工業軟件之DCS仿真系統應用案例檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

工業軟件之DCS仿真系統應用案例目前，火電機組正向着大容量、高參數的方向發展，其運行安全性和經濟性在一定程度上依賴於運行控制水平的高低，因此對運行人員的熟練操作及處理事故的能力有了更高的要求，同時隨着機組的自動化控制水平的提高，運行人員在實際機組上的操作機會將會更少，為了使運行人員得到有效的運行操作培訓，也為了能培養出全能值班員，全範圍仿真培訓裝置的必要性越來越明顯。

案例背景介紹

1、概述

目前，火電機組正向着大容量、高參數的方向發展，其運行安全性和經濟性在一定程度上依賴於運行控制水平的高低，因此對運行人員的熟練操作及處理事故的能力有了更高的要求，同時隨着機組的自動化控制水平的提高，運行人員在實際機組上的操作機會將會更少，為了使運行人員得到有效的運行操作培訓，也為了能培養出全能值班員，全範圍仿真培訓裝置的必要性越來越明顯。

而OTS仿真培訓系統能使電廠運行人員熟練地掌握機組啟、停和正常運行的全程操作，避免誤操作情況的發生，幫助運行人員全面地掌握機組的運行特性，可有效地提高運行人員對機組的調控能力；同時仿真機具有電廠常見事故的模擬功能，事故現象逼真，能夠滿足運行人員對運行培訓、熱工保護、調節控制、事故分析的學習要求，以及通過仿真機可以進行機組運行特性的分析研究，驗證機組運行操作規程，改善和提高機組的運行操作技術方法，從而有效地提高機組運行的經濟性。

目前，企業對安全性、經濟性等指標的要求越來越高，OTS仿真培訓系統在電廠的安全經濟運行方面會發揮出越來越大的作用。

2、基於虛擬DCS的仿真系統結構

目前電廠仿真培訓系統中最常用的再現DCS的方法有仿真式和全激勵式兩種。仿真式是根據DCS的組態圖、屏幕顯示畫面及操作，在新的軟硬件環境下重新編程，實現其控制策略和人機接口等功能，最後達到與仿真對象一致的效果。這種方式實現成本不高，但有以下不足之處:

（1）仿真式只能實現控制系統的部分仿真，軟件逼真度和可信度不夠高，而且在操作員的操作方式、操作習慣方面都會因為二者的開發平台不一樣，產生差異，難以實現與現場完全相同的DCS環境，無法達到真正意義上的全仿真效果。

（2）當現場控制系統組態改動時，仿真機的控制系統跟蹤修改繁瑣困難，擴展性、適應性差。

（3）對熱控人員無法進行邏輯修改、控制參數整定等培訓。

全激勵式DCS省略了輸入/輸出等卡件，採用真實DCS的硬件軟件和網絡系統的適當配置來再現DCS，它具有極高的軟硬件逼真度，可在仿真機上方便地進行控制算法分析研究及改進工作。這種方式的缺點是軟硬件實現成本高、結構複雜、移植性差、與模型系統連接較困難。

鑑於兩種方式都存在缺陷，和利時開發了基於虛擬DCS的仿真系統。該控制系統的仿真採用真實DCS技術，以真正的DCS軟件及虛擬DPU軟件為基礎，系統結構、圖形組態、邏輯組態完全與現場一致，組態文件可被直接導入到仿真機。虛擬DCS的仿真系統具有仿真精度高、開發周期短、仿真效果好的特點。虛擬DPU技術是指將真實DCS的DPU虛擬軟件化，開發的虛擬DPU軟件能夠完全代替真實DPU的計算、通訊功能，從而降低用戶的使用與維護成本。

3、仿真系統硬件組成

仿真系統由仿真主機（模型站兼教練員站）、DCS&DEH操作站、就地操作站、DCS站（DCS服務器兼工程師站）、虛擬DPU站、網絡設備等組成。DCS操作員站的數量根據用戶需要配置，並且可以隨時擴充。