‫به انم خدا‬
‫عرض سالم و تشکر از حضور دانشجواین و اساتید حمرتم‬
‫معریف پروژه آزمایشگاه داان برای توسعه نرم افزار شبیه ساز فرآیند‬
‫خالصه رزومه‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪1‬‬
‫فهرست‬
‫رضا افضالن هستم‪ ،‬متولد ‪1356‬‬
‫کارشناس ارشد مکانیک از دانشگاه چمران‬
‫کارشناس از دانشگاه صنعتی اصفهان‬
‫کارمند پتروشیمی در بخش آموزش از ‪1383‬‬
‫دارای مدرک ‪( LPI‬حرفه ای لینوکس)‬
‫سابقه تدریس در دانشگاه و مرکز ره آوران‬
‫مسئول دپارتمان مکانیک‬
‫عضو گروه ‪IT‬‬
‫یک روش متفاوت در برنامه سازی‬
‫‪.i‬‬
‫‪ .ii‬سیموالتور آموزشی چیست؟‬
‫‪ .iii‬آشنایی با ابزار کنترل کد‬
‫‪ .iv‬انتخاب روش مدلسازی مناسب‬
‫‪ .v‬انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب‬
‫‪ .vi‬در چه مرحله ای از کاریم؟‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪I love programming‬‬
‫همیشه در بین دانشجویان رشته های مختلف مهندسی گروهی از عالقه مندان به نرم افزار وجود‬
‫دارند که غالبا دارای تجربیات مفیدی در برنامه نویسی میباشند‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫خوشبختانه برای کسی که به کار نرم افزاری عالقه مند است عناوین متنووعی در دانشوکده مکانیوک‬
‫جهت انجام پروژه های دانشجویی وجود دارد‪ .‬بلکه به سختی میتوان عنوانی یافت که انجام آن بدون‬
‫تسلط به کامپیوتر ممکن باشد!‬
‫‪1-Please design a heat‬‬
‫‪exchanger that ….‬‬
‫‪2-Optimize a compressor‬‬
‫‪design so it ….‬‬
‫‪3-Do computer modeling of‬‬
‫… ‪a turbine with‬‬
‫‪N-AND SO ON….‬‬
‫!‪Hi‬‬
‫!‪Dear Mr. professor‬‬
‫‪I want a project to‬‬
‫‪work on….‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
.‫دانشجوی عالقه مند به برنامه نویسی میتواند هر طور بخواهد کارش را انجام دهد‬
1-I feel free
2-I choose my tools
3-I choose how to program
4-No comments
5-No documentations
6-No matter what will
happens to my codes
I am a computer geek, so I
can simply write a program
that solve that damn
things.
Dana Laboratory: An Interview
4
.‫و البته نمره خوبی هم میگیرد‬...
Your solution is right,
And you get 20 points
more for your great
achievements.
Dana Laboratory: An Interview
5
‫اما چه آینده ای در انتظار نرم افزار است؟‬
Too many other
solutions
An other solution
+
What can I do with
those non-maintainable
codes?
Dana Laboratory: An Interview
6
‫در دانشگاه نرم افزارها رایگان توزیع میشود و‬
.‫کسی احساس کمبود ندارد‬
$0
‫ از‬،‫و البته طراح نرم افزار فوق الذکر هم‬...
:‫تالش خود عایدی قابل توجهی نخواهد داشت‬
$0
$0
Ansys, Matlab, Aspen,
Mathematica, Acad,
Fire, NISA, Cosmos,
Ceasar II,Mechnical
Desktop, Nastran,
Dytran, ………
1-Nothing to be proud of.
2-Nothing to write on resume.
3-No new job opportunities.
4-No valuable coding
experience.
Dana Laboratory: An Interview
7
‫شاید بهتر باشد بعضی روش ها و ایده ها را‬
.‫اصالح کرد‬
I am a computer geek,
and I want to be a
professional developer.
‫اما در بخش صنعت نمیتوان با تکثیر نرم افزار‬
!‫بر احساس کمبود غلبه کرد‬
We need softwares for
design, control,
monitoring, simulation,
optimization and
troubleshooting
Dana Laboratory: An Interview
8
‫ بهره بیشتری از‬،‫دانشجوی عالقمند میتواند‬
.‫تالشهای خود ببرد‬
1-Achieve valuable experience
for being a part of a big
community.
2-Learning new and useful
tools, languages and standards.
3-Good resume as a
contributor in a live software.
4-Learn how to write
maintainable codes.
