加氢精制装置仿真培训系统

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1、硕士学位论文加氧精制装置仿真培训系统套网络系统。1．3本文结构第一章论述了课题的工业背景和意义，论述了系统仿真在化工中的国内外应用发展，包括系统仿真概述、系统仿真在化工中的应用现状以及本文研究内容。第二章论述了加氢精制仿真培训系统的需求分析及体系结构，阐述了系统设计目标和思想。第三章论述了加氢精制仿真培训系统的工艺流程概况以及仿真数学模型，其中对换热器数学模型和汽液分离数学模型做了详细论述。第四章论述了加氢精制仿真培训系统所采用的软件LabVIEW，对LabVIEW做了简单介绍，结合本文所涉及到的一些技术：数据传输、动态连接、多线程技术以及动态调用做了阐述。第五章论述了基

2、于LabVIEW实现的加氢仿真培训系统进行了论述，对教师机、DCS、现场站实现部分给出了相应的程序图。第二章加氢精制仿真培训系统的需求分析及体系结构硕士学位论文2加氢精制仿真培训系统的需求分析及体系结构本章介绍了加氢精制仿真培训系统的需求分析及体系结构，首先论述了系统的需求分析，然后论述了系统的设计目标和设计思想，最后论述了系统体系结构和硬件结构。2．1系统需求分析从宏观方面讲，现代大型石油化工企业具有流程复杂、高度集成化、操作控制自动化水平高等特点，只有长期安全稳定、无故障运行才能取得满意的经济效益，因此要求其职工较高的技术水平和操作技能。由于实际装置通常稳定在正常工况

3、下运行，误操作会引起生产事故，所以传统的师傅带徒弟的方法，使被培训人员很少有自己动手练习操作的机会，而开、停车过程及事故处理的学习更为困难。尤其是新的生产装置或过程的开车和停车，操作人员岗前岗中培训显的非常重要，因此开发现代化培训设备——计算机仿真培训系统是非常重要的。从技术方面讲，仿真培训系统有如下几个特点：(1)好的实时性；(2)高的逼真度；(3)方便灵活的人机界面；(4)完善的培训功能。这就说明传统的工人培训方法是不可取的。安庆公司的加氢装置是一套新建的DCS控制大型石油化工生产装置，属于总厂计划内的改建项目，又由于所用的DCS型号为CS．3000型，必须对工人和工

4、艺人员进行岗前培训以熟练掌握装置的工艺操作及CS．3000型的操作。为了加强操作工开车前的培训及开车后事故处理培训，以及开车后为装置的优先运行提供操作指导，为此我们开发了加氢精制仿真培训系统。2．2系统的设计目标和设计思想经过对加氢精制仿真培训系统的需求认真分析后，我们制定了该系统的设计目标和设计思想。(1)系统的设计目标①加氢精制仿真系统内容要全面：包括压缩机反应部分、原料反应部分、高低分及汽提部分、催化剂再生、解吸气压缩机润滑油系统等，以实现安庆公司加氢精制装置的全流程仿真培训要求。②仿真培训软件的操作培训内容要全面：仿真培训软件可以对加氢精制装置的开工、停工、正常操

5、作调节、事故处理等工况进行培训，且每种工况都具备教师指令功6硕士学位论文加氢精制装置仿真培训系统能。③仿真数学模型的计算结果符合实际生产装置：采用机理和经验相结合的建模方法，给出了主要设备的数学模型，并通过了Aspenplus流程模拟软件的验证。使得仿真数学模型的计算结果与实际生产装置相符。@LabVIEW开发的仿真操作界面与装置真实的DCS操作界面一致，操作界面可视化，仪器操作界面跟真实一致，操作方便。⑤该仿真系统设计灵活，设定了正常工况、正常停工、事故处理，可以满足不同时段的培训，其中事故处理可以培训员工的突发事件应变能力。还设定了灵活的仿真时标，可以改变仿真培训系统

6、程序的快慢，以适应不同层次的培训人员的操作节奏。(2)系统的设计思想本课题开发的加氢精制仿真培训系统是为安庆公司员工岗前培训与技能考核而研发的，目的是运用该系统提高生产操作人员技术素质，增强实际操作能力，避免因操作原因造成停车事故。该仿真培训系统要真实的模拟加氢精制装置的工作过程，关键的技术一是画面真实的反应现场，二是仿真精度。为了保持界面跟现场站一致，对此安庆公司教培处给了现场照片，并根据此照片画出了流程界面，为了把这界面更好的显示在电脑上，我们特别用了图形编程语言LabVIEW，把界面直接导入，然后对其中控制变量进行编程。为了提高仿真精度，我们不但通过机理加经验的方法

7、给出了数学模型，而且还通过了Aspenplus流程模拟软件加以验证，使得数据可靠性更加准确。2．3系统的体系结构加氢精制仿真培训系统整体结构由教师机操作界面、仿DCS操作站和现场操作站通过局域网形式组成，它们以图形编程语言LabVIEW开发平台，通过LabVIEW调用数据，采用TCP／IP协议进行通讯。该系统整体结构如图2．4．1所示。2．4加氢精制系统结构根据装置的DCS配置，系统使用了一台奔腾型高性能计算机作为服务器主机(上位机)，多台计算机作为培训终端(下位机)，用同轴电缆构成一个W'mdows2000局域网系统，采用T