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3D仿真培训系统/操作员/过程自动化/智能工厂

仿真培训系统

仿真业务一直以用户需求为导向,专注于为用户提供操作体验真实、仿真精度高、系统功能强大的一站式仿真培训系统解决方案,产品已广泛应用与火电、新能源、石油、化工、建材以及高校教仪实训等行业。

仿真系统是通过数学模型和激励式虚拟DPU技术与公司MACS系列DCS控制软件真正有机结合组成,具备操作培训、热控培训、事故演练、控制验证与优化、工艺学习、工艺优化等功能,为电力、化工、科研院所打造各种形式解决方案,辅以管理软件、智能硬件、模型装置等可为高等专科院校培养输出面向智慧工业的专项人才。


主要特性


虚拟现实仿真

实现3D可视化的现场监控

实现3D沉浸式仿真就地操作

实现DCS主控、模块得三维仿真和操作

实现对重要设备得3D仿真,实现设备拆装、检修培训


先进的高保真仿真平台

完善得纯组分物性库与物性方程

基于质量守恒、能量守恒、动量守恒、传质、传热、流体力学等机理计算得高保真仿真平台

功能强大、操作便捷的图形化、模块化建模平台

先进的教练员管理平台

先进的技能鉴定、评分系统


真实的DCS软件

仿真系统工程师软件、操作员软件功能与实际DCS功能完全一致

学员操作界面、操作体验与实际控制室操作完全一致

实现控制策略验证、DCS历史数据、事故数据分析

实现热控人员DCS培训、仿真控制器的逻辑调试


先进的虚拟DPU技术

采用先进的虚拟DPU控制仿真技术,实现DCS分散处理单元的仿真,模拟真实DPU的运算过程

与真实DCS软件无缝对接,现场DCS组态工程文件可直接导入到仿真系统中

模拟DCS主控、模块、仪表等仪控故障

实现真实DCS仿真系统下的分组培训











3D仿真软件不是传统意义中的场景漫游软件,而是一套真正意义上用于指导生产的仿真系统,它通过结合企业生产管理软件和存储数据库组建一套完整的仿真系统,可与企业ERP、MIS系统无缝对接,支持SqlServer、Oracle、MySql等主流数据库,从而实现企业利用虚拟平台实现管理工厂的目的。3D工业仿真可涵盖从简单的机械装配模拟到多人在线协同演练系统,再到利用虚拟环境管理、控制工厂生产和设备运行。

系统功能

1) 3D仿真软件是一款集三维画面编辑、运行、数据交互于一体的软件平台;三维仿真系统是指利用计算机模拟产生一个三度空间虚拟世界,提供视觉、听觉、触觉等感官的环境模拟,让操作者如同身历其境一般;

2) 使用者可以没有限制地观察三度空间内的事物,操作者可以任意角度进行三维全场景漫游、局部场景漫游,漫游的角度、速度、行进、穿越、停留、查找、定位,全部由操作者来控制。

3) 操作者可以通过鼠标(控制方向)、键盘(W前S后A左D右)对工厂进行行走漫游,对工厂的规模、生产流程一览无余;

4) 允许操作者对设备整体、局部进行360度独立观察,清晰直观的了解到设备与关联设备的物理逻辑关系,分别实现对设备性能的介绍;

5) 3D仿真系统能够对虚拟操作员进行级别分类,不同级别的人员操作权限不同;

6) 3D仿真系统能够实现对现场事故现象、设备故障的仿真;将工厂的事故现场通过三维动画动态展示出来;

7) 通过选择目标设备,按照规范操作,观看设备顺序拆解、顺序安装的视频动画教程;人机交互操作控制按钮,顺序拆解、安装设备的交互动画。通过该模块可以使学员尽快掌握目标设备内外结构的拆装顺序以及各个零部件之间的物理联系。


系统性能

1) 3D显示程序的延迟不得超过0.1秒;

2) 3D显示程序与仿真计算软件之间的延迟不得超过0.5秒;

3) 3D显示程序画面帧频为30帧/秒;

4) 显示***小分辨率为1024×768;

