论文部分内容阅读
在流程工业领域,操作员仿真培训系统的作用日益重要。对于难以找到实际的操作培训环境的新工艺,和涉及高温、高压、强酸等高危险性生产环境的工艺,以及涉及复杂的操作流程,工艺参数的控制要求严格,对操作人员要求高的工艺类型,操作员仿真培训系统的意义尤为明显。通过仿真系统的培训,可以提高操作人员的素质,减少和避免由于人为因素导致的生产事故和财产损失,同时可以提高操作人员处理紧急状况以及异常工况的能力,从而能提高工厂的生产安全性,增加装置的实际生产运转周期。因此仿真培训系统的设计与开发受到了越来越多的重视。本文以某新型冶炼工艺中的核心技术环节高压酸浸工艺为背景,设计开发了高压酸浸仿真培训系统。本文设计的仿真培训系统拥有全流程动态模型,并以霍尼韦尔PKS系统作为控制系统。本文具体研究内容概括如下：(1)分析了高压酸浸的工艺流程,同时研究了其工艺的控制难点以及对生产的影响因素。(2)设计了由过程控制软件和虚拟对象软件组成的软件结构；由操作员站、控制器模拟计算机和虚拟对象计算机组成的分布式硬件结构的高压酸浸仿真培训系统。操作员站模拟DCS操作站,执行监控功能：控制器模拟DCS控制器和传感器执行机构,执行控制功能；虚拟对象计算机模拟高压酸浸生产过程,运行高压酸浸过程动态模型。(3)根据仿真培训软件的总体需求设计开发了仿真培训系统的过程控制软件。本文设计开发的控制软件,不仅拥有常规控制软件的控制功能和监控功能,还拥有初始化功能、与模型软件通讯功能等与培训相关的特殊功能；使控制软件能够满足各种培训内容的需要,最终实现与仿真系统的虚拟对象软件构成一套完整的仿真培训系统,实现与工业现场一致的控制技能培训,同时也能进行更加完整的控制方案设计、控制算法组态等技能测试。(4)通过对仿真培训软件的整体测试,验证了本文设计的仿真培训软件完全满足培训的需要,可以实现对工业过程的模拟；拥有开车、停车、正常工况、故障模拟等环节,使得仿真系统能够进行全工况模拟,让受训人员得到全面的培训。