高压加氢裂化装置仿真培训系统开发

针对某石化企业400万吨高压加氢裂化装置,为提高操作人员的操作能力和技术水平,培训器采用建立机理动态仿真模型,通过集成工艺仿真软件、仿DCS学员站软件和总体监控软件,开发出高压加氢裂化装置动态仿真培训系统。系统可设置复杂事故11项,实现了实时切换开工、停工、正常培训的功能,具有较完善的评分系统。仿真实验表明,仿真值与设计值的相对误差均在3%以内,符合动态仿真的精度要求,能够真实反映装置的开停车和生产事故的动态特性,在培训过程中取得了良好效果。     

一种新型精细化工过程仿真操作培训系统的开发

精细化工过程工艺复杂、操作繁琐,对操作人员的操作技能要求高,但用实际生产装置培训操作人员受到很多限制,需要开发仿真操作培训系统来培训操作人员。而现有的仿真培训系统开发方法不易做到模块化、通用化,开发不方便,因此需要研究新的更高效的仿真系统开发方法。使用通用监控和数据采集组态软件(Supervisory Control and Data Acquisition,简称SCADA)作为图形用户界面开发平台,综合应用机理建模法和动态补偿建模法建立过程动态模型,提出了一种新的基于通用监控和数据采集组态软件(SCADA)过程仿真系统开发模式。通过设计一种动态链接库函数,经过组态软件的数据库把动态模型计算程序和图形用户界面相连,成功地实现了过程仿真培训系统的集成,开发了一种SCADA模式精细化工生产过程仿真培训系统,其组成更加模块化,开发方法更加通用化,更易开发。一套精细化工生产装置的仿真培训实践表明,该仿真培训系统操作运行效果生动逼真,能较好地满足生产操作培训需要,改善了操作培训效果,提高了操作培训效率。     

TDI工艺动态仿真培训系统的开发

该文针对TDI装置工艺复杂、有关数据资料少、涉及的组分复杂,无法采用经验模型对单元设备进行仿真的实际情况,采用了更为准确的机理模型,并用Euler法求解数学模型,采用了Joback基团贡献法等多种估算算法解决了基本物性和热力学性质计算的问题,开发了多个化工单元仿真公用模块,并按功能把整个仿真系统分解成若干个子系统,优化了系统结构,提高了计算的精确性且很好地满足了实时动态的要求,采用C＋＋语言,成功地开发了TDI生产工艺仿真培洲系统。对生产工艺的仿真表明,该仿真培训系统能较真实地反映装置开停车、生产及事故状态的动态效果,可用于操作人员的培训,也可用于专家对生产工艺优化、诊断和控制方案的研究,在实际应用中取得了良好的效果。     

KBR工艺合成氨装置仿真培训系统开发

在深入分析KBR合成氨工艺特点的基础上,采用仿真模拟技术的员工培训模式,兼顾模型的机理性和仿真的实时性,利用装置设计和实际生产数据,开发了45wt/a合成氨装置全流程模拟仿真培训系统。实际应用表明:系统仿真结果的各项参数指标和生产装置设计数据的相对误差控制在5%以内,能够真实反映实际生产装置的开车、运行、停车和故障处理等生产过程,具有实用性与预防性、可重复使用与经济性、真实性与安全性等诸多特点。本系统不仅可用于仿真培训,还可帮助工艺人员对装置进行动态分析、设计检验和案例研究,具有较高的应用价值。     

催化重整装置仿真培训系统开发

为提高操作人员的操作技能,开发催化重整装置全流程仿真培训系统。以某重整装置设计数据、操作数据、DCS数据以及操作规程为基础,进行建模、绘图和组态,开发出重整装置全流程仿真培训系统。由于重整反应涉及组分过多,反应复杂,故采用集总方法建立重整反应器的动态数学模型。经动态仿真测试,模型的计算结果与装置的操作数据一致性较好,相对误差控制在±5%以内。该仿真培训系统包含开、停工及事故处理工况,能够较好地反映装置实际运行情况,具有较好的动态特性。     

四组阀在化工仿真培训系统中的实现研究

为学习、研究化工仿真培训系统实现的原理和方法,促进化工仿真培训系统的发展,以四组阀在化工生产的开、停车及事故处理操作为对象,采用以数据库为核心的体系结构思想,仿真环境作为支撑的开发模式,制作四组阀在化工仿真培训中的仿DCS和仿现场界面,开发四组阀开度计算和流量计算的算法,描述四组阀在化工仿真培训系统中的数据结构和数据传递过程,实现四组阀的仿真操作。此种开发方法具有思路清晰、简单易学、复用性高和可促使仿真环境不断发展的特点,对其它化工过程仿真培训系统的开发具有重要的借鉴意义。     