5) 可以模拟场景中的主要声源;


案例展示

1)上海石化工业学校有机硅实训项目3D场景

2)中石油辽阳石化乙烯装置压缩机3D仿真项目场景

3)南山集团东海电厂变电站仿真机项目3D画面


操作员培训仿真系统采用国际领先的虚拟DCS技术,在仿真系统中使用真正的DCS软件和虚拟主控(VDPU)软件,使仿真系统与DCS有机结合。十几年来已被广泛应用于国内外大型电力、新能源、水泥建材、冶金、石化、炼油、环保等行业,该系统以其高逼真度、全范围实时性等特点有效模拟出工厂开车、停车、正常运行和各种事故工况中的现象、操作,是生产运行人员和热控人员对工艺学习、操作培训、控制方案研究的***手段,有效地节约了企业的运行维护费用,为企业的安全生产保驾护航。

系统作用

● 流程培训:加深工艺理解,提高操作技能,减少人为失误,保证生产安全;

● 自动化培训:提高技术人员的DCS系统维护技能,保障DCS稳定运行;

● 事故演练:制定事故预案,提高事故应变能力,避免人员伤亡和财产损失;

● 工艺参数矫正:探索***运行方法,改进工艺参数,达到***的经济效果;

● 控制策略调整:可脱离真实系统进行控制策略的试验,调整控制策略;

● 先进控制与优化辅助:为先进控制与优化提供测试和实验平台,降低投运风险。


技术特点

● 与DCS软件无缝衔接,两者工程可互相拷贝,为进行高端研究打下基础;

● 多流程分布式计算,计算准确、稳定、***,适用于大规模流程工业仿真;

● 图形化自动建模技术,建模过程简单、***,模型易维护;

● 采用国际标准物性库,有几万种物性组分,随着实验验证不断修正,提高计算准确性;

● 物性方程种类丰富,根据不同工况可灵活选择。


性能指标

● 稳态仿真精度:关键性参数的稳态仿真精度应为1%,非关键性参数的仿真精度应为3%;

● 暂态仿真精度:关键性参数的暂态仿真精度应为3%,非关键性参数的暂态精度应为5%。


部分典型业绩

● 福建罗源湾港储电一体化2×1000MW超超临界燃煤发电厂仿真系统

● 神华四川天明2×1000MW发电厂仿真培训系统

● 陕西榆能横山煤电一体化项目2×1000MW超超临界燃煤发电机组仿真系统

● 台山发电厂二期扩建工程1000MW仿真机

● 广东粤电韶关发电厂燃煤机组工程(2×660MW)仿真机系统

● 国华呼伦贝尔发电有限公司2×600MW火电机组扩建工程仿真系统

● 大唐华银攸县能源有限公司2×630MW超临界燃煤发电机组仿真机

● 陕西国华锦界电厂600MW亚临界机组● 神华五彩湾350MW超临界电厂仿真系统

● 河北马头发电有限责任公司“上大压小”供热工程300MW机组DCS仿真系统仿真系统

● 广州大学城燃气-蒸汽联合循环机组仿真系统

● 中石化中安联合煤化有限责任公司煤制烯烃项目CCR1控制室OTS系统

● 庆华集团腾格里一期焦化、己内酰胺项目OTS系统

● 抚顺矿业集团页岩炼油胜利实验厂ATP装置仿真培训系统项目工程

● 中科合成油技术有限公司200万吨/年煤制油项目虚拟DCS动态仿真系统

● 中石油辽阳石化乙烯/延迟焦化/硝酸装置(含3D) 虚拟DCS动态仿真系统

● 中石油宁夏石化45万吨合成氨/80万吨尿素虚拟DCS动态仿真系统

● 中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司20万吨/年丙烯酸装置仿真培训系统● 中国平煤神马集团危化行业模拟仿真实训系统项目

