¸ ˜ao e interfaceamento padr ˜ao.
Propiciar uma interac¸ ˜ao mais efetiva entreuniversidades
eempresas pelo uso de uma ferramenta comum,
facilitando a transfer ˆencia de tecnologias.
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Metas
Desenvolvimento de um simulador e otimizador
estacion ´ario e din ˆamico de processos de uso industrial e acad ˆemico (oSimulador).
Aperfeic¸oamento das especificac¸ ˜oes de uma linguagem de modelagem de processos (aLinguagem).
Desenvolvimento e distribuic¸ ˜ao de uma biblioteca p ´ublica de modelos (aBiblioteca).
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Metas
Desenvolvimento de um simulador e otimizador
estacion ´ario e din ˆamico de processos de uso industrial e
acad ˆemico (oSimulador).
Aperfeic¸oamento das especificac¸ ˜oes de uma linguagem de modelagem de processos (aLinguagem).
Desenvolvimento e distribuic¸ ˜ao de uma biblioteca p ´ublica de modelos (aBiblioteca).
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Metas
Desenvolvimento de um simulador e otimizador
estacion ´ario e din ˆamico de processos de uso industrial e
acad ˆemico (oSimulador).
Aperfeic¸oamento das especificac¸ ˜oes de uma linguagem
de modelagem de processos (aLinguagem).
Desenvolvimento e distribuic¸ ˜ao de uma biblioteca p ´ublica de modelos (aBiblioteca).
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Metas
Desenvolvimento de um simulador e otimizador
estacion ´ario e din ˆamico de processos de uso industrial e
acad ˆemico (oSimulador).
Aperfeic¸oamento das especificac¸ ˜oes de uma linguagem
de modelagem de processos (aLinguagem).
Desenvolvimento e distribuic¸ ˜ao de uma biblioteca p ´ublica
de modelos (aBiblioteca).
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Alguns N ´umeros
Participantes: Aproximadamente 50 (participantes de Universidades e Ind ´ustrias).
Publicac¸ ˜oes: Aproximadamente 80 (e aumentando). Orc¸amento: Aproximadamente R$ 2 milh ˜oes.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio Entidades Participantes Universidades Empresas UFRGS Petrobras COPPE/UFRJ Braskem USP Innova Mackenzie REFAP UFBA
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simulador EMSO Funcionamento
Retorno/Exportação dos Resultados
Comunicação com solvers ou aplicativos externos
Montagem de Sistemas de Equações
Interpretação de Modelos
O simulador EMSO pode ser pensado como um servidor de modelos matem ´aticos, disponibilizando-os para rotinas de c ´alculo externas atuarem sob os mesmos. Alguns c ´alculos s ˜ao integralmente realizados pelo simulador.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos.
Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
Linearizac¸ ˜ao de modelos em espac¸o de estado. Vasta biblioteca de modelos, aberta e personaliz ´avel.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
Linearizac¸ ˜ao de modelos em espac¸o de estado. Vasta biblioteca de modelos, aberta e personaliz ´avel.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais.
Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
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Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes.
Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
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Detecc¸ ˜ao de eventos.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
Linearizac¸ ˜ao de modelos em espac¸o de estado. Vasta biblioteca de modelos, aberta e personaliz ´avel.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
Linearizac¸ ˜ao de modelos em espac¸o de estado.
Vasta biblioteca de modelos, aberta e personaliz ´avel.
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Algumas funcionalidades
Linguagem de descric¸ ˜ao de modelos voltadas `a objetos. Interpretador de linguagem.
Sistemas de plug-in’s e solvers externos.
Avaliac¸ ˜ao da consist ˆencia de unidades dimensionais. Avaliac¸ ˜ao dos graus de liberdade do sistema de equac¸ ˜oes. Inicializac¸ ˜ao de DAE.
Resoluc¸ ˜ao de problema de ´ındice diferencial. Detecc¸ ˜ao de eventos.
Linearizac¸ ˜ao de modelos em espac¸o de estado. Vasta biblioteca de modelos, aberta e personaliz ´avel.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Algumas funcionalidades
Motor de c ´alculo com suporte `a ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Modelagem tamb ´em pode ser realizada por diagrama de blocos.
