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工业软件之DCS仿真系统应用案例目前，火电机组正向着大容量、高参数的方向发展，其运行安全性和经济性在一定程度上依赖于运行控制水平的高低，因此对运行人员的熟练操作及处理事故的能力有了更高的要求，同时随着机组的自动化控制水平的提高，运行人员在实际机组上的操作机会将会更少，为了使运行人员得到有效的运行操作培训，也为了能培养出全能值班员，全范围仿真培训装置的必要性越来越明显。

案例背景介绍

1、概述

目前，火电机组正向着大容量、高参数的方向发展，其运行安全性和经济性在一定程度上依赖于运行控制水平的高低，因此对运行人员的熟练操作及处理事故的能力有了更高的要求，同时随着机组的自动化控制水平的提高，运行人员在实际机组上的操作机会将会更少，为了使运行人员得到有效的运行操作培训，也为了能培养出全能值班员，全范围仿真培训装置的必要性越来越明显。

而OTS仿真培训系统能使电厂运行人员熟练地掌握机组启、停和正常运行的全程操作，避免误操作情况的发生，帮助运行人员全面地掌握机组的运行特性，可有效地提高运行人员对机组的调控能力；同时仿真机具有电厂常见事故的模拟功能，事故现象逼真，能够满足运行人员对运行培训、热工保护、调节控制、事故分析的学习要求，以及通过仿真机可以进行机组运行特性的分析研究，验证机组运行操作规程，改善和提高机组的运行操作技术方法，从而有效地提高机组运行的经济性。

目前，企业对安全性、经济性等指标的要求越来越高，OTS仿真培训系统在电厂的安全经济运行方面会发挥出越来越大的作用。

2、基于虚拟DCS的仿真系统结构

目前电厂仿真培训系统中最常用的再现DCS的方法有仿真式和全激励式两种。仿真式是根据DCS的组态图、屏幕显示画面及操作，在新的软硬件环境下重新编程，实现其控制策略和人机接口等功能，最后达到与仿真对象一致的效果。这种方式实现成本不高，但有以下不足之处:

（1）仿真式只能实现控制系统的部分仿真，软件逼真度和可信度不够高，而且在操作员的操作方式、操作习惯方面都会因为二者的开发平台不一样，产生差异，难以实现与现场完全相同的DCS环境，无法达到真正意义上的全仿真效果。

（2）当现场控制系统组态改动时，仿真机的控制系统跟踪修改繁琐困难，扩展性、适应性差。

（3）对热控人员无法进行逻辑修改、控制参数整定等培训。

全激励式DCS省略了输入/输出等卡件，采用真实DCS的硬件软件和网络系统的适当配置来再现DCS，它具有极高的软硬件逼真度，可在仿真机上方便地进行控制算法分析研究及改进工作。这种方式的缺点是软硬件实现成本高、结构复杂、移植性差、与模型系统连接较困难。

鉴于两种方式都存在缺陷，和利时开发了基于虚拟DCS的仿真系统。该控制系统的仿真采用真实DCS技术，以真正的DCS软件及虚拟DPU软件为基础，系统结构、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。虚拟DCS的仿真系统具有仿真精度高、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。

3、仿真系统硬件组成

仿真系统由仿真主机（模型站兼教练员站）、DCS&DEH操作站、就地操作站、DCS站（DCS服务器兼工程师站）、虚拟DPU站、网络设备等组成。DCS操作员站的数量根据用户需要配置，并且可以随时扩充。