韩超, 刘晓宇, 马永光, 刘卫亮[1]2012年在《通用DCS组态平台的设计与开发》文中指出为了满足配有多种DCS的发电厂控制系统组态培训需要和减少投资,设计并开发了基于美国艾默生过程控制公司Ovation DCS的通用DCS组态平台,该平台能够仿真美国ABB控制公司的Symphony DCS等多种DCS组态环境,可进行组态、编译、下装、运行、在线调试等基本操作,与Symphony DCS Composer一致,具有较高的真实性。因其良好的开放性及易于扩充,可为发电厂提供多种DCS控制组态培训平台。
韩超[2]2011年在《基于Ovation的通用DCS组态平台中转换逻辑的实现》文中提出DCS(分散控制系统)是一种以控制功能分散、操作管理集中为主要特征的计算机控制系统,由于其具有可靠性高、功能完善和灵活性强等优点,已经成为工业自动控制系统的主流。在当今的工业过程控制领域中运行着种类繁多的DCS产品,它们来自不同的厂商,具有形态各异的组态环境。所谓通用DCS组态平台,就是基于某一套真实的DCS,仿真出多套不同DCS的组态环境,使用户可以完成组态、下装、调试和监视等过程,并且具有较高的真实感。该平台可以针对不同电站的热工人员进行相应的DCS组态培训,从而大大减少培训成本,提高经济效益。由此可见,通用DCS组态平台的开发具有广阔的前景和积极的实践意义。通用DCS组态平台的技术关键是不同DCS之间组态逻辑的转换和运行,本文重点对此进行了分析和研究,以西屋公司的Ovation作为底层系统,通过建立不同DCS之间的算法转换数据库,同时设计对应的组态逻辑转换程序,最终实现了通用DCS组态平台的开发。文中详述了组态平台的总体结构设计与组态平台中转换逻辑的实现,并以仿真Symphony系统为例,介绍了其算法块与Ovation算法块之间的对应转换关系,组态图中的算法块与Ovation中已有算法的绑定,Ovation DPU中可执行文件的生成以及数据监视器的开发。结果表明,该平台具有较高的真实感、较强的通用性和较好的开放性,可用于电站热工人员的DCS组态培训。
刘晓宇[3]2011年在《面向多种DCS工程师站的通用组态环境设计与实现》文中指出分散控制系统(Distributed Control System-DCS),是以控制功能分散、管理操作集中为主要特征的计算机控制系统,集综合自动控制技术、计算机技术、网络技术和人机显示技术于一体,具有可靠性高、功能完善和灵活性强等优点,现已经成为工业自动控制系统的主流。分散控制系统工程师站的主要功能是针对具体的工程应用进行控制逻辑组态。在当今的工业过程控制领域中使用着种类繁多的DCS产品,它们来自不同的厂商,具有形态各异的工程师站组态环境。所谓面向多种DCS工程师站的通用组态环境,就是基于一套现有的DCS,模拟出多种不同DCS工程师站组态环境,使用户可以完成组态、下装、调试和监视等过程,且具有较高的真实感。本文基于工程师站组态软件Composer分析了DCS工程师站组态环境的体系结构,给出了面向多种DCS工程师站的通用组态环境的设计思路。以C++Builder为开发工具,采用面向对象方法,实现了通用组态环境中的组态平台、功能模块定义平台和OPC客户程序叁部分内容：组态平台用于模拟逻辑组态界面,功能模块定义平台用于定义任一DCS中的功能模块,OPC客户程序用于实现通用组态环境与Ovation系统DPU的数据交换。目前,该环境已经能够仿真Symphony DCS与XDPSDCS工程师组态环境,支持用户完成逻辑组态、下装运行和数据监视。