Exportac¸ ˜ao de resultados para MS Excel 2003, OpenOffice/LibreOffice Calc, Matlab e Scilab. Sistema de documentac¸ ˜ao autom ´atica dos modelos. Pacote termodin ˆamico.
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Algumas funcionalidades
Motor de c ´alculo com suporte `a ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Modelagem tamb ´em pode ser realizada por diagrama de blocos.
Exportac¸ ˜ao de resultados para MS Excel 2003, OpenOffice/LibreOffice Calc, Matlab e Scilab. Sistema de documentac¸ ˜ao autom ´atica dos modelos. Pacote termodin ˆamico.
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Algumas funcionalidades
Motor de c ´alculo com suporte `a ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Modelagem tamb ´em pode ser realizada por diagrama de blocos.
Exportac¸ ˜ao de resultados para MS Excel 2003, OpenOffice/LibreOffice Calc, Matlab e Scilab.
Sistema de documentac¸ ˜ao autom ´atica dos modelos. Pacote termodin ˆamico.
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Algumas funcionalidades
Motor de c ´alculo com suporte `a ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Modelagem tamb ´em pode ser realizada por diagrama de blocos.
Exportac¸ ˜ao de resultados para MS Excel 2003, OpenOffice/LibreOffice Calc, Matlab e Scilab. Sistema de documentac¸ ˜ao autom ´atica dos modelos.
Pacote termodin ˆamico.
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Algumas funcionalidades
Motor de c ´alculo com suporte `a ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Modelagem tamb ´em pode ser realizada por diagrama de blocos.
Exportac¸ ˜ao de resultados para MS Excel 2003, OpenOffice/LibreOffice Calc, Matlab e Scilab. Sistema de documentac¸ ˜ao autom ´atica dos modelos. Pacote termodin ˆamico.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica.
Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
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M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
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M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica.
Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
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M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
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M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade.
Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
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M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos.
M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
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Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex.
Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
M ´odulos
Simulac¸ ˜ao estacion ´aria e din ˆamica. Otimizac¸ ˜ao NLP e MINLP.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros est ´atica e din ˆamica. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Estudo de caso e an ´alise de sensibilidade. Integrac¸ ˜ao com Matlab/Simulink e Scilab/Scicos. M ´odulo de comunicac¸ ˜ao OPC.
Interface de comunicac¸ ˜ao CAPE-OPEN.
Exportac¸ ˜ao de modelos para NMPC formato BRPerfex. Equac¸ ˜oes diferenciais parciais.
Reconciliac¸ ˜ao de dados com metodologia Teclim-UFBA.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Em desenvolvimento
Otimizac¸ ˜ao din ˆamica.
Otimizador com m ´etodo SQP. An ´alise de incertezas.
Integrac¸ ˜ao m ´assica e energ ´etica. Projeto de sistemas de controle. Projeto integrado.
Simulador de treinamento.
Planejamento sequencial de experimentos.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
EML: EMSO Model Library
Biblioteca de modelos contendo os principais equipamentos.
Aberta para visualizac¸ ˜ao e edic¸ ˜ao dos modelos. Criac¸ ˜ao de novos modelos em uma linguagem de descric¸ ˜ao, n ˜ao requer conhecimentos de programac¸ ˜ao. Distribu´ıda livremente e aberta para contribuic¸ ˜oes.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
EML: EMSO Model Library
Biblioteca de modelos contendo os principais equipamentos.
Aberta para visualizac¸ ˜ao e edic¸ ˜ao dos modelos.
Criac¸ ˜ao de novos modelos em uma linguagem de descric¸ ˜ao, n ˜ao requer conhecimentos de programac¸ ˜ao. Distribu´ıda livremente e aberta para contribuic¸ ˜oes.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
EML: EMSO Model Library
Biblioteca de modelos contendo os principais equipamentos.
Aberta para visualizac¸ ˜ao e edic¸ ˜ao dos modelos. Criac¸ ˜ao de novos modelos em uma linguagem de descric¸ ˜ao, n ˜ao requer conhecimentos de programac¸ ˜ao.
