操作员培训仿真系统OTS技术知识.docVIP

仿真培训OTS系统知识 操作员培训系统（Operator Training System，OTS）在国内还不是特别普及，只是一些大的化工/石化/炼油企业在用，比如使用国外品牌的OTS包括Honywell，Invensys和Yokogawa等。总体的认知度在企业界还是不高的。但是在国外，工厂建厂之初都是需要OTS系统的，相信这块以后会越来越普及，市场前景也会越来越好。 OTS的核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟真实生产过程，建立对应的“虚拟工厂”，包含其生产过程及其控制逻辑。在此基础上，实现对工厂过程和控制逻辑的模拟、调整和培训。仿真相关的知识相信很多人是大牛，就不详述了。只是想提醒一点，OTS中的模拟与平时大家所用的ASPEN PLUS等设计软件中的模拟不同，前者是动态模拟过程，后者是稳态模拟过程。从数学建模的角度讲，它们的区别在于，前者内部建立的是微分+代数方程，后者建立的则是代数方程。为什么OTS需要动态模拟呢？因为OTS需要模拟开车、停车等岗位操作过程，因此必然需要关注时间这一维的影响。因此OTS仿真与ASPEN PLUS类的软件不同，前者更注重动态的变化过程，后者更关注稳态的精度。 OTS操作员培训系统有三方参与者：教师（教师大厅）、虚拟工厂（仿真服务器）、操作员（操作员站）。教师大厅上可以监控每位操作员的情况。而仿真服务器作用是运行作为“虚拟工厂”的仿真模型，仿真模型是在建模平台（比如奥秘仿真?）上建立的基于严格机理的动态模型，能高精度地模拟工厂的生产流程，并模拟开车、停车、各种故障处理过程。仿真服务器能够自动运行仿真模型，最终用户不需要关心任何建模的过程和形式。 关于操作员站，一般为客户提供两类产品选择：一类是真实的DCS操作员站软件，另一类是仿DCS的HMI组态软件。前者的优势是操作员站能够真实再现工厂中控室的情形，让学员有身临其境的真实感觉。后者一般需要符合工业标准OPC协议。 从培训模式的角度讲，仿真系统同时具备两种培训模式：教室模式和中控室模式。教室模式下，每台操作站单独训练，多台操作站之间不产生任何关联。通过教师大厅查看和控制每台学员在操作站上的培训考评情况。这种适合学校教学使用。 中控室模式下，通过Server和Client组件的登陆方式，任意组合某几台操作站形成局域网，使这几台操作站的学员协同操作同一任务，相互合作完成某个诸如开车、停车或故障处理的培训任务。比如，指定仿真培训室第一排6台操作站的学员协作完成煤气化的冷态开车操作。这种仿工厂中控室的模式适合企业使用。 OTS仿真系统的培训功能如下，主要是为满足培训需求： 模型选择 冻结和取消冻结 初始状态选择 快照／回溯 故障功能 远程功能 加快和减慢模型操作 报警功能 自动化的培训练习或情景 操作员培训绩效监控 操作员培训绩效考评 仿真业务一般分为三块：教学仿真软件，工厂OTS系统定制，半实物仿真系统。 教学仿真软件是一些标准流程的仿真培训系统，用于各级院校化工系学生熟悉工艺过程，为教学服务。 工厂OTS系统定制就是面对企业实际的生产过程进行定制，企业需要提供PID图、工艺设计数据以及岗位操作手册，以方便定制本企业实际所需的OTS系统。 半实物仿真系统，比如煤化工-煤制甲醇半实物仿真系统是杭州坤天在职业院校提出较创新的仿真系统。半实物的意思是一半是实物，一半是仿真软件。这里的实物是将工厂实际流程装置按比例缩小建造，里面不走任何物料，这是为了让没去过工厂的学生有个直观感受；而仿真软件就是针对工艺流程的仿真模型和组件；并且，实物装置和仿真软件实时通讯，实物装置上的仪表实时显示的所有数据均来自仿真软件，而实物装置上的手操阀的开度信息也都能实时传递到仿真软件上对仿真计算结果产生影响。这种比较创新的方式，在国内职业类院校接受度比较高。我们专门针对60万吨煤制甲醇生产过程开发了教学仿真软件，同时开发了软硬件结合半实物仿真系统，在内蒙古化工职业院校等高校都得到了很好的应用。 而工厂定制的OTS系统，我们遵循OTS定制的一般流程，具体流程在这里也给大家普及下。 开工会前的工作 初始项目计划制定 项目工作分配 工艺流程图和工艺审核 工艺控制审核 技术资料数据准备 开工会 详细功能设计 数据和图纸审核 详细功能性设计文件的准备与发布 用户验收／功能说明的修改 数据处理 数据可靠性确认 稳态工况的确认 建模 模型测试（MAT） 模型验收测试 静态模型校核 动态模型校核 模型修正 系统集成 与DCS或其它现场设备集成 系统测试 出厂验收测试（FAT） FAT工厂验收测试 修改在FAT中出现的问题 现场验收测试（SAT） 培训 文档发布 杭州坤天自动化系统有限公司 杭州坤天自动化系统有限公司版权所有