张鹏[4]2001年在《通用DCS仿真平台的设计》文中认为通过提高DCS仿真培训软件的通用性，软件的可复用性可以大大提高，从而提高了软件开发的效率，减少了开发风险。在本项目中，通过以下途径提高DCS仿真软件的通用性： 1．采用层次型体系结构的一个变化形式，将仿真软件划分为操作界面层、仪表控制层、工艺模型层及一个总体管理和通讯模块；工艺模型层分为流程模拟、单元设备、物性＼算法叁个子层。层间通讯由总体管理和通讯模块转发。这一设计提高了高层构件间的独立性和高层构件的可复用性。 2．在操作界面层，通过分析和设计，实现了静态位图、静态矢量图、动态显示、操作目标区和子图。将代码和数据作了充分的分离，可以在不改变现有代码的情况下，实现大多数DCS操作界面的功能，仅通过组态设置，可以实现流程图画面和多数预定义画面，包括控制组画面、细目画面、弹出式的仪表面板。同时，该层设计也保证了较好的可扩充性。 3．构造了一个基于通用仪表功能块(FBM)的仪表控制层，通过构造10种通用的仪表功能块，可以实现大多数化工工艺仿真项目的控制策略。通过FBM类和FBM容器类的合理设计，以后可以很方便地加入新的FBM模块种类，实现FF(Foundations Fieldbus)定义的所有仪表功能块和其它特殊的仪表功能块。 4．探讨了COM技术在仿真软件开发中的应用。使用COM组件的形式封装高层组件，可以实现二进制组件的复用的开发语言无关性。利用COM提供的位置无关性，可以很容易地将仿真软件移植到网络环境中。本课题中以COM组件的形式封装和调用了用VB写的工艺模型层组件。
傅晓波[5]2005年在《基于虚拟DCS技术的电站汽水系统仿真建模》文中进行了进一步梳理火电生产运行过程由于大量高温高压工质的存在,生产过程的安全性尤为重要,其操作人员也应该拥有丰富的现场知识和操作经验。随着技术的发展,火电机组也越来越向高参数、大容量的方向发展,现场设备和控制系统也趋向复杂化,操作人员若未经过有效的培训很难掌握操作技术,运行中一旦发生设备故障或自动控制失灵,运行安全性很难保证。而电站仿真机作为一种经济有效的培训手段,极大的解决了这一问题。 由于传统仿真机普遍采用仿控制的技术,难以实现最优的仿真效果。作为一种新兴的仿真手段,虚拟DCS的仿真方式被提出来。它是基于虚拟的仿真策略和虚拟电站技术,将仿真技术与控制技术有机结合的仿真方式,使控制领域的优势技术可应用于仿真平台之上,解决了传统仿真方式中一些难以克服的问题,是仿真技术发展的一个新内容。 新型仿真平台Simpanel正是基于虚拟DCS技术的仿真系统,平台很好的与新华控制公司的控制平台XDPS相结合将虚拟DCS仿真方式付诸实现。作者应用新型仿真平台Simpanel搭建了锅炉汽水系统的仿真模型,并对于这种新型仿真平台的架构进行了完善和扩充,具体完成工作如下: 1) 流体网络模型是建立系统仿真模型的基础,本文对节点法进行了分析研究,推导出了适用于新型平台的流体网络的计算模型,开发了可压缩流体网络的图形组态仿真模型,该模型的应用具有求解速度快、建模简便、调试手段灵活、稳定性好等特点,弥补了传统仿真软件的不足,并成为新型平台上组建系统模型的基本模块之一。 2) 汽水系统是电站系统的重要组成部分之一,其结构复杂,与其它系统联系紧密,对于电站稳定运行起着至关重要的作用,同时复杂的热力系统也使之成为仿真建模中的难点所在。本文在对汽水系统分析研究的基础上,利用仿真平台Simpanel建立了该系统设备的动态数学模型,组成了通用的模块类库。 3) 采用模块化的建模手段和图形组态方法建立汽水系统仿真模型过程,并对基于虚拟DCS仿真技术建立的模型进行了数值分析和验证,对其静态和动态特性进行了仿真研究。 4) 将研究成果纳入新华控制工程有限公司的Simpanel分散式仿真系统平台,并应用于某300MW机组仿真系统的开发和实践,取得了较好的仿真效果。