● 辽阳机电仪研修中心20万吨年乙烯/160万吨年延迟焦化/6.7万吨硝酸仿真系统



工艺过程教学培训仿真系统拥有进千种机理数学模型块和完善的纯组分物性库、物性方程,其计算精度满足国内、国际各行业标准,通过便捷化的图形建模平台可搭建成各种复杂工艺流程计算模型,可提供面向电力、化工、新能源、建材、环保等多行业、多学科的工艺过程教学培训仿真系统,使学员对过程工艺的操作学习、认识学习更加深刻,极大地提高了学生的社会就业竞争力和行业适应力。

 


产品功能

多工况再现功能

工艺过程教学培训仿真系统具备正常工况、特殊工况和事故工况的仿真能力,在各个工况下,仿真系统的反应现象均与现场一致,精度满足国内及国际行业标准的要求。


考评功能

考评功能是针对各装置仿真系统的每一个训练项目进行跟踪记录,并依据操作规则与设备操作要求和操作质量指标进行评分的。每一个训练

项目目的评分都包括:操作步骤评分和操作质量评分,所有评分项目都给出详细评定结果和依据。


真实的图形显示功能

仿真系统中的图形界面包括DCS操作员站界面、现场站界面、工程师站界面和教练员站界面,除教练员站界面及现场站界面外,其他界面全部与现场使用的图形界面完全一致。

系统软件组成

该系统由操作系统软件、仿真支撑平台软件、数学模型软件、教练员功能软件、DCS操作员站软件、DCS工程师站软件、现场操作员站软件等几部分组成。

学科领域应用

可广泛地适用于火电、石化、化工、风电、水处理、水利水电、煤炭、环保、建材、冶金、造纸、制药等行业相关学科教学实验室建设。



过程自动化培训仿真系统是建立在 MACS工业控制平台基础上,面向高校、企业自动化实验室建设需求提供的集自动控制技术,自动化仪表技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、总线技术、仿真技术、现代管理技术与制造技术相结合为一体的综合性实践平台。

 

过程自动化培训仿真系统

过程自动化培训仿真系统作用

● 具备完善的仪表、DCS工程实施等培训功能,提高受训人员对行业设备、典型控制原理的认知与组态。

● 提高受训人员对DCS系统架构设计,DCS系统与现场仪表之间的配合使用等认知及工程实践能力。

● 提高实际操作能力和分析判断能力,训练应急处理能力,确保装置安全、经济运行。***终达到使受训人员从全局理解工业自动化控制的思想。


产品方案定制

● 针对高校、企业不同行业背景的自动化实验实训室建设要求,进行集成化、个性化的定制版解决方案 。

● 完整的仿真工厂可集成OTS、DCS、PLC、AMS、MCC、变频器、传感器、电动执行器、电动阀门等电气仪表产品,以及实际的、不同行业的过程物理模型(展板、沙盘、设备等)。

● 仿真工厂可以根据业主需求进行模块化的组合 。

配套的IAAT认证体系

2012年,培训中心与教育部IAAT认证管理办公室合作推出了IAAT认证“DCS应用技术专业技能培训”,培训内容涵盖了“电力或石化典型工艺介绍”、“工业常用仪表介绍”和“DCS工程设计及工程实施”,以培养合格的DCS系统维护工程师和项目实施工程师为目标,参加该技能培训并考核通过即可获得由***教育部教育信息管理中心颁发的工业自动化人才认证证书。



智能工厂仿真实训系统

智能工厂仿真实训系统集成先进的 DCS 控制系统和工业软件产品(AMS、MES、ODS、APC、PID、Batch),结合操作仿真培训系统再现真实的工厂环境,涉及设备层、控制层、管理层、云服务层等企业系统架构,通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化,也即实现对工厂生产操作、生产管理、生产决策三个层面的上下一体化业务流程运作培训。以培养能够适应当前以及未来企业所需要的各类技术人员,满足工业建设与生产的需要。

智能工厂仿真实训系统

● 设备层

智能仪表、工艺设备单元、过程控制对象数学模型等

● 控制层

DCS控制单元、PLC编程控制器、SIS控制、APC优化、虚拟控制器仿真等

● 管理层

MES生产执行系统、ODS远程监控系统、AMS智能设备管理系统等



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