仿真技术与石化仿真系统(NEW)

1、,仿真技术与石化仿真系统,仿真技术基本概念,仿真技术,实际系统 或假想系统,数学模型,仿真系统,建模,软件化（仿真）,基本概念： （1） 系统：具有完整功能，内涵 明确、边界清晰 过程系统：连续性系统（对应离散系统而言） （2）数学模型：数学表达式的集合 （3）仿真系统：实物仿真(物理)、半实物数字仿真、数学仿真（软件为核心） （4）系统软件设计、编程：数学模型、人机界面、软件管理 （5）建模:：立描述某系统的完整教学模型 目的不同 数学模型不同 数学模型 演绎成可求解的程度（仿真模型） （6）软件化（仿真）：需求分析 系统分析 （软件）设计 编程 调试与测试,仿真技术的应用,仿真技术应用,辅

2、助训练与考核,辅助设计,辅助研究,辅助生产与制造,娱乐,军 事,航空航天,核电火电,石油化工,技术教育,航空航天,工业民用,医学药学,航空航天,核试验,石化仿真系统,控制室,生产装置,操作员 （观察、分析、判断、操作）,操作 信息,生产 信息,内操,外操,事故干扰,仿“控制室+现场操作” 软件,操作员 （观察、分析、判断、操作）,内操,仿工艺生产过程软件,教员,事故干扰 培训指令,仿生产 信息,操作 信息,实 际 生 产 过 程,仿 真 系 统 过 程,外操,操作评价 系统软件,石化仿真系统特点与应用,石化仿真系统,新型、高技术培训手段， 提高培训效果，节省培训 费用，缩短培训时间,使操作人员

3、深刻理解工艺 机理，掌握复杂装置的操作 调控技能，减少突发性事故 和误操作，减少停工次数 ,使装置生产更平稳,对新装置开停工进行 预培训，使操作人员 快速掌握开工操作技 能，缩短开工周期, 确保开车一次成功,在岗人员的技能提升 转岗人员的技能培训 入厂工人与技术人员培训,装置事故预案安全分析和 事故处理技能培训与考核 装置生产操作指导,对初、中、高级操作 工人及技师进行技能 等级鉴定的现代化的 科学工具，使技能鉴 定上升到新的层次,对改造装置进行预培训 使操作工预先熟悉DCS操作 缩短操作习惯的适应期,对操作工进行多岗位培训 达到一人多岗的技能要求 培养系统操作人员,教师指令台,仿真计算机,打

4、印机,仿DCS操作站,以太网,模拟操作盘,“东方仿真”的硬件具有良好的通用性，对于不同的仿真培训系统，硬件相同 “东方仿真”的仿真系统具有“独立培训和联合培训”两种模式，可随意分配与组合,石化仿真系统硬件结构,石化仿真系统软件结构,石化仿真系统开发平台,开 发 平 台,过,程,仿,真,系,统,平,台,运 行 平 台,工艺仿真,软件,模型运行,管理,操作评定,仿DCS组态软件,工艺模型,培训指令,组态文件,操作评定,信息库,操作评定,组态,系统功能,组态,算法库,算法库管理,模型管理,仿DCS软件,点及算法,组态,流程图,组态,标准画面,组态,键盘,组态,点及算法,数据库,流程图,文件,标准画面

5、,数据库,键盘组态,文件,工艺动态仿真系统,图形化建模界面 物料流、能量流连接的设备模块 每个模块具有常见事故算法 每个模块具有自动参数辨识功能,常用数学计算算法 仪表与控制器算法 炼油、化工设备单元算法 特殊复杂设备算法（编写）,仿DCS系统,操作评价系统,界面调度模块,操作评价软件 （推理机和数学统计）,仿DCS实时数据库,逻辑规则库,通讯模块,操作状态指示,操作评定结果,专家系统运行层,知识信息库建立层,知识信息库,评价信息库建立,过程 定义,操作知识库建立,质量 指标定义,推理机 制设定,石化仿真安全分析与培训支撑系统（技师版支撑系统）,石化仿真（技师版）支撑系统软件,项目组态,工况选