Distribu´ıda livremente e aberta para contribuic¸ ˜oes.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
EML: EMSO Model Library
Biblioteca de modelos contendo os principais equipamentos.
Aberta para visualizac¸ ˜ao e edic¸ ˜ao dos modelos. Criac¸ ˜ao de novos modelos em uma linguagem de descric¸ ˜ao, n ˜ao requer conhecimentos de programac¸ ˜ao. Distribu´ıda livremente e aberta para contribuic¸ ˜oes.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Por que uma Biblioteca Aberta?
O conhecimento de modelagem ´e distribu´ıdo em livros e artigos.
Resultados s ˜ao dif´ıceis de reproduzir e/ou estender. Uma linguagem de modelagem e uma biblioteca dispon´ıvel podem acelerar consideravelmente o compartilhamento do conhecimento.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Plug-in’s: Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas
Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas:
1 Dispon´ıveis na forma de correlac¸ ˜oes ou procedimentos de c ´alculos.
2 Requerem a disponibilidade de dados.
Em suma, estas propriedades n ˜ao s ˜ao adequadas para descric¸ ˜ao direta na forma de equac¸ ˜oes de igualdade. Soluc¸ ˜ao no EMSO: sistema de Plug-in que permite que qualquer rotina de computador possa ser utilizada dentro dos modelos.
A interface de Plug-in’s ´e aberta, qualquer pessoa pode implementar um novo plug-in.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Plug-in’s: Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas
Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas:
1 Dispon´ıveis na forma de correlac¸ ˜oes ou procedimentos de
c ´alculos.
2 Requerem a disponibilidade de dados.
Em suma, estas propriedades n ˜ao s ˜ao adequadas para descric¸ ˜ao direta na forma de equac¸ ˜oes de igualdade. Soluc¸ ˜ao no EMSO: sistema de Plug-in que permite que qualquer rotina de computador possa ser utilizada dentro dos modelos.
A interface de Plug-in’s ´e aberta, qualquer pessoa pode implementar um novo plug-in.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Plug-in’s: Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas
Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas:
1 Dispon´ıveis na forma de correlac¸ ˜oes ou procedimentos de
c ´alculos.
2 Requerem a disponibilidade de dados.
Em suma, estas propriedades n ˜ao s ˜ao adequadas para descric¸ ˜ao direta na forma de equac¸ ˜oes de igualdade. Soluc¸ ˜ao no EMSO: sistema de Plug-in que permite que qualquer rotina de computador possa ser utilizada dentro dos modelos.
A interface de Plug-in’s ´e aberta, qualquer pessoa pode implementar um novo plug-in.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Plug-in’s: Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas
Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas:
1 Dispon´ıveis na forma de correlac¸ ˜oes ou procedimentos de
c ´alculos.
2 Requerem a disponibilidade de dados.
Em suma, estas propriedades n ˜ao s ˜ao adequadas para descric¸ ˜ao direta na forma de equac¸ ˜oes de igualdade.
Soluc¸ ˜ao no EMSO: sistema de Plug-in que permite que qualquer rotina de computador possa ser utilizada dentro dos modelos.
A interface de Plug-in’s ´e aberta, qualquer pessoa pode implementar um novo plug-in.
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Plug-in’s: Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas
Propriedades F´ısicas e Termodin ˆamicas:
1 Dispon´ıveis na forma de correlac¸ ˜oes ou procedimentos de
c ´alculos.
2 Requerem a disponibilidade de dados.
Em suma, estas propriedades n ˜ao s ˜ao adequadas para descric¸ ˜ao direta na forma de equac¸ ˜oes de igualdade. Soluc¸ ˜ao no EMSO: sistema de Plug-in que permite que qualquer rotina de computador possa ser utilizada dentro dos modelos.
A interface de Plug-in’s ´e aberta, qualquer pessoa pode implementar um novo plug-in.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Exemplo de Plug-in: VRTherm
Pacote de propriedades f´ısicas e termodin ˆamicas. Banco de dados com mais de 2.000 componentes. Principais modelos termodin ˆamicos: PR, SRK, UNIFAC, etc.
