基于CAPE-OPEN的仿真平台建立

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1、沈阳化工学院硕士学位论文摘要摘要日茄发展的仿真技术和不断增强的计算机性能使过程仿真软件的使用越来越广泛，过程仿真软件现在被广泛应用到产品开发，工程设计，员工培目l{等很多领域。仿真对象日益复杂，对过程仿真软件在分布式计算、组件互用性、实时仿真等方面提出了更高的要求，采用传统软件技术开发的过程仿真软件难以满足以上的要求。鉴于此，欧盟发布了开放式计算机辅助过程工程(CAPE．OPEN)标准。该标准定义了过程仿真软件各组成部分的标准接口，实现了过程仿真软件组件的“即插即用”，成为过程仿真软件领域新的发展方向。本文纵观仿真技术发展历程，综述了目前

2、仿真技术的状况，介绍了过程仿真软件的发展及各阶段特点，指出了现有过程仿真软件在互用性、羲用性和仓Ⅱ新性上存在的问题。在此基础上，对CAPE-OPEN标准及标准中所采用的组件对象模型(COM)技术进行了研究，并以生化污水处理过程为对象，设计和开发了符合CAPE-OPEN标准的仿真软件。本文的主要工作有：1．在开放式计算机辅助过程工程方面，研究了CAPE，OPEN标准中关于过程仿真软件的四个组成部分的功能及其标准接口。四个组成部分为：仿真执行器、单元操作、热力学和物理属性部分和数值解题器。重点研究了其中的热力学和物理属性部分。2．在CAPE-

3、OPEN标准实现所采用的软件技术方面，研究了组件对象模型(COM)技术。COM是一个平台独立、分布式和面向对象的系统，可以创建交互的二进制软件组件。本文对COM的特性、COM的实现过程、COM的底层机制过程等进行了研究。3．按照CAPE—OPEN要求，依照国际水协会提出的Benchmark问题相关文件，以生化污水处理过程为对象，采用Vc++6，0和VB6．0混合编程，设计并开发了活性污泥法废水处理仿真软件，并就其中的关键部分和设计开发中需要注意的问题给出了作者的理解和实现方法。基于CAPE—OPEN的仿真平台的建立等问题需要进一步深入开展

4、研究。关键词：过程仿真、CAPE—OPEN、热力学和物理属性、COM、ATL鲨堕些三兰堕堡主兰焦笙奎．垒里曼里!垒竺!ABSTRACTThegradualdevelopmentofsimulationtechnologyandtheincreasingpowerfulperformanceofcomputermaketheuseofprocesssimulationsoftwaremorepopular．Nowtheprocesssimulationsoftwareisappliedextensivelytoalotoffields，su

5、chasproductdevelopment，engineefingdesign，staffstraining，etc，Withsimulationtargetcomplicateddaybyday,higherrequeststoprocesssimulationsoftwarehavebeenputforwardinthefacetsofdistributedcomputation，reuseofcomponent，realtimesimulationandsoon，soitisdifficultforthetraditionalpr

6、ocesssimulationsoftwaretomeetsuchrequests．Therefore，theopencomputeraidedprocessengineefing(CAPE-OPEN)standardislFoposedbyEU．CAPE-OPENstandarddefinestheinterfacesofthecomponentsofthesimulationsoftwareandimplements‘'plugandplay”．CAPE_OPENhasbecomeanewdirectioninthefieldofpr

7、ocesssimulation．Makingageneralsurveyofsimulationtechnology,thepresentstatusofsimulationtechnologyisintroduced，aswellasprocesssimulationsoftwareanditscharacterofeachstage．Theproblemsofexistingprocesssimulationsoftwareininteropembility，l'euseandinnovationarealsopointedout．O

8、nt11ebasisofabovestudies．CAPE—OPENaMCOMarestudiedandasimulationsoftwareforwastewatertreatmentpro