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。     

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。     

一体化过程仿真与控制支撑平台开发的研究

该文主要介绍了一体化过程仿真与控制支撑平台的概念模型和设计与实现技术方法。所开发的软件既能对不同的工程和社会应用问题实现建模、仿真、分析和可视化,又能对一般工控过程系统进行实时仿真和监控,并且能很好地支持其它仿真系统或与之进行数据交换和资源共享。该仿真平台软件已成功地在一些实际工控系统的过程仿真与优化控制、辅助决策分析和教学仿真实验等方面得到应用,获得了较好的经济和社会效益。     

面向全流程优化的选矿过程仿真系统研发

选矿过程的物流是各环节有机联系的纽带,进行选矿物流仿真实验研究对实现优化操作与优化控制生产具有重要的意义。面向选矿过程生产全流程的优化,为了对选矿全流程的物流与生产过程进行仿真,研究选矿过程各个单元的操作与控制对生产全流程指标的影响,建立了基于物料平衡和金属守恒原理的选矿过程物流模拟数学模型总体框架;设计开发了选矿过程物流仿真系统,包括实验软硬件平台结构、功能及其对控制与优化系统的通讯接口。该系统主要侧重其物流的仿真,及其操作与控制对选矿全流程指标(即金属回收率、精矿品位和产量等)的影响,从而为全流程优化的研究提供依据。在所开发的平台上开展了仿真实验研究,实验结果验证了所研发实验平台的有效性。     

基于面向对象技术的DCS操作站仿真

介绍了利用工控软件作为仿真平台,将面向对象技术贯穿于整个仿真系统的开发过程,开发DCS仿真操作站的思路及其实现方法。该方法利用了工控软件的强大组态优势和ACTIVE、DDE等先进接口技术,以及MAILSLOT基于内存的通讯方式,使得利用一种通用平台开发了不同的DCS仿真系统,成功实现了一机多模。不仅造价低廉,而且加快了DCS仿真系统的开发速度。     

热轧板层流冷却仿真系统的设计

以热轧厂板带轧后的冷却过程为背景,开发层流冷却仿真系统。该系统建立了冷却过程的动态仿真模型,提供了层冷过程的输入变量、输出卷温、控制阀门数以及控制参数的各个显示窗口及画面。该系统已在某厂得到应用,为现场操作人员提供实验的软件环境和优化操作指导。     

基于动态命令树算法的路由器仿真软件设计

针对地方院校培养专业网络技术人才在网络设备投入上的困难,并为提高网络技术人才对路由器的实践操作能力,提出了一种动态命令树算法的路由器仿真软件设计方案.首先对动态命令树及其算法进行了描述,然后对路由器仿真软件的设计过程进行了详细说明,实现了一个通用路由器仿真软件,使用者能够在普通PC机上如同真实实验环境一样可以模拟路由器的各种功能,提高了实验效率.运行结果表明,仿真软件达到了预期目标.     

注射机运动与工艺仿真技术研究

研究虚拟注射成型系统中如何使机构运动仿真和工艺仿真达到统一的关键问题。针对虚拟注射成型系统只能实现简单的运动仿真的现状,提出了一种新颖的建模方法与仿真技术:采用OpenGL图形显示技术结合三维建模软件,通过引入骨骼动画和骨骼蒙皮动画逼真地实现了复杂的注射机运动仿真。同时,为了提高工艺仿真的实时性,采用注射成型过程仿真软件和成型工艺窗口相结合的方法实现工艺仿真。开发出了虚拟塑料成型仿真系统,可以对HTL160等多种型号的注射机以及各种类型的模具成形过程进行仿真,在实际教学中获得了成功应用。     

面向复杂工业过程的通用实验平台设计与开发

基于过程工业仿真培训支撑系统,设计并开发了面向复杂工业过程的通用型软件实验平台。实验平台包括仿真服务器、操作平台与组态工具,采用多进程的运行方式。在该平台上可以方便地进行复杂过程系统的建模、仿真、控制与操作优化研究。本文介绍实验平台的设计思想与主要实现技术,并给出部分关键代码与程序的主要运行界面。     

气相色谱仪及其实验过程的计算机仿真研究

用系统工程的分析方法建立了气相色谱仪及气－液色谱过程的动态今 真模型。模型包括物料平衡方程和相平衡方程。该模型将色谱柱中的各组分看作一个整体系统,并在相平衡方程式中考虑了各组分的非理想性。基于仿真平台,用该模型可进行稳态和非稳态条件下各组分浓度沿ＧＣ柱随时间的变化,并据此作出谱图。用上述模型模拟了正丙醇、正丁醇和正戊醇和正戊醇等正构醇的ＧＣ分离,研究了进样量、载气流速和色谱柱塔板数对仿真谱图的影响     

