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Principais Simuladores de    Processos Comerciais existentesUniSim Design Faculdade de Engenharia Química   02/09/2011   21
Principais Simuladores de Processos             Livres e Gratuitos Existentes• Software livre está ligado a liberdade de e...
Principais Simuladores de Processos                Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• É livre e gratuito, disponível para ...
Principais Simuladores de Processos             Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• Escrito em C++;• Simulação estática e d...
Principais Simuladores de Processos             Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• Biblioteca de modelos matemáticos abert...
Principais Simuladores de Processos            Livres e Gratuitos ExistentesFaculdade de Engenharia Química             02...
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Conclusões• O uso de simuladores de processo é bastante útil  para otimização de processos já existentes assim  como o des...
Referências Bibliográficashttp://hpsweb.honeywell.com/Cultures/en-US/Products/ControlApplications/simulation/default.htmAc...
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  1. 1. Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Química Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaTópicos Especiais em Modelagem, Controle e Otimização II: Projeto Auxiliado por Computador de Processos Introdução aossimuladores de processos Renata Matos Nicodemos 11112EQU016 Uberlândia - 2011
  2. 2. Estrutura da ApresentaçãoBreve Histórico da Simulação de ProcessosSimulação no Estado Estacionário e Simulação DinâmicaPrincipais Simuladores de Processos Comerciais ExistentesPrincipais Simuladores de Processos Livres e GratuitosExistentesConclusões Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 2
  3. 3. Breve Histórico da Simulação de Processos Usos da • Análise • Treinamento simulação • Pesquisa • Discreto Tipos de • Contínuo modelos • Combinação • GPSS Linguagem • SIMSCRIPT ou projetos • SLAMFaculdade de Engenharia Química 02/09/2011 3
  4. 4. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1777 a 19451777 1812 1908 • Método de • Laplace • William Monte Carlo corrigiu um Gosset (MMC) erro (Agulha (Student) • Agulha de de Buffon- • Resultados Buffon Laplace) analíticos • Simulação incompletos probabilística Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 4
  5. 5. Breve Histórico da Simulação de ProcessosExperiência da Agulha (Agulha de Buffon)• Estimativa do valor de π• Número de vezes que a agulha caia sobre as linhas paralelas Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 5
  6. 6. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1777 a 19451777 1812 1908 • Método de • Laplace • William Monte Carlo corrigiu um Gosset (MMC) erro (Agulha (Student) • Agulha de de Buffon- • Resultados Buffon Laplace) analíticos • Simulação incompletos probabilística Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 6
  7. 7. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1946 a 1970• Construção do ENIAC, primeiro computador para fins gerais.• Trabalho de Ulam, Neumann e outros autores (difusão de neutrons).Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 7
  8. 8. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1946 a 1970 • Viabilização de computadores para o uso do público em1950 geral. • Na IBM iniciou-se o desenvolvimento do General1960 Purpose Simulation System (GPSS) • 1ª versão do SIMSCRIPT (em FORTRAN)1963 • Conference on Applications of Simulation Using the GPSS,1967 precursor da Winter Simulation Conference (WSC) Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 8
  9. 9. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1971 a 1990• Período de expansão;• Desenvolvimento de ferramentas aprimoradas:GASP IV, SIMSCRIPT II.5, SLAM, etc.• Contribuição de Sargent na verificação e validação de resultados.Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 9
  10. 10. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1991 até os dias de hoje Linguagens para simulação mais fáceis de usar Incorporação de gráficos e animações Maior número de pacotes livres para simulação Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 10
  11. 11. Breve Histórico da Simulação de ProcessosDe 1991 até os dias de hoje Explosão na pesquisa em otimização de simulações Conferências e livros sobre o assunto Aplicação em áreas distintas Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 11
  12. 12. Simulação no Estado Estacionário e Simulação Dinâmica O que é simulação de processos?Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 12
  13. 13. Simulação no Estado Estacionário e Simulação DinâmicaSimulação de processos é a solução deum sistema de equações de um modelomatemático que descreve um fenômeno físico.Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 13