‫اساتید میتوانند فعالیت های علمی و پژوهشی‬
‫گسترده تری داشته باشند و صنعت نیز از حاصل‬
.‫تالشها بهره برد‬
If we work together,
with a clear strategy, we
can develop useful
engineering softwares.
Dana Laboratory: An Interview
9
‫اعتقاد دارم‪ :‬توسعه نرم افزاری با عنوان کلی "شبیه ساز فرآیند" منافع مشوترکی بورای‬
‫صنعت نفت (بخشهای فرآیندی مانند پاالیشگاهها و مجتموع هوای پتروشویمی) و دانشوگاه‬
‫دارد‪.‬‬
‫امیدوارم‪ :‬بررسی این منافع مشترک بتواند منجر به تعریوف پوروژه ای مشوترک جهوت‬
‫توسعه چنوین نورم افوزاری گوردد و بتووانیم جهوت مودیریت پوروژه آدرس و نوام مشوخص‬
‫اختصاص دهیم‪.‬‬
‫تالش میکنم‪ :‬متناسب با پیشرفت پروژه جلساتی با حضووری عالقوه منودان و مشوارکت‬
‫کننوودگان ترتیووب داده شووود تووا فعالیووت هووا تنهووا محوودود بووه محوویط اینترنووت نگووردد‪ .‬بعووالوه‬
‫جهووت معرفووی پووروژه و جلووب حمایووت حضووور در سوومینارها و همووایش هووا در سووط‬
‫دانشگاه و صنعت نفت الزامی می باشد‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫جایگاااارم ااا‬
‫افاااااااااااااااااا ا‬
‫مدلسااااااااااااااا‬
‫ف آینااااااااادم‬
‫مجموعاااااااااا‬
‫ااااااااااااااااااااااا‬
‫اف ا هااااااااا‬
‫‪CAPE‬‬
‫‪11‬‬
‫م‬
‫م‬
‫م‬
‫م‬
‫م‬
‫م‬
‫م‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫منظو ما مسیموالتو مآمو شیمچیست؟‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪12‬‬
‫ایوون نوورم افزارهووا عووالوه بوور‬
‫توانووایی شووبیه سووازی فرآینوود‪،‬‬
‫امکانات ویژه ای جهت کمک‬
‫بووووه مربووووی و دانشووووجو طووووی‬
‫کالس فرآهم می آورند‪.‬‬
‫موودلهای آموزشووی ویووژه جهووت‬
‫آموزشی بعضی مفاهیم خاص‬
‫از قبوول در ایوون نوورم افزارهووا‬
‫تعریف شده است‪.‬‬
‫این نورم افزارهوا ممکون اسوت‬
‫بووا اسووتفاده از واسووط کوواربری‬
‫بووا نمادهووای مشووابه یووک نوورم‬
‫افووزار ‪ DCS‬خوواص‪ ،‬محیطووی‬
‫مشابه نرم افزار مونیتورینگ‬
‫و کنتوورل فرآینوود یووک شوورکت‬
‫شووووورکت خووووواص را نموووووایش‬
‫دهند‪.‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫کا ک مها مشبی مسا م مکمکمب مآمو شها مپای م م‬
‫م اک مآمو شیموم ا شگاهها‬
‫• مراکز آموزشی میتوانند از‬
‫شوووبیه سوووازی یوووک تجهیوووز‬
‫فرآینووووووودی ماننووووووود مبووووووودل‬
‫حرارتوووی‪ ،‬کمپرسوووور و ‪...‬‬
‫جهوووووووت آمووووووووزش نحووووووووه‬
‫عملکوورد‪ ،‬معووادالت حوواکم‪،‬‬
‫روش مدلسوووازی یوووا ارائوووه‬
‫مثوووووال عوووووددی در کوووووالس‬
‫استفاده نمایند‪.‬‬
‫• مراکز آموزشی میتوانند از‬
‫یک محیط شبیه سازی شده‬
‫جهووت ارائووه آموزشووهای از‬
‫راه دور یووووووا تهیووووووه خووووووود‬
‫آموزها بهره برند‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫کا ک مها مشبی مسا م مکمکمب مآمو شها م‬
‫اختصاصی‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪14‬‬
‫شوووورکت هووووا میتواننوووود جهووووت‬
‫آشنایی پرسونل خوود بوا فرآینود‬
‫واحد‪ ،‬از شبیه سوازی فرآینود‪،‬‬
‫مطابق با فرآیند خاص مجتمع‬
‫خود استفاده نمایند‪.‬‬
‫میتوان اثر تغییر یک پارامتر‬
‫را بر عملکرد یوک تجهیوز یوا‬
‫فرآیند را در یک محویط شوبیه‬
‫سازی شده بررسی کرد‪.‬‬
‫میتووووان اثووور یوووک عیوووب یوووک‬
‫تجهیووز بوور عملکوورد فرآینود را‬