刘娜[6]2010年在《基于Anysimu平台的DCS工程师站仿真软件设计与实现》文中认为本课题源自国家863重点项目,即“超超临界机组高精度、全激励仿真系统研究与开发”2007AA041106,主要是以国电谏壁发电厂2×1000MW超超临界机组仿真机为依托,研究超超临界机组DCS国产化。本课题选定在国家863重点项目的基础上,为进一步研究DCS组态、新型控制策略提供一个更为方便的平台,使仿真机的开发不再需要DCS环境的支持,同时也可避免手工建模带来的麻烦和错误。课题的主要任务是设计与开发DCS工程师站仿真转换软件,实现国电智深EDPF-NT Plus系统控制逻辑到Anysimu仿真支撑平台下控制逻辑的转换。论文首先设计完成了该转换软件的总体结构,在此基础上逐步实现了控制系统算法的编写和仿真转换程序的开发设计。控制系统算法库的形成主要包括控制系统算法程序的编写,图元的绘制及图元的定义。转换程序的设计主要包括模块、文本注释、引入点及引出点信息的提取、修正及补充。该软件采用C++Builder语言编写而成,结构简单,操作方便,具有专业领域强、使用方便、针对性强、视图效果好等优点。实际测试结果表明,软件实现了国电智深EDPF-NT Plus系统控制逻辑到Anysimu仿真支撑平台下控制逻辑的转换,并达到了完全一致的效果。
伊佳[7]2009年在《基于iFix的炼油装置DCS仿真培训系统设计与实现》文中研究说明本文将分布式组件技术应用于DCS仿真培训系统的开发,提出了基于工控软件开发仿真平台的思想。利用OPC(OLE for Process Control)、COM/DCOM、ActiveX等技术实现了仿真系统的操作界面层、仪表控制层、工艺模型层的相互分离,将各种DCS差别集中体现在操作界面层。实现了用同一仿真平台仿真多种DCS,并结合工控软件iFix开发了一套这样仿真平台。利用这套仿真平台可以做到在快速、高效的开发多种DCS仿真培训器时,仿真系统的基本框架不变。OPC技术作为仿真平台的关键技术,其作用主要体现在以下几个方面:利用OPC技术解决仿真操作界面和模型计算软件之间,以及各操作站和教师站之间的数据通讯问题。这使得仿真培训系统在数据传输速度,安全性和可靠性方面都有了很大的提高。在采用机理建模的方法,开发了重油催化裂化的动态数学模型后,利用OPC技术封装模型计算软件,使其以OPC服务器的方式为仿真系统提供过程数据。作为DCOM组件,它支持远程访问和远程启动。OPC作为可即插即用的软件主板提高仿真平台的开放性和后继开发能力。OPC技术的应用使得仿真系统的各个模块都可通过OPC接口实现方便的连接,增强各模块件数据交换能力和应用的开放性。任何提供OPC接口模块都可以即插即用的嵌入仿真平台,增强了仿真平台的后继开发能力。本文还利用ActiveX技术实现了不同DCS调节器画面,趋势画面和报警画面等,并将上述画面形成控件,在仿真系统中可以做到即插即用。并具体实现将了I/A和DeltaV的各种画面利用ActiveX技术形成可即插即用的控件。
王旭东[8]2005年在《工业过程仿真系统的DCS仿真交互平台设计研究》文中进行了进一步梳理本文对工业过程中广泛应用的DCS进行仿真，就DCS仿真系统的网络设计和人机交互图形界面开发进行了分析和研究。 首先，阐述了研制DCS仿真系统的重要现实意义，介绍了DCS组成、特点、产生、发展以及在国内外大型工业过程控制领域中的广泛应用，介绍了常用的DCS仿真方式。 其次，本文对仿真以及仿真系统的设计原则和设计方法进行了讨论，分析了人机交互环境在仿真系统中的重要地位，阐述了面向对象的设计方法在仿真系统开发中的重要性，介绍和分析了分布式交互仿真的发展、技术特点、关键技术及其体系结构，说明了DCS仿真系统的组成结构。 第叁，本文重点设计了DCS仿真系统网络通信方案。通过对常用局域网协议的比较，选择了IEEE802.3以太网，并通过在网络上层模拟令牌总线网的方法，采用Winsock编程来实现仿真系统各站之间的通信，从而避免了共享介质的冲突问题，满足了DCS仿真系统对网络通信实时性和可靠性的要求。对于操作控制台人机交互图形界面的开发采用了虚拟仪器编程软件LabWindows／CVI，介绍了网络通信接口程序的设计方法。 最后，本文以大型火电机组DCS仿真系统设计为例，具体提出了其设计方案，并利用LabWindows／CVI强大的图形界面开发其功能，按1：1的画面比例，复制了实际DCS操作控制台的各项功能。 DCS仿真系统的研发，对于真实系统的研究和人员培训都具有重要意义，本文的工作成果已经被应用到实际的工程项目中。
