和利时虚拟DCS仿真系统技术方案-炼油(2)

(5) 机房建造标准

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国标GB 9361-1988《计算站场地安全要求》 国标GB 2887-1989《计算站场地技术条件》

国标GB 6650-1986《计算机机房用活动地板技术条件》 国标GB 50174-1993《电子计算机机房设计规范》

2.3 仿真系统特点 仿真系统特点

(1) 采用具有自主知识产权、并达到21世纪国际先进水平的高级仿真支撑软

件、教练员台软件、自动化建模工具软件和模型技术。它经过了多年在国内仿真项目中的应用，得到了锤炼和完善，取得完全的成功。它可以支撑仿真机系统的实时运行、在线修改、远程培训、控制方案设计、控制策略验证等多种当今世界仿真领域最先进的强大功能。

(2) 专门开发的教练员站软件，具有极为灵活的培训、监视、控制等多种功能。

它支撑个性化、趣味化的培训方案，能对受训人员进行全面、科学培训，对学员的实际操作情况进行远程监视与考核，可用于工厂运行培训、控制

人员维护培训、运行方式研究、控制策略研究、控制逻辑验证等完全达到和满足工厂培训的要求。

(3) 全面采用具有自主知识产权的自动建立仿真模型的工具软件。它具有界面

友好、统一、直观的特点。它不仅大大地提高了仿真模型软件的开发效率，而且还使仿真机的开发具有一致性和连续性，便于后期的开发、维护、升级，同时还非常容易被用户方技术人员所掌握。

(4) 采用先进的国际知名品牌的硬件系统，具有极高的可靠性与稳定性，在性

能上不仅可以完全满足用户方目前的要求，同时具有一定的扩展能力。 (5) 采用全物理范围、全过程、高精度、高响应速度的数学模型，严格保证仿

真的静态和动态精度。

(6) 控制系统的仿真采用虚拟DCS技术，以真正的DCS软件及虚拟DPU软件

为基础，系统结构、控制图形组态、逻辑组态完全与现场一致，组态文件可被直接导入到仿真机。具有仿真精度高、开发周期短、仿真效果好的特点。虚拟DPU技术是指将真实DCS的DPU虚拟软件化，开发的虚拟DPU软件能够完全代替真实DPU的计算、通讯功能，从而降低用户的使用与维护成本。传统仿真机与虚拟DCS仿真机比较如下所示：

模即可自动完成模型的生成，同传统的手工编程式、填表式、模块式建模相比，图形化自动建模具有建模周期短、工作效率高、通用性强、易于维护与管理的优点。

2.4 仿真机实现的总体目标 仿真机实现的总体目标

具备完善的运行人员培训功能，提供向受训人员展现正常和故障情况的实际现场运行状态，有效地提高运行人员的专业知识、操作技能、应变能力和熟练程度，使运行人员经培训后能熟练地掌握装置启停过程和维持正常运行的全部操作，学会处理异常、紧急事故的技能，提高实际操作能力和分析判断能力，训练应急处理能力，确保装置安全、经济运行；

3. 仿真机的能力

3.1 工况仿真能力

和利时公司提供的仿真机具备正常工况、特殊工况和事故工况的仿真能力，在各个工况下，仿真系统的反应现象均与现场一致，精度满足国内国际行业标准的要求。具体仿真工况如下：

正常工况仿真 自动故障处理工况仿真 启停工况仿真 事故工况仿真 3.2 图形显示能力 图形显示能力

仿真系统中的图形界面包括DCS操作员站界面、现场站界面、工程师站界面和教练员站界面，除教练员站界面及现场站界面外，其他界面全部与现场使用的图形界面完全一致。教练员界面采用仿真培训系统独有的界面开发技术，所有的界面均为色彩优美，使用方便的图形化界面，使用鼠标即可完成需要的全部操作。图形界面具有如下特点：