‫در محووویط شوووبیه سوووازی شوووده‬
‫بررسوووووی نموووووود و از نتوووووای‬
‫حاصوول جهووت آموووزش نحوووه‬
‫عیووب یووابی تجهیووزات اسووتفاده‬
‫کرد‪.‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫حورمعملک موماج اءم‬
‫ماف ا مشبی مسا‬
‫• نووورم افوووزار جهوووت کموووک بوووه اسوووتاد در‬
‫کنتورل فرآینوود آموووزش دارای یووک واسوط‬
‫کاربری ویژه جهت وی میباشد‪.‬‬
‫• اسووووتاد میتوانوووود از طریووووق ایوووون واسووووط‬
‫کاربری اختصاصوی یوک مودل خواص را‬
‫انتخاب نمایود و شورایط حواکم بور مودل را‬
‫تعریف کند‪.‬‬
‫• بعالوه شرکت کنندگان در دوره نیز‬
‫با توجه بوه تخصوص خوود و وظیفوه‬
‫ای کوووه در شووورکت برعهوووده دارنووود‬
‫طوووی فرآینووود آمووووزش و در کوووالس‬
‫میتوانند به واسوط کواربری ویوژه ای‬
‫دسترسی داشته باشند‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪ GitHub‬چیست؟‬
‫‪ -1‬بزرگترین سایت به اشتراک گذاری کد میباشد‪.‬‬
‫‪ -2‬این سایت بر اساس دستور ‪ Git‬که یک برنامه متن باز جهت کنترل کدهای سیستم عامل لینوکس میباشد‪،‬‬
‫بنا شده است لذا کلیه ویژگی های این نرم افزار را دارد‪.‬‬
‫‪ -3‬این سایت عالوه بر ارائه خدمات مبتنی بر ‪ ،Git‬امکانات متنوعی در اختیار برنامه نویسان جهت مدیریت پروژه‪،‬‬
‫گزارش عیوب‪ ،‬ویرایش برخط و تولید صفحات اینترنتی جهت معرفی پروژه میدهد‪.‬‬
‫حورماستفا رما م‪GitHub‬‬
‫‪ - 1‬ایجاد یک حساب کاربری‬
‫‪ -2‬افزودن بانک کد (‪ )Repository‬به حساب کاربری‬
‫‪ -3‬تعریف مشارکت کنندگان ( ‪ )Collaborators‬در پروژه جهت صدور مجوز نوشتن (خواندن برای همه آزاد است)‬
‫‪ -4‬تعریف بانک کد ‪ GitHub‬به عنوان ‪ Remote‬در ابزار ‪ Git‬محلی‬
‫‪ -5‬استفاده ازابزار ‪ Git‬جهت به روز رسانی بانک کد از بانک ‪local‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪ Git‬میکم گار‪ :‬مه مگا میکم سخ ما مکلم‬
‫پ وژرمب اشت ممیشو م( مفقطمتغیی ات)‪...‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪Git‬‬
‫‪18‬‬
‫میکم گار‪... :‬س موضعیتممتفاوتمب ا‬
‫اطالعاتمتع یفممیشو‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
GitHub‫پیش فتمپ وژرم م‬
Person A
• Setup project & repo
• push code onto
github
• edit/commit
• edit/commit
• pull/push
PersonB
• clone code from
github
• edit/commit/push
• edit…
• edit… commit
• pull/push
Dana Laboratory: An Interview
19
... Git‫چندمفعالیتممتداولم م‬
•
•
•
•
‫نسخه برداری از یک بانک‬
GitHub ‫کد به میزبانی‬
git clone https://github.com/CyndiRader/JavaDemos.git
Create your local repo
‫ایجاد یک بانک کد محلی‬
– git init
(Local rep.)
– git commit –m “Initial commit”
‫ارتباط بانک محلی با یک‬
GitHub ‫بانک به میزبانی‬
Add a “shortname” for your github repository
)Remote rep.(
– git remote add [shortname] [url]
– git remote add origin https://github.com:[user name]/[repository name].git
– Ex: git remote add origin https://github.com:CyndiRader/JavaDemos.git
– Hint: You can copy/paste the repo url from github
Push your code onto github
‫به روز رسانی بانک‬
– git push –u [remote-name] [branch-name].
Remote
– Ex: git push –u origin master
Dana Laboratory: An Interview
20
) ‫ (ا ام‬Git‫ چندمفعالیتممتداولم م‬...