原油常减压蒸馏工艺的动态仿真

为了更好的掌握原油常减压蒸馏系统在开停车过程和正常操作时的工况、预测事故状态,实现准确无误的控制过程.对某厂原油常减压蒸馏过程进行了仿真.首先对流程中的蒸馏装置初馏塔、常压塔、减压塔进行分析.为建立精确的模型,考虑了塔的流体力学特性和多个精馏塔之间的相互作用的影响,并根据物料衡算、能量衡算、相平衡等,建立了蒸馏装置的数学模型,并由模型的形式选取适当的求解方法.仿真结果表明,达到稳定状态的结果能正确地反映装置实际工况的运行情况,为实际工况中的工艺设计和系统优化,提供了重要的理论依据.工艺仿真系统已成功应用于常减压装置的开停车过程和正常操作等培训内容.     

催化重整装置仿真培训系统的开发

以30万吨/年催化重整装置为对象,研制开发了生产装置全流程、全工况操作的DCS仿真培训系统.该文介绍了系统结构和各部分的功能;同时,结合实例说明了建立包括正常操作、开工和停工的动态仿真培训数学模型的过程,采用机理和经验相结合的方法,既逼真地反映了实际生产过程运行情况,又满足了仿真培训系统的实时要求,为操作人员的培训发挥了重要作用.     

环己烷精馏装置仿真培训系统的开发

化学工业的生产特点及其在安全环保方面的特别要求决定了企业员工培训和学校学生的实习都不允许在真实的生产装置上动手操作,解决这一难题的途径之一是开发具有真实工业场景、工艺过程和操作参数与实际装置高度接近的仿真培训系统。按照工艺和设备具有典型代表性的思路,选择以环己烷氧化制环己酮生产装置中的环己烷精馏为对象开发仿真培训系统,针对三效精馏和组分多的复杂工艺,采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,将各个独立的模型设计成独立的模块,模块之间通过变量进行连通,模块的连接关系按工艺连接关系搭接,仿真对象的有关数据来源于实际生产装置的运行参数,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。整个系统包括了环己烷精馏装置生产工艺仿真软件,计算机控制系统(DCS)的实时仿真和仿真操作评价系统,是对环己烷精馏装置的全系统仿真。系统中开发平台的各项功能,提供了一套完整的开放式仿真平台。通过使用证明该系统能够有效模拟环己烷精馏的工艺现象和工艺操作步骤,真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,同时对工艺装置的安全分析和应急处理训练提供了一个良好的平台,可满足培训操作工和学生的需要,也可用于生产工艺的优化、诊断和控制方案方面的研究。     

以组态软件为平台开发IPC模式过程仿真培训系统

本文根据精细化工生产过程的工艺特点，以自控组态软件为用户图形界面开发平台，采有IPC单台PC机智能控制仿真模式，应用动态补偿法拟合过程的动态数学模型，并用Visual C 编制生成模型仿真计算动态链接库函数，通过组态软件的数据库与仿真图形操作界面相连，开发了一套复杂的小型精细化工生产过程的动态仿真培训系统，该系统经工艺技术人员考核运行和实际培训使用，表明其具有良好的仿真操作培训作用。     

乙苯装置工艺仿真培训系统开发

以8万吨/年苯乙烯乙苯装置仿真培训系统的开发,对该装置工艺复杂,涉及组分多,无法应用经验模型仿真,故采用严格的机理模型,开发了多个化学单元设备的仿真模块,并采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,通过有效的计算法,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。通过验证仿真系统能较真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,可用于培训操作工,也可用于专家研究生产工艺的优化、诊断和控制方案,在实践中效果良好。     

甲苯一段硝化反应装置的动态仿真分析

研究优化硝化反应器建模问题,对国内某化工厂甲苯一段硝化工艺,重点对硝化反应装置进行了研究.为了提高求解速度和准确性,更好的掌握和预测装置在开停车过程、正常工况和事故状态下的动态现象,建立了相应的动态仿真机理模型,并且开发了相应的动态仿真程序模块,使稳态时的结果能真实的反映正常工况下的生产实际情况,并进行仿真.仿真结果表明,仿真与生产实际值误差在2%以内,动态实时仿真能很好的反映开停车及事故状态下的动态效果.利用模型的操作特性,获得了适宜的操作参数范围,证明仿真系统软件对指导实际生产流程有重要意义.     