  14. 14. Simulação no Estado Estacionário• Despreza-se a variação das propriedades ao longo do tempo.• Equações algébricas, portanto mais simples e de solução analítica mais fácil. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 14
  15. 15. Simulação Dinâmica• Modelos envolvem equações diferencias e diferenciais parciais, e podem ser não-lineares;• Solução analítica é mais difícil sendo necessário o uso de métodos numéricos; Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 15
  16. 16. Simulação no Estado Estacionário e Simulação Dinâmica• No início os simuladores de processos apresentavam as Simulações em Estado Estacionário;• A Simulação Dinâmica é uma extensão da Simulação no Estado Estacionário;• Com uso da Simulação Dinâmica é possível prever e controlar processos em tempo real. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 16
  17. 17. Principais Simuladores de Processos Comerciais existentes• Um simulador comercial é aquele desenvolvido por uma empresa que visa lucrar com o mesmo. O uso do software somente é feito caso haja pagamento.• Alguns exemplos: PRO II, Aspen Plus e Dynamics, Hysys, CHEMCAD, gPROMS, ASCEND e UniSim.Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 17
  18. 18. Principais Simuladores de Processos Comerciais existentesUniSim• É desenvolvido pela HoneyWell e é um ‘clone’ do HYSYS da Aspen Tech• Simulação de plantas químicas e refinarias de óleo;• Inclui ferramentas para estimação de propriedades físicas, equilíbrio de fase (líquido- vapor), balanços de massa e calor, e simulação de vários tipos de equipamentos. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 18
  19. 19. Principais Simuladores de Processos Comerciais existentesUniSim• Criar plantas químicas tanto de modelos estáticos quanto dinâmicos;• Elementos de controle, possibilidade de construir malhas de controle;• Biblioteca com propriedades químicas das substâncias mais conhecidas. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 19
  20. 20. Principais Simuladores de Processos Comerciais existentesUniSim• A simulação é feita por meio de ícones;• Acompanha outras quatro ferramentas:o The UniSim Design suiteo The UniSim Operations suiteo The UniSim Optimization suiteo Dynamic Engineering Studies services Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 20
  21. 21. Principais Simuladores de Processos Comerciais existentesUniSim Design Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 21
  22. 22. Principais Simuladores de Processos Livres e Gratuitos Existentes• Software livre está ligado a liberdade de executar, acessar o código-fonte, assim como alterá-lo, e distribuir cópias.• Software gratuito é aquele que o uso pode ser feito sem um pagamento.• Exemplos: Sim42, COCO, Modelica e EMSO. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 22
  23. 23. Principais Simuladores de Processos Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• É livre e gratuito, disponível para download em: http://www.enq.ufrgs.br/trac/alsoc .• Em 2001, Rafael de Pelegrini Soares iniciou o projeto e, atualmente, o projeto ALSOC é responsável.• Simulador pode ser instalado tanto no Windows quanto no Linux; Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 23
  24. 24. Principais Simuladores de Processos Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• Escrito em C++;• Simulação estática e dinâmica e otimização estática;• Estimativa de parâmetros de modelos dinâmicos;• VRTherm, software para o cálculo de propriedades físicas e químicas tanto de substâncias puras quanto misturas Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 24
  25. 25. Principais Simuladores de Processos Livres e Gratuitos ExistentesEMSO• Biblioteca de modelos matemáticos aberta;• É possível desenvolver outros modelos matemáticos utilizando a linguagem de modelagem do sistema.• É possível simular por meio do uso de ícones das operações e por equações Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 25
  26. 26. Principais Simuladores de Processos Livres e Gratuitos ExistentesFaculdade de Engenharia Química 02/09/2011 26
  27. 27. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 27
  28. 28. Conclusões• O uso de simuladores de processo é bastante útil para otimização de processos já existentes assim como o desenvolvimento de novos projetos.• Para fins educacionais apresenta algumas desvantagens já que o aluno não tem contato direto com a modelagem dos equipamentos e cálculos de propriedades. Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 28
  29. 29. Referências Bibliográficashttp://hpsweb.honeywell.com/Cultures/en-US/Products/ControlApplications/simulation/default.htmAcessado dia 17/08/2011http://www.enq.ufrgs.br/trac/alsocAcessado dia 17/08/2011Goldsman, D., Nance R. E., Wilson, J. R. 2009. A Brief History ofSimulation. Proceedings of the 2009 Winter SimulationConferenceSoares, R. P., Secchi, A.R. 2003. EMSO: A New Environment foModelling, Simulation and Optimisation. Europian Symposium onComputer Aided Process Engineering Faculdade de Engenharia Química 02/09/2011 29

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