特色业务

炼化企业操作员仿真培训系统解决方案
 
  方案概述
  仿真培训系统是一个以计算机为手段,通过建立工艺过程的真实系统数学模型,在计算机、网络设备、仿真DCS键盘等硬件环境支持下,再现真实工艺过程特性的系统。它是化学工程、自动控制工程、计算机技术、网络通信技术、软件工程和系统工程等多学科、综合性的集成。该系统目的是通过为装置操作人员提供模拟的生产装置操作及控制环境,帮助操作人员了解、熟悉生产过程,训练其操作能力和应变能力,提高其理论水平,丰富其操作实践经验。
  主要内容
  炼化企业操作员仿真培训系统软、硬件架构体系如下:
 
 
     图1 仿真培训系统的软件架构体系
 
 
     图2 仿真培训系统硬件架构体系图
  主要功能
     ● 开车培训:有冷态开车和热态开车培训两种,训练操作工如何从彻底停工后的装置状态开到正常操作状态或从非彻底停工的任意状态,开到正常。
     ● 正常生产培训:是装置在平稳生产的情况下,由操作人员进行操作。此时,教师可利用仿真培训系统的事故设定功能设定某一个或一组事故,让操作人员判断、处理,以此来训练操作人员的事故处理能力。
     ● 停车过程的培训:包括正常停车和紧急停车两种。训练操作工如何进行停工操作处理。
     ● 现场操作培训:在学员站上有现场流程图画面,操作者可以像现场操作工一样进行操作,如关闭现场阀门、调整旁路阀的开度等。
     ● 联锁系统培训:学员在操作过程中,如果出现失误,使操作参数达到联锁条件,本系统会自动发生联锁动作,在流程图画面和报警画面上给出相应的报警信号。以此帮助学员熟悉联锁系统,培训他们对突发事故的处理能力。
  典型的操作仿真培训系统举例如下:
 
 
 
     图3 仿真流程图画面举例
  系统特点
     ● 实时性:整个系统运行周期在正常情况下是1秒。实时性好。
     ● 准确性:在设计态条件下,模型参数的误差一般小于仪表量程的1%,个别要求高的参数还要更加精确。
     ● 逼真性:软件开发中采用严格的复杂动态数学模型。在系统进行操作或受到扰动时,主要相关变量的变化趋势与实际完全相符。变化的过渡过程时间与现场吻合。在仿真软件运行到正常工况并达到稳定时,主要变量的数值与工程设计稳态值偏差控制在1-3%之内。允许在正常工况之外任意做高低负荷试验(60%-110%),软件均能正常运行且变化趋势与现场吻合。
     ● 可操作性:本仿真系统能适应不同的操作条件和操作要求,可根据现场工艺操作规程随意操作。即使操作工极端的误操作,模型也能正确响应,不“死机”。
     ● 连续性:开停车、正常操作和事故处理等采用的是统一的动态数学模型和逻辑模型,开车过程能光滑而连续地经过各种中间状态,过渡到设计状态,或从设计态光滑而连续地退回到冷态,动态响应时的参数变化是连续的,没有突变和跳跃。
     ● 可扩充性: 本系统的开发采用了积木式的开发结构,从而使整个软件维护方便、扩充容易。在用户流程方案、生产方案、控制方案或原料性质等发生变化时,能够很容易地对软件进行修改和扩充,以适应用户的新要求。
效益分析

  仿真培训系统的作用

       ●    掌握 DCS 的操作方法和功能
       ●    熟悉工艺流程和现场操作
       ●    培训开工、停工、正常运行操作法及事故处理
       ●    对开工、停工操作进行智能指导
       ●    熟悉自控方案,为生产控制、优化操作提供参考
       ●    指导操作工了解工艺机理
       ●   为事故预测和诊断专家系统提供模拟环境
       ●    强化工人岗前(或转岗)培训

  仿真培训系统的经济效益

       ●     提高工人素质和操作技能,提高装置经济效益
       ●     节省工人岗前及转岗培训费用
       ●     为装置安、稳、长、满、优运行奠定基础,提高装置经济效益
       ●     减少事故和停工次数,提高装置经济效益。
       ●     为装置一次开工成功奠定基础,减少浪费
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