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能动态调用或更新LCD上的显示，供操作员监视仿真对象的运行情况和运行状态。所有DCS/DEH站上的显示画面均直接采用现场画面组态文件，显示画面效果与功能自然与现场完全一致。

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现场站界面也采用DCS的图形组态工具软件绘制，图形样式、颜色和动态均参考现场习惯完成。接地站上除了可以显示现场设备的状态和对现场设备进行操作外，还可以显示主控室操作设备的状态。

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画面上任何实时变量的刷新时间周期均不大于1秒，与现场DCS完全一致。

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任何对现场设备的操作均可在1秒内完成，同时反馈信号在操作完成后1秒内即可正确显示，与现场DCS完全一致。

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可以在2秒内调出任何一副画面，同时调出任何一副画面的操作不会超过3次，与现场DCS完全一致。

3.3 修改能力 修改能力

强大的图形、逻辑及模型修改能力。

和利时的仿真系统采用的是真实的DCS软件，所以只要具备一般的DCS维护能力就可以对该系统的控制部分进行修改和调试，不需要配备专业人员，大大减少客户的开发费用和维护费用。同时可根据客户需求，进行不断的软件升级服务。 3.4 仿真机操作限制 仿真机操作限制

当仿真系统的某些参数接近或接近超出现用模型的限制和装置设备条件限制时，仿真系统可以在教练员台上发出报警信号，提醒教练员已经超出仿真模型的使用范围，仿真结果可能不可信，以免对培训造成不利的影响。

4. 仿真范围和程度

4.1

概况 概况

仿真模型软件在计算机上实现对被仿真对象即油母液岩炼油系统、控制系统的动态仿真，同时也包括对现场设备操作的仿真，其仿真范围和程度的依据和基础是用户提供的技术资料。 4.2

仿真软件的特性 仿真软件的特性

(1) 建模的范围和仿真的程度满足用户的要求。

(2) 数学模型根据用户提供的资料建立。资料缺乏的情况下，和利时公司所采用的经验公式、方程及数据将征得用户同意。

(3) 数学模型方程遵守能量、质量和动量守恒定律。

(4) 在建模中所作的全部假设和简化原则，经过多个仿真项目的验证，具备合理性和适用性，不影响仿真机的仿真范围、逼真度和精度。

(5) 因为采用的是虚拟DCS仿真机技术，故采用是真正的DCS软件，包括DCS服务器软件、DCS工程师站软件、DCS操作员站软件、DCS虚拟DPU软件。其功能与真实DCS完全一样，即1：1仿真。

(6) 采用的计算方法合理，满足精度要求。 (7) 采用的迭代率满足模型运算的精度要求。 (8) 全部模型软件由高级语言编写。

(9) 模型软件是模块化结构，便于模型的加入、删除和修改。 4.3

数学模型形式 数学模型形式

(1) 建立全物理过程数学模型。装置启停、正常运行以及故障等全部直接包括在该模型中，不含该模型以外的函数发生器。

(2) 每个子系统有明确的定义，并由一个或多个或一组软件模块来实现。每个模块能独立地加入和取出，也能借助于仿真软件支撑系统方便地进行修改。各种软件模块与相应的子系统相对应。每个模块按相应的工厂功能的物理特性来定义。程序模块典型地表示物理上可分割的子系统或组件，如果这个子系统或组件的功能是复合的，那么程序模块可能再进一步分成程序子模块，以保证整体模块的完善。模

型之间的相互关系清晰。

(3) 在仿真支撑软件支持下，程序设计的模块化和 "自顶向下" 的结构化程序设计技术为扩展和开发提供灵活的树形结构数学模型。当修改模型中的任意参数或程序，或者更换某个模块或加入新的模块时，能方便、灵活地实现并在线编入软件运行系统。因此，在系统设计时就留下足够的空间（冗余大于40%)，为用户在模拟培训系统运行之后，实现变换模块和扩充模块的需要。在本系统交货时，和利时公司向用户提供计算机的备用时间和 …… 此处隐藏：2714字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……