6、择,事故定义：特定事故、设备事故、 通用事故,事故组态,生成事故案例及其培训项目,事故素材集,原料定义,石化仿真系统分类,石化仿真系统,针对性开发装置,多媒体素材库,装置级,单元级,特点：针对性强，投资大、开发周期长、需要技术人员及资料配合,应用：装置开工前的开停工、典型重大特定事故的处理技能培训考核,特点：具有同类装置的一定共性，投资小、周期短，培训考核项目多,应用：开停工、典型重大事故处理，侧重通用事故；技能竞赛,特点：通用性非常强，、覆盖的工艺内容广泛、仿真详细程度高、投资小，周期短。,应用：初、中级及新入厂工人以及没有装置级仿真培训软件装置上的操作工人技能培训考核,通用型,化工工艺、设

7、备、仪表等多媒体素材库 事故案例培训,应用：应知理论和应会技能培训 安全知识与事故案例培训,石化典型用户的仿真建设模式,典型仿真基地建设模式,第三类： 选择购买装置级以及单元级通用仿真软件,第一类： 针对性开发装置级并购买单元级仿真软件,第二类： 针对性开发复杂关键的装置的仿真软件；非复杂重要装置购买通用装置级以及单元级仿真软件。,合作开发模式,过程系统仿真开发平台（PSSP） 安全分析与培训支撑系统(SATSS),用户方选派符合 要求人员学习掌握开发工具的使用,合作开发仿真培训系统,第一阶段：选择合适装置以东方仿真为主、用户方人员学习方式进行针对性开发,第二阶段：选择合适装置以双方合作开发的

8、方式进行针对性开发,第三阶段：以用户方为主、东方仿真提供服务支持的方式进行针对性开发,用户方购买开发工具软件,石化仿真项目实施流程,项目签订,项目落实,项目概要设计,技术条件会,项目详细开发 工艺模型开发 仿DCS系统开发 技能鉴定系统开发,项目经理及开发人员用户工艺及仪表技术人员形成备忘录,系统调试 单机调试 系统联调,系统预验收,系统验收,售后服务,落实项目经理及开发人员,项目经理及开发人员用户工艺及仪表技术人员,第一批资料提供,第二批资料提供,第三批资料提供,项目经理及开发人员用户工艺及仪表技术人员,石化仿真系统的管理、使用与维护,机构： 人力资源部下设培训管理部门或培训 中心（新建设装

9、置开工前培训由生产准备部门负责）。 人员： 管理维护人员：略熟计算机及网络的1-2名兼职人员 ；某些企业建立了自己的开发与维护队伍。 教师： 单元级-专职教师； 装置级-相应装置的技术人员兼任。 费用： 常规维护费用很低，升级费用较高。,典型仿真培训系统,炼油厂催化裂化仿真培训系统 化肥厂合成氨仿真培训系统 石化厂乙烯裂解仿真培训系统,仿真基地机房,石化仿真系统国内外比较,仿真技术、先进控制与优化技术,仿真技术（OTS）： 操作技能培训； 操作技能考核； 安全分析与事故案例生成与训练； 生产操作方案试验与优选； 装置改造方案试验与优选； 控制方案试验与优选。,仿真技术、先进控制与优化技术,先进

10、控制（APC）： 装置生产更平稳； 装置具有预先和超前的调节能力； 装置的控制调节实现系统化、全局化； 实现“卡边”操作；,仿真技术、先进控制与优化技术,优化技术（OPT）： 随生产计划调整优化操作参数； 随原料变化调整优化操作参数； 实现装置总是在最佳的操作条件下生产，以使装置经济效益最优；,三种技术的应用阶段（条件）,仿真技术-装置建设阶段和正常生产阶段（至少在开工前个月投入使用）； 先进控制-装置平稳生产后（一般在装置正常生产1-2年后）； 优化技术-装置平稳生产后（一般先上先进控制，再上优化）。,三种技术的技术本质差异,仿真技术-动态实时数学模型（机理或半机理）+仿DCS技术+操作评价专家系统，全工况； 先进控制-动态实时预估模型（经验辩识）+实时数据库（+DCS接口），正常生产工况； 优化技术-静态数学模型（机理，不要求实时）+优化算法（要求建立明确的目标函数），正常生产工况。 总之，三种技术有本质差异，没有一种技术能同时解决这三方面的问