缔合体系精馏过程模拟软件开发

建立了缔合体系相平衡模型,并对含缔合组分汽相焓进行了校正,液相用NRTL、Wilson方程修正其非理想性计算出的汽液相平衡数据及焓值,用于缔合体系多股进料精馏模拟取得了满意的效果。本软件采用三对角矩阵法求解精馏过程的MESH方程组,用Visual Basic 6．0开发出缔合体系精馏模拟软件,同时软件也包括了一般体系的多元复杂精馏模拟。     

动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用

以炼油工艺流程中常减压精馏装置的动态模拟为基础,介绍了动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用．对“动—稳”态混合仿真、动态模拟在系统辨识课件开发和在半实物仿真系统上的应用进行了详细的分析．     

三维实时云建模与渲染在工业仿真中的应用

在云建模方面,提出一种基于物理仿真和艺术可控性相结合的方法,利用Navier-Stokes流体动力学公式描述单一云朵的聚散和运动,通过盒子的堆积来描述云朵的初始轮廓,最终在盒子内部按流体动力学规律填充粒子生成三维云模型.为了满足实时性要求,在可编程图形芯片上求解Navier-Stokes等式,以便利用图形芯片的并行处理能力加快求解速度.在云的实时渲染方面,基于太阳光照方向和天气状况提出了一种简单的光照模型,大幅度地提高了云的渲染速度.此外,还提出一种改进的环状Impostor技术来提高大范围云层的渲染速度,并通过Shader编程的方法解决了应用Impostor技术到Alpha融合场景中所出现的问题.基于所描述的理论模型,利用三维图形API开发了一套三维云仿真系统,并广泛应用于各种工业仿真和科技娱乐展示项目中,取得了较好的效果.利用该方法生成的云模型具有真实感强、渲染速度快等特点.     

软件集成环境下的精馏塔动态仿真

化工过程动态仿真的关键问题是物性数据的计算及非线性微分方程和代数方程的求解，商品化的过程稳态模拟软件能够精确计算纯组分及混合物的物性，而MATLAB/SIMULINK具有强大计算及仿真功能。该文通过将Matlab／Simulink与Aspen Plus模拟软件物性和热力学数据库集成，对精馏塔进行了动态仿真研究。文中阐述了软件集成的方法，建立了精馏塔的通用动态数学模型，在Simulink中以S-函数的方式进行了实现。通过软件集成进行过程的仿真研究，充分利用了现有软件的优势，减少了编程工作量，提高了开发效率。     

流化床催化裂化能量回收系统的计算机仿真

文中讨论了石油化工企业中的FCC能量回收机组的建模与仿真问题。特别关注于仿真算法的讨论与应用 ,在实践中 ,化工过程的数学模型往往是一些大规模的非线性动态模型 ,并且快变与慢变过程相互耦合 ,普通的差分数值求解方法常常出现收敛性困难。本文针对一类具有单调特征的过程模型 ,运用了一种大范围收敛解法 ,相当适合于多工况实时仿真 ,为工业过程建模与仿真提供了一条新的途径。论文还给出了能量回收机组的一些仿真结果     

乙炔法合成氯乙烯转化器的动态仿真

研究乙炔法合成氯乙烯转化器的动态仿真技术,以分析氯乙烯转化器的特征,建立动态机理模型,针对模型的形式和特点,采用适当的数值计算方法,开发氯乙烯转化器的动态仿真程序模块。仿真计算表明,当达到稳态时其结果跟生产数据较为吻合,动态过程跟生产的变化趋势相一致。模型对优化操作有一定的指导意义,对顺利开发整个氯乙烯合成工艺的仿真系统软件,也有重要价值。     

催化裂化装置分离系统稳态优化及其动态实现

由主分馏塔和吸收稳定系统构成的分离系统内部联系比较紧密,同时系统内部存在多个操作变量,可以对这些变量进行优化调整来全面地降低系统的能耗.利用流程模拟软件UniSim Design对某石化厂160万吨/年催化裂化装置的分离系统进行稳态和动态的流程模拟.利用稳态模型,以能耗最小为优化目标,以产品质量指标为约束条件对分离系统...