刘国华[9]2007年在《激励式仿真系统的研究及其在600MW超临界机组中的应用》文中进行了进一步梳理600MW超临界火电机组由于其高效率性已经成为我国电力生产中的主力机组,而对于它的操作控制还有待于进一步的提高,仿真机培训是一种切实可行的方法。文中介绍了PAS-300M这一新的DCS系统,并在此基础上进行了激励式仿真系统的研究,论述了该方式的优势,给出了基于虚拟DCS技术的仿真系统的设计方案,在此基础上完成了一台600MW超临界机组仿真机。给水控制是直流锅炉自动控制中相对重要的一环,论文最后介绍了给水控制在该台仿真机中的应用,得到了较好的仿真效果。
张伟[10]2007年在《车辆传动试验系统仿真平台设计及实现研究》文中研究说明本文围绕车辆传动试验系统进行研究,为履带车辆传动装置提供一个良好的性能测试系统,并基于该系统开发了仿真平台,优化换挡控制,以此提高传动系统的整体性能。文章首先阐述了将集散控制系统(DCS)用于车辆传动试验系统的控制,完成了对供油、驱动-加载、数据采集以及换挡控制在内各个子系统的集成,提高了车辆传动试验系统的自动化程度,改善了试验条件。同时,利用DCS设计了传动试验系统控制器,应用Matlab/Simulink图形建模仿真工具,建立了传动系统仿真试验所需的液力变矩器、变速箱、车辆负载等简化模型,完成基于实际系统的仿真平台开发,实现了对车辆传动试验系统的仿真研究。其次,本文研究了车辆传动试验系统仿真平台数据共享与通信,主要包括DCS数据的读取、MATLAB与外部环境的数据共享和仿真平台数据通信。仿真平台数据共享方面,针对DCS安全性考虑,利用应用程序接口(API)实现对DCS实时数据的读取,利用ActiveX和OPC等客户机/服务器方式完成MATLAB与外部环境的数据共享。同时,使用网络编程技术实现仿真平台中DCS和上位机的数据通信。最后,本文介绍了仿真平台在车辆传动试验供油子系统的设计和现场试验中的应用,并通过仿真研究和现场试验表明,车辆传动试验系统仿真平台数据共享和通信迅速、准确,具备进行车辆传动系统仿真和性能分析的功能,实现了软件仿真与实际试验集成为一体的传动系统仿真分析平台的开发研究。
参考文献：
[1]. 通用DCS组态平台的设计与开发[J]. 韩超, 刘晓宇, 马永光, 刘卫亮. 热力发电. 2012
[2]. 基于Ovation的通用DCS组态平台中转换逻辑的实现[D]. 韩超. 华北电力大学. 2011
[3]. 面向多种DCS工程师站的通用组态环境设计与实现[D]. 刘晓宇. 华北电力大学. 2011
[4]. 通用DCS仿真平台的设计[D]. 张鹏. 北京化工大学. 2001
[5]. 基于虚拟DCS技术的电站汽水系统仿真建模[D]. 傅晓波. 武汉大学. 2005
[6]. 基于Anysimu平台的DCS工程师站仿真软件设计与实现[D]. 刘娜. 华北电力大学. 2010
[7]. 基于iFix的炼油装置DCS仿真培训系统设计与实现[D]. 伊佳. 天津大学. 2009
[8]. 工业过程仿真系统的DCS仿真交互平台设计研究[D]. 王旭东. 哈尔滨工程大学. 2005
[9]. 激励式仿真系统的研究及其在600MW超临界机组中的应用[D]. 刘国华. 华北电力大学（河北）. 2007
[10]. 车辆传动试验系统仿真平台设计及实现研究[D]. 张伟. 北京交通大学. 2007
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