Claims (10)
1. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
der Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner
aus einer sinnvollen Anordnung folgender Rechenmodule besteht:
zellularer Container-Physik-Automat (1) (in dem die
Container-Element-Physik als physikalisches Modell der
thermohydraulischen Prozesse abläuft), die vorprogrammierten
Detektoren/Ektraktoren (2), die selbstaufbauenden Petri-
Netze (3), die autonomen Fluß- und Transientenanalysen
(4), die Phasenumwandlungs- und Phänomendarstellung (5),
das kognitive Prozeßnetz (6), die Implementierung der genetischen
Algorithmen (7), die Eingabe/Speicherung von Zielen/
Restriktionen (8), der Aspektgenerator (9), die in
den zellularen Container-Physik-Automaten (1) eingreifenden
Generatoren (10) und Fehlergeneratoren (11), die im
zellularen Contianer-Physik-Automaten (1) Such- und Analyseaufgaben
ausführenden wandernden Prozeßelemente (12), die
Rechenmodelle (13) (zur Erstellung und Darstellung der
Prozeß-Symptome, Prozeß-Diagnosen, Prozeß-Prognosen und der
vorzuschlagenden wirksamen Gegenmaßnahmen), der Eingabe/
Vorverarbeitung der aktuellen oder gespeicherten Prozeßdaten
(14), der Filter (15) für die Prozeßdaten, dem Rechenmodul
(16) für die durch rechnerischen Vergleich gerechtfertigte
Herleitung (17) von Hypothesen über die real
in der Anlage ablaufenden Prozesse und Prozeßstörungen
(gegenüber den in der Container-Element-Physik im zellularen
Container-Physik-Automaten (1) ablaufenden modellierten
Prozessen), der Modul (18) für die Information des die Anlage
fahrenden Operateurs oder Operateuren-Teams und die
auf den zellularen Container-Physik-Automaten (1) einwirkenden
Synergie-Kriterien (19) siehe Bild 1.1. The invention "thermohydraulic process model computer" is characterized in that the thermohydraulic process model computer consists of a sensible arrangement of the following computing modules: cellular container physics automat ( 1 ) (in which the container element physics as a physical model of the thermohydraulic processes expires), the preprogrammed detectors / extractors ( 2 ), the self-assembling Petri networks ( 3 ), the autonomous flow and transient analyzes ( 4 ), the phase change and phenomenon representation ( 5 ), the cognitive process network ( 6 ), the implementation of the genetic algorithms ( 7 ), the input / storage of targets / restrictions ( 8 ), the aspect generator ( 9 ), the generators ( 10 ) engaging in the cellular container physics automatons ( 1 ) and error generators ( 11 ) working in the cellular Contianer-Physik-Automaten ( 1 ) Searching and analysis tasks, migrating process elements ( 12 ), the calculation models ( 13 ) (for creation and representation of the process symptoms, process diagnoses, process forecasts and the effective countermeasures to be proposed), the input / preprocessing of the current or stored process data ( 14 ), the filter ( 15 ) for the process data, the computing module ( 16 ) for the Computationally justified derivation ( 17 ) of hypotheses about the processes and process disturbances actually taking place in the plant (compared to the modeled processes running in the container element physics in the cellular container physics automaton ( 1 )), the module ( 18 ) For the information of the operator or team operating the system and the synergy criteria ( 19 ) acting on the cellular container physics automat ( 1 ), see Figure 1.
2. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
in einem gegenüber herkömmlichen zellularen
Automaten weiterentwickelten Automaten, hier Container-
Physik-Automat genannt, sich "Container-Elemente" in
den Gitterpunkten eines zwei- oder dreidimensionalen (quadratischen,
Dreiecks- oder hexagonalen) Gitters befinden
können und sich entsprechend oder ähnlich den bei zellularen
Automaten üblichen Nachbarschaftsregeln und/oder entsprechend
neuen synergistischen Regeln und/oder entsprechend
speziellen physikalischen Regeln in diskreten Zeitschritten
entlang der Gitterpunkte bewegen können. In jedem
dieser Container-Elemente befinden sich oder können sich
befinden verschiedenartige physikalische Subelemente, nämlich
Masse-, Impuls-, Energie-, Potential- und Druckelemente,
die zu jedem Zeitschritt die augenblicklich vorliegenden
physikalischen Eigenschaften des betreffenden jeweiligen
Containers-Elementes symbolisieren. Mit Hilfe dieser
Container-Elemente und der in ihnen enthaltenen Subelemente
sowie mit Hilfe des Zusammenwirkens der benachbarten Container-
Elemente und auch mit Hilfe von neuen synergistischen
Regeln kann eine "Container-Element-Physik" so aufgebaut
werden, daß thermohydraulische Zustände und Prozesse
geeignet modelliert werden können (siehe auch Bild 2).2. The invention "thermohydraulic process model computer" is thereby
characterized in that
in a compared to conventional cellular
Vending machines further developed, here container
Physics automaton called itself "container elements"
the grid points of a two- or three-dimensional (square,
Triangular or hexagonal) grid
can and are corresponding or similar to those in cellular
Automatic neighborhood rules and / or accordingly
new synergistic rules and / or accordingly
special physical rules in discrete time steps
can move along the grid points. In each
these container elements are or can be
are different physical sub-elements, namely
Mass, momentum, energy, potential and pressure elements,
which are present at every time step
physical properties of the respective
Symbolize containers element. With the help of this
Container elements and the sub-elements they contain
as well as with the cooperation of the neighboring container
Elements and also with the help of new synergistic
A "container element physics" can be structured in this way
that thermohydraulic conditions and processes
can be suitably modeled (see also Figure 2).
3. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
der nach A1 bis A2 beschriebene
zellulare Container-Physik-Automat (1) in seiner Topographie
entsprechend der realen Topographie der zu modellierenden
technischen (z. B. thermischen) Anlage ausgeführt
wird. Dies heißt, daß die Umschließungen, inneren Einbauten,
Komponenten (z. B. Rohrleitungen, Behälter, Pumpen und
Ventile), die Zu- und Abführungen und geodätischen Höhenlagen
der Anlage und ihrer Komponenten im zellularen Container-
Physik-Automaten richtig abgebildet werden und daß die
in der Anlge befindlichen Medien (Flüssigkeiten, Dämpfe,
Gase, Feststoffe und Chemikalien) im zellularen Container-
Physik-Automaten ebenfalls richtig abgebildet werden (siehe
auch Bild 3).
3. The invention "thermohydraulic process model computer" is characterized in that the cellular container physics automat ( 1 ) described according to A1 to A2 is executed in its topography in accordance with the real topography of the technical (eg thermal) system to be modeled . This means that the enclosures, internal internals, components (e.g. pipelines, containers, pumps and valves), the inlets and outlets and geodetic heights of the system and its components are correctly mapped in the cellular container physics machine and that the media in the system (liquids, vapors, gases, solids and chemicals) are also correctly displayed in the cellular container physics machine (see also Figure 3).
4. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die in jedem Container-Element des
nach A2 bis A3 gekennzeichneten zellularen Container-Physik-
Automaten (1) enthaltenen und nach A2 und A3 gekennzeichneten
Subelemente je nach vorgegebenen physikalischen
Regeln (z. B. Diffusionsregeln) und/oder je nach neuen
synergistischen Regeln bei einem weiteren Zeitschrift entweder
im Inneren "ihres" Container-Elementes verbleiben und
somit das In-Ruhe-Verbleiben oder die Fortbewegung "ihres"
Container-Elementes im Gitter mitmachen (Gefangenschaft von
Subelementen in ihrem Container-Element) oder andererseits
bestimmte Subelemente "ihr" jeweiliges Container-Element
verlassen können, um in ein anderes (im allgemeinen
benachbartes) Container-Element überzuspringen (Befreiung
sowie anschließend neue Zuordnung und Gefangenschaft von
Subelementen) oder auch bei nach synergistischen Regeln erfolgendem
Zusammenschluß von mehreren (benachbarten) Container-
Elementen zu jeweils einem Supercontainer-Element
nunmehr alle in den sich zusammengeschlossenen Container-
Elementen vorher befindlichen Subelemente jetzt gemeinsam
in dem neugebildeten Supercontainer-Element befinden oder
sich auch nicht sämtlich alle Subelemente der sich
zusammengeschlossenen Container-Elemente dann in dem neu
gebildeten Supercontainer-Element befinden, sondern einige
dieser Subelemente stattdessen in das Innere benachbarter
Container-Elemente oder Supercontainer-Elemente übergehen
(siehe auch Bild 4).4. The invention "thermohydraulic process model computer" is characterized in that the contained in each container element of the A2 to A3 marked cellular container physics machine ( 1 ) and labeled A2 and A3 sub-elements depending on the given physical rules (z Diffusion rules) and / or depending on the new synergistic rules with another magazine either stay inside "their" container element and thus take part in keeping at rest or moving "their" container element in the grid (captivity of Sub-elements in their container element) or, on the other hand, certain sub-elements can "leave" their respective container element in order to jump into another (generally neighboring) container element (liberation as well as subsequent new assignment and captivity of sub-elements) or also in the case of synergistic Rules for the amalgamation of several (neighboring) container units elements for each supercontainer element now all sub-elements previously in the merged container elements are now together in the newly formed supercontainer element or not all sub-elements of the merged container elements are then in the newly formed supercontainer element , but instead some of these sub-elements merge into the interior of neighboring container elements or super container elements (see also Figure 4).
5. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A2 bis A4 gekennzeichneten
Container-Elemente und Supercontainer-Elemente sich entsprechend
den Nachbarschaftsregeln, neuen synergistischen
Regeln und entsprechend speziellen physikalischen Regeln im
zellularen Container-Physik-Atuomaten (1) bewegen können
und somit Medienströme, das heißt Flüssigkeits-, Dampf-,
Gas-, Chemikalien- und Feststoffströme, darstellen (siehe
auch Bild 5).5. The invention "thermohydraulic process model computer" is characterized in that the container elements and supercontainer elements identified according to A2 to A4 are in accordance with the neighborhood rules, new synergistic rules and corresponding special physical rules in cellular container physics atmospheres ( 1 ) can move and thus represent media flows, i.e. liquid, steam, gas, chemical and solid flows (see also Figure 5).
6. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A2 bis A5 gekennzeichneten
Container-Elemente entsprechend physikalischen Regeln von
einem Zeitschritt zum anderen einen Phasenübergang derart
durchmachen können, daß sich die in einem betroffenen Container-
Element enthaltenen Subelemente je nach Art und Anzahl
der Subelemente entweder in jeweils andersartige Subelemente
verwandeln können oder auch anteilig in das Innere
von anderen, zumeist benachbarten, Container-Elementen oder
Supercontainer-Elementen übergehen können (siehe auch Bild
6).6. The invention "thermohydraulic process model computer" is thereby
characterized in that
those marked according to A2 to A5
Container elements according to the physical rules of
one time step to another phase transition
can go through that in an affected container
Element contained sub-elements depending on the type and number
of the sub-elements either in different sub-elements
can transform or even partially into the interior
from other, mostly neighboring, container elements or
Super container elements can pass over (see also picture
6).
7. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A6 einem Phasenübergang unterliegenden
Container-Elemente infolge des Phasenüberganges
eine Volumenvergrößerung erleiden können, so daß sie
nach der Phasenumwandlung mehr als einen Gitterpunkt zusammenhängend
im Gitterraum besetzen; es wird dann von einem
"volumenvergrößerten Container-Element" gesprochen (siehe
auch Bild 7).7. The invention "thermohydraulic process model computer" is thereby
characterized in that
which are subject to a phase transition according to A6
Container elements due to the phase transition
can suffer an increase in volume so that they
more than one lattice point connected after the phase change
occupy in the lattice room; then it is from one
"Volume-enlarged container element" spoken (see
also picture 7).
8. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A7 gebildeten volumenvergrößerten
Container-Elemente entsprechend physikalischen Regeln
einen inversen Phasenübergang erleiden können, so daß
sie infolgedessen weniger Gitterplätze (aber mindestens
einen Gitterplatz) besetzen als vor dem inversen Phasenübergang.
Sofern hierbei nur noch ein einziger Gitterplatz
besetzt wird, spricht man dann nicht mehr von einem vergrößerten
Container-Element, sondern wieder von einem Container-
Element (siehe auch Bild 8).8. The invention "thermohydraulic process model computer" is thereby
characterized in that
the volume increased according to A7
Container elements according to physical rules
can experience an inverse phase transition, so that
as a result, fewer grid spaces (but at least
occupy a grid position) than before the inverse phase transition.
Provided there is only one grid space
is occupied, then one no longer speaks of an enlarged
Container element but again from a container
Element (see also picture 8).
9. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A2 bis A8 gebildeten Container-
Elemente, vergrößerten Container-Elemente und Supercontainer-
Elemente sich entsprechend Nachbarschaftsregeln,
physikalischen Regeln und synergistischen Regeln zusammenschließen
können, um jeweils noch größere Supercontainer-
Elemente zu bilden oder sich entsprechend diesen Regeln andererseits
Supercontainer-Elemente auch wieder aufspalten
können in mehrere kleinere Supercontainer-Elemente oder
auch in einzelne Container-Elemente und/oder vergrößerte
Container-Elemente und/oder Supercontainer-Elemente
(siehe auch Bild 9).
9. The invention "thermohydraulic process model computer" is thereby
characterized in that
the container- formed according to A2 to A8
Elements, enlarged container elements and super container
Elements according to neighborhood rules,
merge physical rules and synergistic rules
can, to make even larger supercontainers
Elements to form or according to these rules on the other hand
Split super container elements again
can be divided into several smaller super container elements or
also in individual container elements and / or enlarged
Container elements and / or super container elements
(see also picture 9).
10. Die Erfindung "Thermohydraulik-Prozeßmodellrechner" ist dadurch
gekennzeichnet, daß
die nach A2 bis A9 gebildeten
Supercontainer-Elemente im zellularen Container-Physik-Automaten
(1) entsprechend physikalischen, synergistischen
und Nachbarschaftsregeln die Form von Blasen, Tropfen,
Medienpfropfen, Grenzflächengebilden und anderen für
thermohydraulische Zustände und Prozesse typische Gebilden
annehmen können und somit modellmäßig die in der realen Anlage
entstehenden thermohydraulischen Gebilde, Zustände und
Prozesse angemessen abbilden können (siehe auch Bild 10).10. The invention "thermohydraulic process model computer" is characterized in that the supercontainer elements formed according to A2 to A9 in the cellular container physics machine ( 1 ) according to physical, synergistic and neighborhood rules, the shape of bubbles, drops, media clots, interfaces and can assume other structures typical for thermohydraulic states and processes and thus model the thermohydraulic structures, states and processes that arise in the real system appropriately (see also Figure 10).