Todas as propriedades de misturas necess ´arias para a simulac¸ ˜ao din ˆamica: volume, viscosidade, condutividade t ´ermica, etc.
Plug-in para os principais softwares: EMSO, Matlab,
Scilab e MS Excel.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Solvers Externos
Assim como plug-in’s, o EMSO permite o uso de qualquer motor de c ´alculo externo, sendo que esta comunicac¸ ˜ao deve ser implementada pelo usu ´ario.
Vantagens:
Uso da linguagem do EMSO.
Uso das funcionalidades de ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Visualizac¸ ˜ao dos resultados.
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Solvers Externos
Assim como plug-in’s, o EMSO permite o uso de qualquer motor de c ´alculo externo, sendo que esta comunicac¸ ˜ao deve ser implementada pelo usu ´ario.
Vantagens:
Uso da linguagem do EMSO.
Uso das funcionalidades de ´algebra esparsa e diferenciac¸ ˜ao autom ´atica.
Visualizac¸ ˜ao dos resultados.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Solvers Implementados
NLA & DAE
1 Sundials (IDA/Sundials
2 NLA pr ´oprio (Newton com amortecimento) 3 DASSL e DASSLC 4 mebdf 5 psIde 6 dforrt Otimizadores 1 Ipopt
2 Complex (poliedros flex´ıveis) 3 DiRect
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
EMSO & ALSOC
Presente & Futuro:
O projeto ALSOC foi oficialmente finalizado em fevereiro de 2010.
As empresas participantes do cons ´orcio t ˆem acesso ao c ´odigo-fonte do software para a implementac¸ ˜ao de funcionalidades.
O simulador EMSO pode ser considerado um software finalizado.
Alguns bugs podem ainda ser encontrados devido `a complexidade de software, por ´em, atualmente, a
manutenc¸ ˜ao do mesmo exige a parceria com instituic¸ ˜oes privadas.
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EMSO & ALSOC
Presente & Futuro:
O projeto ALSOC foi oficialmente finalizado em fevereiro de 2010.
As empresas participantes do cons ´orcio t ˆem acesso ao c ´odigo-fonte do software para a implementac¸ ˜ao de funcionalidades.
O simulador EMSO pode ser considerado um software finalizado.
Alguns bugs podem ainda ser encontrados devido `a complexidade de software, por ´em, atualmente, a
manutenc¸ ˜ao do mesmo exige a parceria com instituic¸ ˜oes privadas.
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EMSO & ALSOC
Presente & Futuro:
O projeto ALSOC foi oficialmente finalizado em fevereiro de 2010.
As empresas participantes do cons ´orcio t ˆem acesso ao c ´odigo-fonte do software para a implementac¸ ˜ao de funcionalidades.
O simulador EMSO pode ser considerado um software finalizado.
Alguns bugs podem ainda ser encontrados devido `a complexidade de software, por ´em, atualmente, a
manutenc¸ ˜ao do mesmo exige a parceria com instituic¸ ˜oes privadas.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Download & Instalac¸ ˜ao
O simuladorEMSO se comunica com pacotes de c ´alculos
externos por isso, al ´em de sua instalac¸ ˜ao ´e necess ´aria a instalac¸ ˜ao obrigatoriamente do pacote de propriedades termodin ˆamicas doVRTherm.
Instruc¸ ˜oes para baixar o EMSO:
1 V ´a a p ´agina do Projeto ALSOC: www.enq.ufrgs.br/alsoc
2 Na sec¸ ˜aoDownloads, cadastre seu E-mail em ambos os campos seguido do bot ˜aoOK.
3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
Instruc¸ ˜oes para baixar o VRTherm:
1 Volte no navegador e selecione o download do VRTherm. 2 Informe nome deusu ´ario e senha j ´a enviados
previamente ao E-mail cadastrado. 3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Download & Instalac¸ ˜ao
O simuladorEMSO se comunica com pacotes de c ´alculos
externos por isso, al ´em de sua instalac¸ ˜ao ´e necess ´aria a instalac¸ ˜ao obrigatoriamente do pacote de propriedades termodin ˆamicas doVRTherm.
