3D仿真培訓系統/操作員/過程自動化/智能工廠

仿真培訓系統
仿真業務一直以用戶需求為導向，專注于為用戶提供操作體驗真實、仿真精度高、系統功能*的一站式仿真培訓系統解決方案，產品已廣泛應用與火電、新能源、石油、化工、建材以及高校教儀實訓等行業。
仿真系統是通過數學模型和激勵式虛擬DPU技術與公司MACS系列DCS控制軟件真正有機結合組成，具備操作培訓、熱控培訓、事故演練、控制驗證與優化、工藝學習、工藝優化等功能，為電力、化工、科研院所打造各種形式解決方案，輔以管理軟件、智能硬件、模型裝置等可為高等專科院校培養輸出面向智慧工業的專項人才。

主要特性

虛擬現實仿真
實現3D可視化的現場監控
實現3D沉浸式仿真就地操作
實現DCS主控、模塊得三維仿真和操作
實現對重要設備得3D仿真，實現設備拆裝、檢修培訓

*的高保真仿真平臺
*得純組分物性庫與物性方程
基于質量守恒、能量守恒、動量守恒、傳質、傳熱、流體力學等機理計算得高保真仿真平臺
功能*、操作便捷的圖形化、模塊化建模平臺
*的教練員管理平臺
*的技能鑒定、評分系統

真實的DCS軟件
仿真系統工程師軟件、操作員軟件功能與實際DCS功能*一致
學員操作界面、操作體驗與實際控制室操作*一致
實現控制策略驗證、DCS歷史數據、事故數據分析
實現熱控人員DCS培訓、仿真控制器的邏輯調試

*的虛擬DPU技術
采用*的虛擬DPU控制仿真技術，實現DCS分散處理單元的仿真，模擬真實DPU的運算過程
與真實DCS軟件無縫對接，現場DCS組態工程文件可直接導入到仿真系統中
模擬DCS主控、模塊、儀表等儀控故障
實現真實DCS仿真系統下的分組培訓

3D仿真軟件不是傳統意義中的場景漫游軟件，而是一套真正意義上用于指導生產的仿真系統，它通過結合企業生產管理軟件和存儲數據庫組建一套完整的仿真系統，可與企業ERP、MIS系統無縫對接，支持SqlServer、Oracle、MySql等主流數據庫，從而實現企業利用虛擬平臺實現管理工廠的目的。3D工業仿真可涵蓋從簡單的機械裝配模擬到多人在線協同演練系統，再到利用虛擬環境管理、控制工廠生產和設備運行。

系統功能
1) 3D仿真軟件是一款集三維畫面編輯、運行、數據交互于一體的軟件平臺；三維仿真系統是指利用計算機模擬產生一個三度空間虛擬世界，提供視覺、聽覺、觸覺等感官的環境模擬，讓操作者如同身歷其境一般；
2) 使用者可以沒有限制地觀察三度空間內的事物，操作者可以任意角度進行三維全場景漫游、局部場景漫游，漫游的角度、速度、行進、穿越、停留、查找、定位，全部由操作者來控制。
3) 操作者可以通過鼠標（控制方向）、鍵盤（W前S后A左D右）對工廠進行行走漫游，對工廠的規模、生產流程一覽無余；
4) 允許操作者對設備整體、局部進行360度獨立觀察，清晰直觀的了解到設備與關聯設備的物理邏輯關系，分別實現對設備性能的介紹；
5) 3D仿真系統能夠對虛擬操作員進行級別分類，不同級別的人員操作權限不同；
6) 3D仿真系統能夠實現對現場事故現象、設備故障的仿真；將工廠的事故現場通過三維動畫動態展示出來；
7) 通過選擇目標設備，按照規范操作，觀看設備順序拆解、順序安裝的視頻動畫教程；人機交互操作控制按鈕，順序拆解、安裝設備的交互動畫。通過該模塊可以使學員盡快掌握目標設備內外結構的拆裝順序以及各個零部件之間的物理聯系。

系統性能
1) 3D顯示程序的延遲不得超過0.1秒；
2) 3D顯示程序與仿真計算軟件之間的延遲不得超過0.5秒；
3) 3D顯示程序畫面幀頻為30幀/秒；
4) 顯示最小分辨率為1024×768；
5) 可以模擬場景中的主要聲源；