火力发电机组全工况动态仿真系统软件

前言随着火力发电机组单机容量的不断提高,机组的运行操作也越来越复杂,对操作人员的操作水平要求也就越来越高,因此操作人员的培训工作就日趋重要。从廿世纪六十年代开始国外出现了火力发电机组仿真培训装置,使操作人员的培训工作有了很大提高。最早的仿真培训装置是采用模拟计算机,随着数字计算机性能的不断提高,目前已全部采用数字计算机进行仿真。本文所描述的是我国第一台利用国产DJS—100系列数字计算机实现的电站仿真培训装置的仿真系统软件。     

新华DCS创建仿真系统的实现方法

随着自动化控制技术的高速发展,对控制系统的操作人员和维护人员都提出了更高的要求,企业一般不会采购一套完整的DCS系统用于培训,更不可能采购一套生产设备配合控制系统专用于培训,因此,使用仿真系统来代替实际的DCS系统和现场生产装置显得尤其重要.本文介绍了使用上海新华DCS控制系统自带的VXCU软件创建仿真系统的具体过程,实现了对硬件控制器和现场设备的仿真,对DCS系统维护人员和设备操作人员的培训具有重要意义.     

尿素工艺仿真培训系统

一、前言化肥厂的尿素生产过程是由若干设备组成的连续生产的生产过程,在生产过程中原料要循环使用,因而某一参数的变化必然对其它参数带来影响,甚至影响产品质量,这就给操作人员提出了较高的操作要求。基于此,化工部教育司于一九八七年给北京化工学院仿真中心下达了开发“尿素工艺仿真培训系统的任务”,我们已于九零年完成。我们建立尿素工艺仿     

Lurgi型甲醇合成反应器的动态模拟

为了能更好地预测甲醇合成系统的动态特性、合成与分析控制系统、模拟开停车及事故和培训操作人员等,对Lurgi型甲醇合成反应器的模型化与动态模拟技术进行了研究。根据物料及热量守恒方程建立了Lurgi型甲醇合成固定床反应器的动态模型,并根据模型的形式和特点选择了适当的数值计算方法,开发了动态模拟程序模块,并据此通过模拟计算获得了适宜的操作参数范围,这对于优化合成工艺,提高甲醇产量有明确的指导意义。应用结果表明,达到稳态时的结果能真实地反映生产实际情况,动态过程能很好地反映生产变化趋势。该模型对Lurgi型甲醇合成反应器动态特性和控制方案的研究,以及甲醇合成相关工艺仿真培训系统软件的开发等都有重要的意义。     

二氧化碳汽提法尿素装置仿真培训系统开发

仿真培训系统是目前化工生产中重要的培训方式之一.在尿素合成反应中,由于甲铵在低压条件下极易分解,针对测量技术无法在高压条件下直接取样分析,无法获得甲铵含量具体数据,对动态机理模型的开发带来难度.以二氧化碳汽提法尿素生产装置设计数据和生产数据为基础,为解决以上问题,利用机理模型建立尿素生产装置全流程仿真培训系统.经动态仿真测试,仿真结果的各项参数指标和生产装置设计数据的相对误差控制在5%以内,能够真实反映实际生产的开车、运行、停车和故障处理等动态响应过程,具有较高的培训价值.     

大型机械设备三维仿真训练系统的关键技术

大型机械设备具有体积庞大、价格昂贵、操作复杂、生产环境恶劣等特点,这些都给学习和操作此类设备带来了很多不便。针对这种实际情况,开发出以计算机仿真技术为核心大型机械设备三维仿真训练系统,可应用于对大型机械设备操作人员的培训。介绍了开发大型机械设备三维仿真训练系统应解决的关键问题,并以采用Java3D技术开发的锻压机三维仿真训练系统为例进行了验证。在应用中表明,大型机械设备三维仿真训练系统具有安全性、实用性、经济性等特点。     

热工过程模型识别与实时仿真系统

一、引言随着电力工业的发展,火力发电站机组向大容量、高参数(高温、高压)及机、炉、电集中控制方向发展,技术复杂,自动化程度越来越高,这使得其控制系统也日趋复杂。近几年我国已研制和引进了几套火电站仿真训练器,用来培训火电站运行人员,提高运行操作水平,取得了满意的效果。由于装置主要是培训运行人员的,训练器的仿真系统已固定(一般     

基于虚拟现实的反渗透仿真培训系统研究

针对反渗透海水淡化装置专业技术人员培训周期长、业务针对性差、误操作风险高等问题,集成了HLA/RTI作为分布式仿真支撑工具、虚拟场景生成和绘制工具作为渲染引擎、沉浸式交互设备作为人机接口等关键技术,开发了反渗透海水淡化装置虚拟样机和交互式支撑环境,构建了“过程工艺模型+DCS控制仿真+三维虚拟操作环境”的海水淡化技能培训系统。该系统采用虚拟现实技术直观地揭示了海水淡化真实的工艺原理、操作流程、故障处理方法,可对海水淡化操作和维护人员进行有针对性、自主性和安全性的培训,结合虚拟培训设施,避免了传统培训风险,获得了专业知识和实际经验,并多次用于商务部组织的发展中国家海水淡化管理研修班的培训,具有很好的应用推广价值。