Instruc¸ ˜oes para baixar o EMSO:
1 V ´a a p ´agina do Projeto ALSOC: www.enq.ufrgs.br/alsoc
2 Na sec¸ ˜aoDownloads, cadastre seu E-mail em ambos os campos seguido do bot ˜aoOK.
3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
Instruc¸ ˜oes para baixar o VRTherm:
1 Volte no navegador e selecione o download do VRTherm. 2 Informe nome deusu ´ario e senha j ´a enviados
previamente ao E-mail cadastrado. 3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
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Download & Instalac¸ ˜ao
O simuladorEMSO se comunica com pacotes de c ´alculos
externos por isso, al ´em de sua instalac¸ ˜ao ´e necess ´aria a instalac¸ ˜ao obrigatoriamente do pacote de propriedades termodin ˆamicas doVRTherm.
Instruc¸ ˜oes para baixar o EMSO:
1 V ´a a p ´agina do Projeto ALSOC: www.enq.ufrgs.br/alsoc
2 Na sec¸ ˜aoDownloads, cadastre seu E-mail em ambos os campos seguido do bot ˜aoOK.
3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
Instruc¸ ˜oes para baixar o VRTherm:
1 Volte no navegador e selecione o download do VRTherm. 2 Informe nome deusu ´ario e senha j ´a enviados
previamente ao E-mail cadastrado. 3 Escolha a plataforma:Windows ou Linux. 4 Escolha a vers ˜ao mais atual por data.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Instalac¸ ˜ao
EMSO e VRTherm:
Ao abrir o arquivo execut ´avel, ser ´a aberto um assistente de instalac¸ ˜ao.
Configurando plug-in:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config → Plugins.
2 Adicione um New Plugin cujo Type ´e: PP
3 No campo File localize a pasta de destino doVRTherm
e selecione o arquivo vrpp.dll (Windows) ou
libvrpp.so(Linux).
Adicionalmente, novas bibliotecas de modelos podem ser acrescentadas:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config → Libraries.
2 Clique no bot ˜ao Add libraries e localize sua biblioteca personalizada.
Importante
Sempre reinicie o EMSO ao configurar (ou reconfigurar) as bibliotecas de modelos, solvers ou plug-in’s.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Instalac¸ ˜ao
EMSO e VRTherm:
Ao abrir o arquivo execut ´avel, ser ´a aberto um assistente de instalac¸ ˜ao.
Configurando plug-in:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config → Plugins.
2 Adicione um New Plugin cujo Type ´e: PP
3 No campo File localize a pasta de destino doVRTherm
e selecione o arquivo vrpp.dll (Windows) ou
libvrpp.so(Linux).
Adicionalmente, novas bibliotecas de modelos podem ser acrescentadas:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config →
Libraries.
2 Clique no bot ˜ao Add libraries e localize sua biblioteca
personalizada.
Importante
Sempre reinicie o EMSO ao configurar (ou reconfigurar) as bibliotecas de modelos, solvers ou plug-in’s.
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Instalac¸ ˜ao
EMSO e VRTherm:
Ao abrir o arquivo execut ´avel, ser ´a aberto um assistente de instalac¸ ˜ao.
Configurando plug-in:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config → Plugins.
2 Adicione um New Plugin cujo Type ´e: PP
3 No campo File localize a pasta de destino doVRTherm
e selecione o arquivo vrpp.dll (Windows) ou
libvrpp.so(Linux).
Adicionalmente, novas bibliotecas de modelos podem ser acrescentadas:
1 Com EMSO aberto v ´a em Menu → Config →
Libraries.
2 Clique no bot ˜ao Add libraries e localize sua biblioteca
personalizada.
Importante
Sempre reinicie o EMSO ao configurar (ou reconfigurar) as bibliotecas de modelos, solvers ou plug-in’s.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos). Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados. Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos). Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados. Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
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Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos).
Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados. Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
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Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos). Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados.
Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
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Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos). Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados. Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
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Necessidade da Simulac¸ ˜ao
Contenc¸ ˜ao de despesas (custo & tempo).
Processos fortemente integrados com diversos reciclos de massa e energia.
Necessidade de melhor compreens ˜ao de processos cada vez mais complexos (intensificac¸ ˜ao de processos). Otimizac¸ ˜ao e construc¸ ˜ao de processos otimizados. Projetos de sistemas de controle.
Construc¸ ˜ao de prot ´otipos virtuais, verificac¸ ˜ao de projetos, etc.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros. Podem ser muito demorados. Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros. Podem ser muito demorados. Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
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Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros.
Podem ser muito demorados. Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
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Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros. Podem ser muito demorados.
Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
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Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros. Podem ser muito demorados. Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
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Experimentos: Mais Raz ˜oes para Simulac¸ ˜ao
Experimentos podem ser utilizados para extrair informac¸ ˜oes de um processo, entretanto:
Podem poluir.
Podem ser muito caros. Podem ser muito demorados. Podem ser perigosos.
O sistema pode ainda n ˜ao existir.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes. Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade. An ´alises de seguranc¸a e risco.
Treinamento de operadores.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes. Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade. An ´alises de seguranc¸a e risco.
Treinamento de operadores.
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Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes.
Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade. An ´alises de seguranc¸a e risco.
Treinamento de operadores.
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Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes. Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade.
An ´alises de seguranc¸a e risco. Treinamento de operadores.
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Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes. Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade. An ´alises de seguranc¸a e risco.
Treinamento de operadores.
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Interesse Industrial
Crescimento cont´ınuo do interesse industrial em pacotes computacionais.
Interesse impulsionado por:
Reduc¸ ˜ao da concentrac¸ ˜ao e volume de emiss ˜oes. Reprodutibilidade de produtos de alta qualidade. An ´alises de seguranc¸a e risco.
Treinamento de operadores.
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Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado.
Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
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Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo.
Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
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Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos.
Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
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Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais.
Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Uso na Ind ´ustria Brasileira
Uso de simuladores na ind ´ustria brasileira ´e limitado. Limitac¸ ˜ao no uso se d ´a por:
Falta de treinamento dos engenheiros de processo. Complexidade na construc¸ ˜ao e an ´alise dos modelos. Alto custo para renovac¸ ˜ao das licenc¸as anuais. Multinacionais mant ˆem seus centros de tecnologia no exterior.
Heterogeneidade entre os diferentes pacotes comerciais.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Hist ´orico do Desenvolvimento
Hoje a capacidade computacional dos PC’s comporta a
simulac¸ ˜ao de processos commodelos de alta fidelidade.
Esta disponibilidade tem popularizado cada vez mais o uso a n´ıvel mundial.
Embora isto tenha acontecido apenas nos ´ultimos anos os simuladores de processos tem um hist ´orico de
desenvolvimento demais de 50 anos.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Hist ´orico do Desenvolvimento
Hoje a capacidade computacional dos PC’s comporta a
simulac¸ ˜ao de processos commodelos de alta fidelidade.
Esta disponibilidade tem popularizado cada vez mais o uso a n´ıvel mundial.
Embora isto tenha acontecido apenas nos ´ultimos anos os simuladores de processos tem um hist ´orico de
desenvolvimento demais de 50 anos.
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Hist ´orico do Desenvolvimento
Hoje a capacidade computacional dos PC’s comporta a
simulac¸ ˜ao de processos commodelos de alta fidelidade.
Esta disponibilidade tem popularizado cada vez mais o uso a n´ıvel mundial.
Embora isto tenha acontecido apenas nos ´ultimos anos os simuladores de processos tem um hist ´orico de
desenvolvimento demais de 50 anos.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Hist ´orico do Desenvolvimento
Anos 50:
M. W. Kellog. Corp. apresentou o sistema Flexible Flow. Anos 60:
Estima-se a exist ˆencia de 200 ferramentas diferentes (simuladores pr ´oprios nas grandes empresas).
Anos 70:
In´ıcio de projeto de software que se transformaram em aplicativos comerciais.