•
•
•
To fetch any new files that have been updated since you cloned:
– git fetch [remote-name]
‫دریافت آخرین تغییرات از‬
Remote
– git fetch origin
If you have a “tracked” remote branch, you can get the files and merge in one step:
– git pull
‫به روز رسانی بانک‬
Forking
Local
– If you want to contribute to a project but don’t have push access, you
can do a fork… create your own copy.
– Main project can pull in those changes later by adding them as
remotes and merging in the code from the fork.
GitHub ‫نسخه برداری در‬
Dana Laboratory: An Interview
21
‫مدلسااا مچیساات؟ممنظااو ما ممدلسااا مشاا کمعملکاا میااکمتجهیاا میااامیااکمف آیناادمباا م بااا م یاضاایماساات‪.‬‬
‫وم وشماصلیم ممدلسا مف آیندمشاملم وشاها مم للا ما میاامپیوسات م(‪ )Sequential‬وم وشممدلساا مبا م‬
‫اسااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا ممعااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا التممیباشااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااند‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫مدلسااا مچیساات؟ممنظااو ما ممدلسااا مشاا کمعملکاا میااکمتجهیاا میااامیااکمف آیناادمباا م بااا م یاضاایماساات‪.‬‬
‫وم وشماصلیم ممدلسا مف آیندمشاملم وشاها مم للا ما میاامپیوسات م(‪ )Sequential‬وم وشممدلساا مبا م‬
‫اسااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا ممعااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا التممیباشااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااند‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫مدلسا‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪24‬‬
‫یووووووک موووووودل از مجموعووووووه ای از‬
‫پارامترهوووا‪ ،‬متغییرهوووا و معوووادالت‬
‫تشکیل شده است‪.‬‬
‫پارامترها‪ ،‬ویژگی های ثابت یوک‬
‫تجهیز یا فرآیند را تعریف میکنند‪.‬‬
‫یعنی با تغییر مقدار یک پوارامتر‪،‬‬
‫ماهیووووت موووودل تغییوووور میکنوووود‪ ،‬بووووه‬
‫عنوان مثال تعداد لولوه هوا و ابعواد‬
‫مبووووووودل از پارامترهوووووووای مبووووووودل‬
‫محسووووب میگردنووود و نوووو سووویال‬
‫جزء پارامترهای فرآیند میباشد‪.‬‬
‫متغییر ها ویژگی های کاری مودل‬
‫را بیان میکنند و میتواننود در یوک‬
‫مووودل دینوووامیکی بوووا زموووان تغییووور‬
‫نمایند‪ ،‬مانند زاویه دریچه یا دمای‬
‫سیال‬
‫مب اسا ممعا الت‪...‬‬
‫‪Modeling in EMSO‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪...‬مدلسا‬
‫•‬
‫•‬
‫‪25‬‬
‫مب اسا ممعا الت‪...‬‬
‫معادالت ریاضی مدل ارتبواط بوین‬
‫پارامترهووا و متغییرهووا را تعری وف‬
‫میکنند‪.‬‬
‫میتوان بین اشویا روابوط مختلفوی‬
‫پیوودا نمووود کووه امکووان تعریووف ای ون‬
‫روابط در مدلسازی باعو تسوهیل‬
‫در تعریوووف میگوووردد‪ .‬بوووه عنووووان‬
‫مثوووال یوووک انوووواعی از پمووو هوووا‬
‫وجووود دارد کووه همووه ویژگووی هووای‬
‫مشووووترکی دارنوووود (رابطووووه پوووودر و‬
‫فرزندی) یا یک پکی از مبودلهای‬
‫سری (رابطه استفاده)‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫‪ ...‬مدلسا‬
‫•‬
‫•‬
‫‪26‬‬
‫مب اسا ممعا الت‬
‫معادالت ریاضی مدل ثابوت‬
‫نمیباشند بلکه امکان دارد با‬
‫تغییر بعضی پارامترها یک‬
‫معادلووووه جووووایگزین معادلووووه‬
‫دیگر گردد‪ .‬به عنوان مثوال‬
‫معوووووادالت مقووووودار ضوووووریب‬
‫اصتکاک در جریوان آرام و‬
