利用dcs组态的仿真机软件设计

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1、第20卷第3期计算机仿真20o3年3月文章编号：1006—9348(2003)03—0O77—03利用DCS组态的仿真机软件设计苟小龙，杨晨，唐胜利，何祖威(重庆大学动力工程学院，重庆，400044)摘要：采用火电机组实际DCS系统的流程图和控制系统组态结果开发电站培训仿真机，解决了以往仿真机与实际系统更新和跟踪的难题。本仿真机除了可以培训运行人员以外，还可以培训热工工程师的系统组态、逻辑更改以及进行实际生产现场控制策略的可行性实验等。在设计中解决了模型和实际DCS软件之间的参数传递和不同网络之间实时通讯等问题。关键词：仿真器；分散控制系统；接口中圈分类号：IP391．9文献标识码：

2、A1育钉言宰l_牵l1⋯⋯⋯⋯⋯⋯F艘揍维站⋯⋯⋯⋯一火电机组在向着大型化发展的同时其自动化程度也越来越高。随着控制系统的发展，特别是分散式控制系统(DCS)在火电机组中的广泛应用，电厂中的运行人员直接面对设备的机会大大减小，运行人员在实际生产中得到锻炼的机会也减少了，这就导致了运行人员处理故障的能力难以得1到提高。采用仿真机培训来提高电厂运行人员和管理人员函d敷、-．确譬l一多媒体站就地操作站多媒体站的技术水平的方式逐渐得到了人们的广泛认同。常见培训仿真机的主要功能就是培训运行人员，几乎不圈1仿真培训系统硬件结构能对电厂热工工程师进行培训。由于电厂中自动化程度的提高．热工工程师的技

3、能水平直接影响着整个机组的安全经济网，使各操作站的操作和显示信息总是处于同步状态，采用运行，所以对热工工程师的操作技能的培训提高就显得非常的是UNIX操作系统，两个网络共用一个集线器进行物理连重要。同时仿真机一旦设计完成就难以在操作和控制方式上接，在两个网络之间，则采用1、CP／协议进行通讯。跟踪实际生产现场，然而生产实际决定了系统必须进行不断服务器是整个仿真培训系统的核心，主要完成系统管改进和改造。基于这些原因，我们开发了一台能够真正面向理、通讯管理、通讯控制、任务调度和实时监控整个仿真系统运行人员和热工工程师并且能跟踪原形机组的火电机组培训的工作状态等教练员功能的实现。仿真机，本

4、仿真机根据实际火电机组控制室建造而成，对运行模型机完成物理对象的仿真模型运算，整个模型包含人员，该系统可以完成启停、正常运行、事故处理的训练；对热炉、机、电、控的全工况数学模型和相应的故障模型。包括了工工程师，可在该系统上进行DCS组态、改变控制策略、改变火电厂锅炉一汽机一发电机及变电系统的全部热力过程、燃操作界面、改变操作逻辑等，以达到进行训练和实验的目的。烧过程、电气系统、机械系统、自动调节系统和逻辑系统等，以及它们复杂的相互作用。所建模型完整地描述了整个机2系统结构组动态和静态的全过程，即能反映从机组点火、升温、升压、该培训仿真机主要由教练员站(兼服务器)、模型机、电暖机、启动

5、、并网、带负荷以及正常运行、停机、控制、保护和气操作站、辅助操作站、多媒体站及与现场一致的3台多种事故现象。F、0lⅪOR0操作站(其中一台兼工程师站)，并且可以根据用在仿真机运行时，3台mⅫOR0操作站进行相关运行户的实际需要，再配置多台操作站和大屏幕投影系统以增强操作，其中一台为F、0lⅪOR0操作系统的服务器(工程师站)，培训效果。其结构如图1所示。它同时承担通讯任务。根据F、0lⅪOR0操作站的特点，一般该仿真机系统采用星型网络结构，服务器采用W情况下，在工程师站上进行组态。辅助操作站完成电气、汽Nr操作系统，模型机、电气操作站、辅助操作站、多媒体站采用机和锅炉系统在集控室以

6、外的就地操作。由于在实际火电WiIldoWs98操作系统。而F、0lⅪOR0操作站构成一个内部子厂中，电气部分常常没有进入DCS系统，所以电气操作站进行了单独设计。在仿真机运行时，在多媒体站上可以监视炉资金项目：教育部骨干教师资助计划资助(267O)膛火焰的状态，同时可以发出报警信息(电铃声和喇叭声)。收稿日期：2002—01—243仿真机对DCS组态结果的应用一77—3．1系统特点网络通讯模式，使得各个系统能够方便地进行信息交换。在仿真机设计中，在工程师站上安装了和实际生产现场对于教练员台、模型机和操作站软件均包括两部分功完全一致的组态软件(流程图组态软件和控制系统组态软能，即本身

7、的功能软件模块和与其它计算机进行数据交换的件)，这样，保证了仿真机和实际参考对象的接近性。对于小网络通讯软件模块。量的改动就可以通过组态软件进行更改或直接重新拷贝组4．2通讯及接口程序的设计思路态结果，使得仿真机能够及时跟上实际参考对象的变化。同由于教练员站和模型机软件与常见的仿真机的设计方时安装了组态软件以后，热工人员就可以用它进行组态练习式基本一致，所以本文不再赘述。和控制方案的测试等工作，例如热工工程师在进行某个控制对于通讯程序，该仿真机采用了基于S