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2018/11/02

TypeStudioで作るTRNSYSコンポーネント(2)

Proforma(プロフォルマ)の作成

さて、まずはじめにコンポーネントを作成する前にProformaを用意します。普段はあまり意識しないProformaですが、Simulation Studioでコンポーネントとして見ているアイコンの実体がProformaです。

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そもそもProformaって何?

Simulation Studioでコンポーネントの設定で使う図のような画面(Variables Window)が表示されますが、この画面に表示される内容を定義しているのがProformaファイル(拡張子.TMF)です。

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TRNSYSのコンポーネントの実体はFORTRANのサブルーチン(C言語だと関数)に相当します。ProformaはSimulation Studioの画面とサブルーチンのデータ(Parameters,Inputs,Outputs)の橋渡しルールを定義しています。

計算算式の準備

まずは、これから作成するコンポーネントの式を用意します。今回はドキュメントに載っているシンプルなヒーターの式を例にProformaを作成します。

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Tset  設定温度
Tin    入口温度
m      流量
Cp     比熱
Q      負荷

TRNSYS18, Vol.7 Developer’s / Programmer’s Guide,  p7-17, Eq.7.3.1-1 より

さて、この式を元にコンポーネントのProformaを作っていくわけですが、はじめにそれぞれの値をPrameter,Input,Outputに割り当てていきます。

Qは計算結果なのでOutputで問題なさそうです。m, Tset, Tinは時系列で変化する値としてInputに割り当てます。Cpは時系列で変化するならInputで、それほど影響がないようであれば固定値でParamterで扱います。今回はParameterで扱うことにします。

値の割り当てを整理すると次の表のようになります。

Name Role Dimension Unit Def.
m input Flow Rate kg/hr 100.0
Tset input Temperature C 50.0
Tin input Temperature C 20.0
Cp parameter Specific Heat kJ/kgK 4.190
Q output Power kJ/hr 0.0

※デフォルト値(Def.)はInputでは初期値として使われるので、それっぽい値に設定します。Cpはここでは水の比熱です。

Proformaを作成する

Simulation StudioでProformaを作成します。

① メニューから[File]-[New]を選択する。

② 表示されるウィンドウで「New Component」を選択して、

Createボタンをクリックする。

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Proformaのウィンドウが表示されるので、式に合せて設定を行います。

はじめに「General」タブのType Numberの項目にType番号を指定します。ここでは201を指定してください。

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次に、「Variable」タブで、「Variables(Parameters, Inputs, Outputs, Derivatives)」ボタンをクリックして、設定画面を表示します。

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Inputの項目を追加します。「Inputs」タブを選んで、画面右のAddボタンをクリックして新しい項目を追加します。

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先ほどの表に合せてInputsの項目を3つ追加、設定します。

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つづいて、同じように「Outputs」タブで項目を一つ追加、設定します。

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そして最後に「Parameters」タブで項目を一つ追加、設定したらOKボタンをクリックしてウィンドウを閉じます。

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メニューから[File]-[Save]を選択してProformaを保存します。

① 保存先として新しいフォルダ”C:\TRNSYS18\Studio\Proformas\MyComponents “を作成します。

② ProformaをType201Heater.tmfという名前で保存します。

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Simulation Studioのメニューから[Direct Access]-[Refresh tree]を選んで、ツールバーにType201Heaterが表示されればProformaの完成です。

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この段階で、すでにコンポーネントとしてを配置、他のコンポーネントと接続できる状態です。

ただし、実行してみると図のようなエラーになります。Proformaは出来上がったものの、まだコンポーネントの本体、つまり計算処理の部分は作成されていないためエラーになります。

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次回は、計算処理の部分を作成します。

つづく。

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。
Windows10 Pro(64bit, 1803)
TRNSYS18.00.0019(64bit)

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