3.5 Структура та технічні характеристики обчислювального модуля
Розроблене програмне забезпечення реалізує розрахунок кінетики процесу конверсії аміаку. На основі системи рівнянь, складених за реакціями, виконується обчислення зміни концентрації вхідних та вихідних компонентів у часі при заданій температурі. Дана залежність відображається на графіку і таблично. Паралельно виконується розрахунок за відомими формулами й результат має відображати реальну картину перебігу реакцій. Звідси визначається час контактування реагентів до утворення кінцевого продукту.
Вхідними даними є продуктивність агрегату та вимоги до цільового продукту. До розрахункових величин належать конструктивні параметри апарату.
Дане програмне забезпечення надає можливість технологам, інженерам, конструкторам досліджувати процес і його кінетику, а також підбирати оптимальні розміри контактного апарату окиснення аміаку до оксиду азоту (ІІ).
Проект розроблено в середовищі Visual Basic 6.0. Дана мова програмування пропонує широкий набір засобів, які визначають різні рівні роботи при створенні програм [11].
В програмі передбачено основні помилки, які користувач допускає при роботі. Для їх усунення й запобігання виникнення організовано систему підказок і блокувань при неправильному вводі. Це надає можливість після виправлень легко продовжити роботу.
Для реалізації поставленого завдання перш за все проводиться робота зі створення інтерфейсу у вікні дизайнера форм , що займає центральне місце на екрані. З допомогою елементів керування будується макет робочого вікна програми – форма. Форма – це своєрідне обличчя програми, що відображає її функціональні можливості, передбачає засоби задання вхідних даних, вибору певних функцій, а також представлення результатів.
Програма реалізує такі процедури:
Обробка події натиснення на кнопку Вихід (Form1.Command1_Click());
Обробка події вибору пункту меню Розрахунок – Математичне моделювання реактора (Form1. Rozrah – mat_model);
Обробка події натиснення на кнопку Таблиця розподілу концентрацій (Form8.Command1_Click());
Обробка події натиснення на кнопку Графік розподілу концентрацій (Form8.Command2_Click());
Обробка події натиснення на кнопку Розрахунок розмірів апарату (Form8.Command5_Click());
Обробка події натиснення на кнопку Виконати розрахунок (Form6.Command3_Click());
Обробка події натиснення на кнопку Повернутись до головного
вікна (Form6.Command2_Click(),Form8.Command3_Click()).
Програмний код наведено в додатку Б .
3.6 Керівництво користувача програмного модуля
Програма працює в діалоговому режимі, тобто виконання операцій відбувається в результаті відповіді користувача на запит програми. Розрахунок відбувається поетапно. При запуску відкривається головна форма, у верхній частині якої знаходиться меню програми (рис. 3.2). Вибір одного з пунктів меню викликає появу наступного вікна, де можливий перегляд інформації чи розрахунок. На кожному етапі роботи користувач має можливість повернутися до головного вікна чи вийти з програми, скориставшись відповідними кнопками.
Рисунок 3.2 – Головне вікно програми
Для проведення розрахунків необхідно обрати пункт меню Розрахунок та у спадаючому меню натиснути Математичне моделювання реактора. У цьому вікні можна переглянути розподіл концентрацій компонентів у часі в таблиці (кнопка Таблиця розподілу концентрацій) та візуально відобразити результат на графіку, натиснувши кнопку Графік розподілу концентрацій. На рисунку 3.3 відображено розрахунок після проведення вказаних операцій.
Рисунок 3.3 – Таблиця та графік представлення розподілу концентрацій у часі
Для визначення розмірів реактора слід продовжити обчислення, натиснувши кнопку Розрахунок розмірів апарату. Всі початково необхідні величини користувачу слід задати самостійно у вікні, що з’явиться, а потім натиснути кнопку Виконати розрахунок. Користувачу також пропонується певний набір вхідних величин. В результаті виконання програми пусті комірки автоматично заповняться даними (рис. 3.4).
Рисунок 3.4 – Розрахунок розмірів апарату
Щоб програма була легкою для користування будь-якому користувачу, вона оснащена додатковими процедурами. До них належать операції, доступні з пункту Довідка для виводу інформації про саму програму (рис. 3.5) та правила користування программою (рис. 3.6) . Це скорочує час ознайомлення з програмою й дозволяє уникнути недоречностей у роботі.
Рисунок 3.5 – Короткі відомості про програму
Рисунок 3.6 – Інструкція користувача
Для детального вивчення суті самого процесу варто зайти в пункт Вихідні Дані головного вікна й переглянути умови перебігу процесу чи загальну схему процесу. В умовах перебігу процесу вказано величини, які використовується в розрахунках та не можуть бути змінені. Адже в даному випадку розглядається певний процес у складі виробництва із уже відомими параметрами. Ті величини, які стосуються сировини та готового продукту (приход і витрата), можуть контролюватися користувачем як початкові дані.
Для запобігання помилкового вводу застосовано ряд заходів. Наприклад, кнопка Графік розподілу концентрацій не є активною, доки таблиця не заповниться даними; при наведенні курсору на елементи вводу спливає підказка про правила вводу даних. Про неправильне заповнення комірок даними виводиться повідомлення про помилку (рис. 3.7).
Рисунок 3.7 – Повідомлення про помилку вводу даних
Таким чином, було розроблено програмний модуль, який виконує обчислення зміни концентрацій вихідних речовин у часі при певній температурі контактування. За допомогою програми користувач має можливість визначити необхідний час перебування реакційної суміші в апараті [5]. На основі чого виконується розрахунок конструктивних параметрів реактора окиснення аміаку. Основні розміри обладнання програма рахує автоматично й відображає результат у зручному вигляді.