炼油化工与自动化仿真基地系统结构详解.doc

《炼油化工与自动化仿真基地系统结构详解.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国石油大学（北京）炼油化工与自动化仿真基地系统结构详解信息学院自动化系2011年9月目录1系统简介-1-2全仿真OTS-1-2.1系统组成-1-2.2系统结构-2-3催化裂化装置半实物仿真OTS-3-3.1系统组成-3-3.2系统结构-4-4炼油化工与自动化仿真基地整体构建-5-4.1房间及场地的布置-5-4.2硬件安装-9-4.3软件安装及网络配置-9-1系统简介中国石油大学炼油化工与自动化仿真实践教学基地包括5组仿真系统和1组半实物仿真系统（霍尼韦尔公司OTS系统）。其中5组仿真OTS包括5个装置，分别为：²500万吨常减

2、压装置（CDU）²50万吨连续重整装置(CCR)²200万吨柴油加氢装置(DHDS)²180万吨加氢裂化装置（HCU）²160万吨催化裂化装置（FCCU）半实物OTS仅有1个装置，为：²160万吨催化裂化装置（FCCU）2全仿真OTS2.1系统组成一套OTS仿真培训系统可以选择五套装置中的任意一个进行操作仿真培训。一套OTS仿真培训系统包括以下几个部分：（1）模型服务器：模型服务器用来运行OTS培训系统的模型，相当于炼油厂的实际装置，是OTS系统的核心组件，并可以兼做模型开发的工程师站。（2）现场站：现场站模拟工厂中的现场，对D

3、CS操作室中不能或者不适合操作的现场仪表及手阀、泵、马达、空冷器等进行现场操作，并可以进行SIS系统（安全仪表系统的模拟）的模拟，且可以对装置的冷态开车、热态开车、正常运行、正常停车、紧急停车等进行充分准确的模拟和培训。（3）教员站：教员站的主要作用是控制仿真程序的运行。教员可以在培训过程中调用显示画面，下载模型，监视模型状态，设置过程干扰，选定故障及执行其它任务。教员站还能监视与学员有关的所有过程信息，包括关键的内部工艺变量，同时还可以修改标准显示画面、添加有助于提高培训效果的其它细节显示。（4）虚拟DCS控制器：该控制器的作

4、用就是提供虚拟DCS服务器侧与模型运行侧进行连接，相当于真实的DCS，是控制策略组态、硬件组态与模拟的桥梁。（5）虚拟DCS服务器：虚拟DCS服务器进行装置的控制策略组态，流程图界面组态，历史/实时趋势的组态，报警通信的组态，操作员站、打印机以及第三方控制器的组态。（6）DCS操作员站：本项目学员培训操作站选用真实的DCS操作站，因此可以实现DCS操作站的全部功能（主要DCS控制，报警，PID整定训练），具体功能主要包括：²对操作人员和维护人员等进行培训，使他们学会如何操作新的工艺单元或装置。²对操作人员和维护人员等进行异常状态

5、处理培训。²培训新操作员或替补人员。2.2系统结构全仿真OTS的网络结构与信号流程分别如图1.2.1和1.2.2所示。图1.2.1全仿真OTS网络结构图其中：实线代表数据传递方向；虚线代表命令执行传递方向；图1.2.2全仿真OTS信号流图3催化裂化装置半实物仿真OTS3.1系统组成催化裂化装置半实物仿真OTS包括一套模拟半实物催化裂化装置，一套DCS控制系统（霍尼韦尔公司PKS系统/C300控制器），一套针对半实物催化裂化装置定制开发的催化裂化装置OTS操作培训系统（与1.2节的全仿真OTS相同），一套提供催化裂化全仿真OTS与

6、真实DCS控制系统相互通信的通信组件。具体如下：（1）模拟半实物催化裂化装置：某真实炼油厂催化裂化装置进行8~10：1比例缩小建设。炼油厂该装置的处理能力为160万吨，装置主要包括反应再生，分馏系统，吸收稳定系统三个主要部分，并能对反应再生机分馏系统的主要过程数据及控制回路进行显示。（2）DCS控制系统：选用定货时世界上最先进的DCS控制系统，即hollywell公司的EPKS过程知识系统，控制器为最新的C300控制器，软件版本为EPKSR311.2，能进行针对催化裂化半实物装置的相关组态，包括控制策略组态、流程图组态等，该控制

7、系统的控制网络为FTE网（冗余以太网）。（2）针对半实物催化裂化装置定制开发的OTS：与1.2节的全仿真OTS相同，不再重复介绍。（3）催化裂化全仿真OTS与真实DCS控制系统的通信组件：该通信组件能将催化裂化全仿真OTS中模型运行及DCS操作所产生的数据送给现场进行显示，并且同时也可以将现场手动阀打到手动位置时的阀位信号送到OTS仿真培训系统，实现和真实现场的通信。DCS控制器与仿真服务器（OTS-com1）通过OPC实现通讯。“现场手操阀位”和“PID回路控制模式”从DCS送入仿真服务器，各过程值和阀位值从仿真服务器送到DC

8、S，并通过I/O接口送到现场显示。当现场手操切换开关为“现场手操”时（开关闭合），DCS将相应PID回路控制模式置为“手动”，并将“现场手操阀位”作为PID的输出（OP）。3.2系统结构催化裂化装置半实物仿真OTS的网络结构与信号流程分别如图1.3.1和1.3.