‫مغشوش متفاوت است‪.‬‬
‫زبان مدلسازی بایود توانوایی‬
‫تعریووووف انوووووا متغییرهووووا‪،‬‬
‫پارامترهوا (دمووا‪ ،‬فشووار‪ ،‬فلووو‬
‫و ‪ )...‬بوووا آحووواد مناسوووب را‬
‫داشته باشد‪.‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫پسما مب سیماجمالیم وشها ممختلفممدلسا ممیتوا مچندم‬
‫ویژگیممهممب ا میکم با ممطلوبممدلسا م امب شم ‪.‬‬
‫• به یک زبان تعریفی جهت شرح مدل نیاز است‪.‬‬
‫• این زبان باید داری ویژگوی هوای شویء گورا در‬
‫تعریف ارتباط بین مدلهای مختلف‪.‬‬
‫•‬
‫باید تا حد امکان ساده و نزدیک به زبان انسوان باشود‪ ،‬بوه طووری کوه خواننوده بوا حوداقل آمووزش بتوانود‬
‫مدل را تحلیل نماید و بدون تسولط بوه هور زبوان برناموه نویسوی توانوایی تغییور و اصوالح مودل را داشوته‬
‫باشد‪.‬‬
‫دارای دستورات شرطی جهت انتخاب معادالت مناسب در شرایط مختلف‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫•‬
‫ویژگیمها ممثبتمیکم با مب ام م ویسیمجهتمتحلیلممدلم‬
‫ها‪،‬ما جا ممحاسباتمال مومتو یعم تایجم و مشبک‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪28‬‬
‫سرعت باال‪ ،‬توانایی پردازش موازی‬
‫توانمند در تعریف توابع‬
‫دارای توانایی سط باال در محاسبات عددی‬
‫دارای توانایی سط باال در تحلیل روابط ریاضی‬
‫دارای توانایی سط باال در کار با رشته ها‬
‫تنو در ساختارهای داده‪ ،‬بردارها و ماتریسها‬
‫دارای توانوووووووووووووووووایی بووووووووووووووووواال در تولیووووووووووووووووود کووووووووووووووووود‬
‫(‪ )MetaProgramming‬و تحلیل های سیمبولیک‬
‫سووادگی‪ ،‬جووذابیت و نوووآوری جهووت ترغیووب دانشووجویان و‬
‫پژوهشگران به استفاده‬
‫متن باز بون‬
‫توانایی تولید اطالعات بر شبکه‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫ویژگیمها م با ممناسبمجهتمط الیمواسطم‬
‫کا ب‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪29‬‬
‫توانمندی های گرافیکی متنو‬
‫قابلیوووت هوووای مناسوووب در کوووار بووور شوووبکه و‬
‫سیستم عامل های متفاوت‬
‫منابع اطالعاتی در دسترس‬
‫دارای مجوزهای الزم جهت استفاده‬
‫متن باز‬
‫کتابخانه ها و ابزارهای متنو ترسیمی‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬
‫مچ مم لل ما ما مکا یم؟‬
‫‪ .1‬روش متن باز جهت توسعه نرم افزار انتخاب شده است‪.‬‬
‫‪ .2‬سایت ‪ GitHub‬جهت به اشتراک گذاری کد ها در نظر گرفته شده است‪.‬‬
‫‪ .3‬پروژه به نام ‪ dana-laboratory‬نامگذاری شده است‪.‬‬
‫‪ .4‬سایت پروژه ‪ www.dana-laboratory.github.io‬میباشد‪.‬‬
‫‪ .5‬زبووان مدلسووازی نزدیووک بووه ‪ EMSO Modeling Language‬انتخوواب شووده و بانووک موودلها توسووط یووک‬
‫برنامه مترجم به زبان ‪ Julia‬برگردانده شده است‪.‬‬
‫‪ .6‬جهوووت مدلسوووازی ترمودینامیوووک موووواد مووودل ‪ Peng-Robinson‬و ‪ IdealGas‬در حوووال تکمیووول و تسوووت‬
‫میباشد‪.‬‬
‫‪ .7‬محاسبات خواص مخلوط ها در مدل ‪ PR‬انجام شده و در حال تست میباشد‪.‬‬
‫‪ .8‬اطالعات پایه خواص مواد از آخرین اطالعات مندرج در هندبوک ‪ Perry‬استخراج شده است‪.‬‬
‫‪ .9‬بعضی ثابت های الزم جهت محاسوبات در مودلهای مختلوف از نورم افوزار ‪ DWSIM‬اسوتخراج شوده و در‬
‫نرم افزار گنجانده شده است‪.‬‬
‫‪ .10‬یک واسط کاربری جهت تست نحوه اتصال به سرور و انتقال اطالعات طراحی شده است‪.‬‬
‫‪ .11‬بخش ‪ Solver‬برای تحلیل مجموعه ای از روابط جبری خطی و ساده سازی معادالت تست شده است‪.‬‬
‫‪30‬‬
‫‪Dana Laboratory: An Interview‬‬