一种新型化工实训仿真系统的开发与应用.pdf

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1、2014年第6期化学_T程与稀2014年6月ChemicalEngineering＆Equipment259一种新型化工实训仿真系统的开发与应用刘慧(浙江中控科教仪器设备有限公司，浙江杭州310053)摘要：人型化工生产装置的_T艺流程较为复杂，操作繁琐，企业对技术]二人的技能水I要求很高，用实际生产装置培训操作人员受到很多限制，为我们开发了一种新型化工实训仿真系统。学生可以祚本系统的生产置区进行阀门、设稀的实际操作；生产装簧设备状态的变化通过仿真系统进行计算，仿真⋯符个工艺参数的变化，然后反馈给过程监控操作空的DCS控制系

2、统以及现场的二次显示仪表：DCS控制系统可根据_T艺参数的变化自动控制或接受人_T操作输出指令给生产设备装黄区执行机构。这样，就町以使仿真控制’实操有机的结合起来，火火提高了学生的职业技能，达到最佳的教学效果及培训日的。此系统以T厂真实置为背景，采用开放性的_T艺参数设汁和先进的软件l台，体现_T厂现场的真实状态。关键词：化T仿真；技能培训；实训教学引言理变化或是化学反应引起设液位变化的辅助阀门)、手动近几年米，我国化T工业的不断发展，新装置和新技术阀门等。过程仿真系统包括——仿真系统服务{}{}、仿真系统更新速度断加快，企

3、业对技术_T人的需求量越米越大，对10机柜，过程脆控操作室包括---DCS控制站、_T程师站、技能水的要求越米越商，拥有人量具有良好操作技能的一操作员站和打EIJ机等’砹备。线生产丁=人足装簧安伞、稳定、长川期、满负荷、优化运行过程仿真系统足一个以高性能计算机为基础、具有仿真的必要保障，这一定程度I：促进了职业技术教育的发展，化_T过程设备性能、过程反应工程特性的系统仿真控制系同时也对职业技术教育提}J_{r更高的要求，为此高职、高专、统有自己的输入信号，这些信号通常是代表进入某个设稀的高等院校相关的专业教师们一直期待着一种

4、理想的多功能物料量，如蒸汽量、压缩空气量等。这些量进入仿真系统后，化工仿真培训系统。近几年仿真培训系统得到了很火的发系统则根据实际_T艺过程的设备能力和机械原理，确定_T艺展，仿真培训系统简而言之就是用计算机模拟DCS控制环境状态量和进入系统的物料流量方程；或足根据该设备内部的[Ill,1)用中运行的实时动态数学模型取代真实的生产装置，化学反应过程机理，确定其关于_T艺状态量的反应动力学方这样的仿真环境下对学生进行操作技能训练。但是这种仿程：根据物料守恒和能量守恒原理，将引起该特征值变化的真系统存在一定的缺陷，学生们I'脑上

5、看到的模型和现场众多素组合并构成数学模型；通过榆测相关I数的状态的实物存较人的差异，实训过程缺少“实物感”，并能值，经数学模型计算，得“i当前特征值的数值和状态，如温完全代替实物实训。而且很多现场的阀门、设稀的实际操作度、压力数据等等。由于输入的量是个随时间变化的物理量，训练得不到锻炼，特别是一化T厂也不会让学生随意的介而，仿真系统的输f【j量也是一个动态的变化量。现场操作入化lT生产问进行相的训练。由于仿真操作不能完全代阀门的开度变化和机泵的开停按钮足仿真系统系统输变替实操，搭建仿真实操有机结合的化lT实训台是目前的化的动

6、，设备的物理尺寸、化学反应的动力学规律(数学发展趋势。模型)足输m变化的础。1化工实训仿真系统的组成过程控操作室足一个真实装置的中央控制室，町以由此系统分三个部分：生产置区、过程控操作室和过DCS系统进行操作组织。DCS控制系统本按照LT厂中真实程仿真系统。生产装置区，以大型现代化真实的化_T厂生的DCS控制装置的功能进行设计，与真实控制系统的差别主产流程为蓝本、进行合理的裁、尺寸按照一定的LL~,J进行要在于信号来源不同——本DCS控制系统的数据是由过缩小的生产装置，该装置安装有检测仪表、现场显示仪表、程仿真系统通过数学模

7、型计算得l米，然后采用通讯方式传送执行机构、辅助执行机构(为了演示真实流程中物料发生物给它。刘慧：一种新型化工实训仿真系统的开发与应用26l3化工实训仿真系统的特点模拟机泵的启停状态。(1)数字高真仿真：系统以工厂真实装置为背景，4化工实训仿真系统的培训范围采用开放性的1=艺参数设计和先进的仿真软件平台。工艺参(1)化工工艺技能培训：本系统町以让学生理解工艺数达到高真仿真，实现lT厂运行数据的真实再现，体现工厂流程，学习各个设备的工作原理、发生的化学反应，物料以现场的真实状态。及能量的变化。(2)工厂化对象背景：以某个化_T

8、生产装置的主物料(2)化_T操作(系统操作员)技能培训：学生町以本工艺流程为攮础，可整休或分车间或分单冗运行。对装置现系统上进行置的开停车操作、单元置的正常操作及异常场的类型的设备各设计一定量的可解剖设备，可以让学现象的分析、整套装置的常操作及异常现象的分析、典型生认识、掌握设备内部结构。