案例展示
1)上海石化工業學校有機硅實訓項目3D場景
2)中石油遼陽石化乙烯裝置壓縮機3D仿真項目場景
3)南山集團東海電廠變電站仿真機項目3D畫面

操作員培訓仿真系統采的虛擬DCS技術，在仿真系統中使用真正的DCS軟件和虛擬主控（VDPU）軟件，使仿真系統與DCS有機結合。十幾年來已被廣泛應用于國內外大型電力、新能源、水泥建材、冶金、石化、煉油、環保等行業，該系統以其高逼真度、全范圍實時性等特點有效模擬出工廠開車、停車、正常運行和各種事故工況中的現象、操作，是生產運行人員和熱控人員對工藝學習、操作培訓、控制方案研究的高效手段，有效地節約了企業的運行維護費用，為企業的安全生產保駕護航。

系統作用
● 流程培訓：加深工藝理解，提高操作技能，減少人為失誤，保證生產安全；
● 自動化培訓：提高技術人員的DCS系統維護技能,保障DCS穩定運行；
● 事故演練：制定事故預案，提高事故應變能力，避免人員傷亡和財產損失；
● 工藝參數矯正：探索運行方法，改進工藝參數，達到的經濟效果；
● 控制策略調整：可脫離真實系統進行控制策略的試驗，調整控制策略；
● *控制與優化輔助：為*控制與優化提供測試和實驗平臺，降低投運風險。

技術特點
● 與DCS軟件無縫銜接，兩者工程可互相拷貝，為進行研究打下基礎；
● 多流程分布式計算，計算準確、穩定、高效，適用于大規模流程工業仿真；
● 圖形化自動建模技術，建模過程簡單、高效，模型易維護；
● 采用國際標準物性庫，有幾萬種物性組分，隨著實驗驗證不斷修正，提高計算準確性；
● 物性方程種類豐富，根據不同工況可靈活選擇。

性能指標
● 穩態仿真精度：關鍵性參數的穩態仿真精度應為1%，非關鍵性參數的仿真精度應為3%；
● 暫態仿真精度：關鍵性參數的暫態仿真精度應為3%，非關鍵性參數的暫態精度應為5%。

部分典型業績
● 福建羅源灣港儲電一體化2×1000MW超超臨界燃煤發電廠仿真系統
● 神華四川天明2×1000MW發電廠仿真培訓系統
● 陜西榆能橫山煤電一體化項目2×1000MW超超臨界燃煤發電機組仿真系統
● 臺山發電廠二期擴建工程1000MW仿真機
● 廣東粵電韶關發電廠燃煤機組工程（2×660MW）仿真機系統
● 國華呼倫貝爾發電有限公司2×600MW火電機組擴建工程仿真系統
● 大唐華銀攸縣能源有限公司2×630MW超臨界燃煤發電機組仿真機
● 陜西國華錦界電廠600MW亞臨界機組● 神華五彩灣350MW超臨界電廠仿真系統
● 河北馬頭發電有限責任公司“上大壓小”供熱工程300MW機組DCS仿真系統仿真系統
● 廣州大學城燃氣-蒸汽聯合循環機組仿真系統
● 中石化中安聯合煤化有限責任公司煤制烯烴項目CCR1控制室OTS系統
● 慶華集團騰格里一期焦化、己內酰胺項目OTS系統
● 撫順礦業集團頁巖煉油勝利實驗廠ATP裝置仿真培訓系統項目工程
● 中科合成油技術有限公司200萬噸/年煤制油項目虛擬DCS動態仿真系統
● 中石油遼陽石化乙烯/延遲焦化/硝酸裝置（含3D) 虛擬DCS動態仿真系統
● 中石油寧夏石化45萬噸合成氨/80萬噸尿素虛擬DCS動態仿真系統
● 中海油能源發展股份有限公司惠州石化分公司20萬噸/年丙烯酸裝置仿真培訓系統● 中國平煤神馬集團危化行業模擬仿真實訓系統項目
● 遼陽機電儀研修中心20萬噸年乙烯/160萬噸年延遲焦化/6.7萬噸硝酸仿真系統