Ex.:Advanced System for Process Engineering (ASPEN)
Project desevolvido no MIT que se tornou a empresa AspenTech.
Anos 80-90:
Novos conceitos, interfaces gr ´aficas amig ´aveis. Novas linguagens de programac¸ ˜ao.
Algoritmos num ´ericos mais poderosos.
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Hist ´orico do Desenvolvimento
Anos 50:
M. W. Kellog. Corp. apresentou o sistema Flexible Flow.
Anos 60:
Estima-se a exist ˆencia de 200 ferramentas diferentes (simuladores pr ´oprios nas grandes empresas). Anos 70:
In´ıcio de projeto de software que se transformaram em aplicativos comerciais.
Ex.:Advanced System for Process Engineering (ASPEN)
Project desevolvido no MIT que se tornou a empresa AspenTech.
Anos 80-90:
Novos conceitos, interfaces gr ´aficas amig ´aveis. Novas linguagens de programac¸ ˜ao.
Algoritmos num ´ericos mais poderosos.
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Hist ´orico do Desenvolvimento
Anos 50:
M. W. Kellog. Corp. apresentou o sistema Flexible Flow.
Anos 60:
Estima-se a exist ˆencia de 200 ferramentas diferentes (simuladores pr ´oprios nas grandes empresas).
Anos 70:
In´ıcio de projeto de software que se transformaram em aplicativos comerciais.
Ex.:Advanced System for Process Engineering (ASPEN) Project desevolvido no MIT que se tornou a empresa AspenTech.
Anos 80-90:
Novos conceitos, interfaces gr ´aficas amig ´aveis. Novas linguagens de programac¸ ˜ao.
Algoritmos num ´ericos mais poderosos.
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Hist ´orico do Desenvolvimento
Anos 50:
M. W. Kellog. Corp. apresentou o sistema Flexible Flow.
Anos 60:
Estima-se a exist ˆencia de 200 ferramentas diferentes (simuladores pr ´oprios nas grandes empresas).
Anos 70:
In´ıcio de projeto de software que se transformaram em aplicativos comerciais.
Ex.:Advanced System for Process Engineering (ASPEN) Project desevolvido no MIT que se tornou a empresa AspenTech.
Anos 80-90:
Novos conceitos, interfaces gr ´aficas amig ´aveis. Novas linguagens de programac¸ ˜ao.
Algoritmos num ´ericos mais poderosos. Rodolfo Rodrigues Minicurso EMSO, Dia 1
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simuladores Modulares
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes
Introduc¸ ˜ao Modelagem & Simulac¸ ˜ao Exerc´ıcio
Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias. Simulac¸ ˜oes din ˆamicas. Estimac¸ ˜ao de par ˆametros. Reconciliac¸ ˜ao de dados. Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria. Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
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Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias.
Simulac¸ ˜oes din ˆamicas. Estimac¸ ˜ao de par ˆametros. Reconciliac¸ ˜ao de dados. Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria. Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
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Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias. Simulac¸ ˜oes din ˆamicas.
Estimac¸ ˜ao de par ˆametros. Reconciliac¸ ˜ao de dados. Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria. Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
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Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias. Simulac¸ ˜oes din ˆamicas. Estimac¸ ˜ao de par ˆametros.
Reconciliac¸ ˜ao de dados. Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria. Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
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Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias. Simulac¸ ˜oes din ˆamicas. Estimac¸ ˜ao de par ˆametros. Reconciliac¸ ˜ao de dados.
Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria. Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
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Simuladores Baseados em Equac¸ ˜oes: Vantagens
Utilizando um mesmo conjunto de modelos ´e poss´ıvel executar diversas tarefas diferentes:
Simulac¸ ˜oes estacion ´arias. Simulac¸ ˜oes din ˆamicas. Estimac¸ ˜ao de par ˆametros. Reconciliac¸ ˜ao de dados. Otimizac¸ ˜ao estacion ´aria.
Otimizac¸ ˜ao din ˆamica. Projeto de equipamentos. Projeto de sistemas de controle. An ´alise de processos.
Os modelos podem ser visualizados, modificados ou ampliados.