工藝過程教學培訓仿真系統擁有進千種機理數學模型塊和*的純組分物性庫、物性方程，其計算精度滿足國內、國際各行業標準，通過便捷化的圖形建模平臺可搭建成各種復雜工藝流程計算模型，可提供面向電力、化工、新能源、建材、環保等多行業、多學科的工藝過程教學培訓仿真系統，使學員對過程工藝的操作學習、認識學習更加深刻，極大地提高了學生的社會就業競爭力和行業適應力。

產品功能
多工況再現功能
工藝過程教學培訓仿真系統具備正常工況、特殊工況和事故工況的仿真能力，在各個工況下，仿真系統的反應現象均與現場一致，精度滿足國內及國際行業標準的要求。
考評功能
考評功能是針對各裝置仿真系統的每一個訓練項目進行跟蹤記錄，并依據操作規則與設備操作要求和操作質量指標進行評分的。每一個訓練項目目的評分都包括：操作步驟評分和操作質量評分，所有評分項目都給出詳細評定結果和依據。
真實的圖形顯示功能
仿真系統中的圖形界面包括DCS操作員站界面、現場站界面、工程師站界面和教練員站界面，除教練員站界面及現場站界面外，其他界面全部與現場使用的圖形界面*一致。
系統軟件組成
該系統由操作系統軟件、仿真支撐平臺軟件、數學模型軟件、教練員功能軟件、DCS操作員站軟件、DCS工程師站軟件、現場操作員站軟件等幾部分組成。
學科領域應用
可廣泛地適用于火電、石化、化工、風電、水處理、水利水電、煤炭、環保、建材、冶金、造紙、制藥等行業相關學科教學實驗室建設。

過程自動化培訓仿真系統是建立在 MACS工業控制平臺基礎上，面向高校、企業自動化實驗室建設需求提供的集自動控制技術，自動化儀表技術、計算機技術、網絡技術、通訊技術、總線技術、仿真技術、現代管理技術與制造技術相結合為一體的綜合性實踐平臺。

過程自動化培訓仿真系統作用
● 具備*的儀表、DCS工程實施等培訓功能，提高受訓人員對行業設備、典型控制原理的認知與組態。
● 提高受訓人員對DCS系統架構設計，DCS系統與現場儀表之間的配合使用等認知及工程實踐能力。
● 提高實際操作能力和分析判斷能力，訓練應急處理能力，確保裝置安全、經濟運行。最終達到使受訓人員從全局理解工業自動化控制的思想。
產品方案定制
● 針對高校、企業不同行業背景的自動化實驗實訓室建設要求，進行集成化、個性化的定制版解決方案 。
● 完整的仿真工廠可集成OTS、DCS、PLC、AMS、MCC、變頻器、傳感器、電動執行器、電動閥門等電氣儀表產品，以及實際的、不同行業的過程物理模型（展板、沙盤、設備等）。
● 仿真工廠可以根據業主需求進行模塊化的組合 。

配套的IAAT認證體系
2012年，培訓中心與IAAT認證管理辦公室合作推出了IAAT認證“DCS應用技術專業技能培訓”，培訓內容涵蓋了“電力或石化典型工藝介紹”、“工業常用儀表介紹”和“DCS工程設計及工程實施”，以培養合格的DCS系統維護工程師和項目實施工程師為目標，參加該技能培訓并考核通過即可獲得由國家教育信息管理中心頒發的工業自動化人才認證證書。

智能工廠仿真實訓系統
智能工廠仿真實訓系統集成*的 DCS 控制系統和工業軟件產品（AMS、MES、ODS、APC、PID、Batch），結合操作仿真培訓系統再現真實的工廠環境，涉及設備層、控制層、管理層、云服務層等企業系統架構，通過構建智能化生產系統、網絡化分布生產設施，實現生產過程的智能化，也即實現對工廠生產操作、生產管理、生產決策三個層面的上下一體化業務流程運作培訓。以培養能夠適應當前以及未來企業所需要的各類技術人員，滿足工業建設與生產的需要。

● 設備層
智能儀表、工藝設備單元、過程控制對象數學模型等
● 控制層
DCS控制單元、PLC編程控制器、SIS控制、APC優化、虛擬控制器仿真等
● 管理層
MES生產執行系統、ODS遠程監控系統、AMS智能設備管理系統等