一、引言
傳統(tǒng)火電廠培訓(xùn)用仿真機在我國已經(jīng)有十幾年的發(fā)展歷史,但作為一種高科技產(chǎn)業(yè)而言并沒有真正發(fā)展起來,其原因既有技術(shù)方面的因素,也有體制方面的因素。
技術(shù)方面的因素是:火電廠控制系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展(從常規(guī)儀表控制向DCS控制轉(zhuǎn)變),使得傳統(tǒng)培訓(xùn)用仿真機的生命周期迅速縮短,而作為傳統(tǒng)培訓(xùn)用仿真機的生存基礎(chǔ)的開發(fā)周期和功能適應(yīng)性并沒有多大的改變。 體制方面的因素是:國內(nèi)電廠仿真機的開發(fā)單位與電廠控制系統(tǒng)開發(fā)單位互不相關(guān),使得傳統(tǒng)培訓(xùn)用仿真機的軟件開發(fā)完全是被動地適應(yīng)電廠控制系統(tǒng)的改變,這進一步加劇了傳統(tǒng)培訓(xùn)用仿真機與電廠培訓(xùn)需求的脫節(jié)。
在當(dāng)前的新形勢下,要想使電廠仿真機產(chǎn)業(yè)真正發(fā)展起來,唯一可走的路線是將仿真機的開發(fā)與電廠DCS系統(tǒng)的開發(fā)真正結(jié)合起來。
二、電廠用戶對仿真機的需求
在電廠采用DCS控制的情況下,電廠對仿真機的主要需求仍然是培訓(xùn)。與傳統(tǒng)控制機組不同的是,仿真機不僅要支持運行人員培訓(xùn),同時還要支持熱工人員培訓(xùn)。而且,在仿真機的應(yīng)用時效上,仿真機應(yīng)能做到機組投產(chǎn)前培訓(xùn)。如果能將傳統(tǒng)培訓(xùn)用仿真機的開發(fā)技術(shù)與DCS控制系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)有機地結(jié)合起來,無疑將提供一種滿足電廠需求的最佳解決方案。
三、控制系統(tǒng)開發(fā)廠商對仿真機的需求
控制系統(tǒng)開發(fā)廠商對仿真機的需求主要是希望仿真機能提供一種關(guān)于對象的閉環(huán)環(huán)境,使得某些新型控制策略能在仿真機上先行驗證后再用于實際系統(tǒng)。顯然,最合適的方法是仿真機上能直接采用實際機組的控制策略組態(tài)。
四、技術(shù)因素——支撐系統(tǒng)
不管是仿真機的開發(fā)、應(yīng)用還是DCS系統(tǒng)的工程開發(fā)、應(yīng)用,都需要有專門的支撐系統(tǒng),就像所有計算機都要有操作系統(tǒng)一樣。 本方案是以新華公司的XDPS系統(tǒng)(DCS的支撐系統(tǒng))為基礎(chǔ)開發(fā)的面向DCS的仿真支撐系統(tǒng)和某專業(yè)仿真公司的微機化仿真支撐系統(tǒng)實現(xiàn)有效銜接的一種解決方案。
本方案中,XDPS系統(tǒng)是新華公司在bbbbbbs系統(tǒng)上開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DCS系統(tǒng)的支撐軟件,具有優(yōu)良的DCS工程軟件(控制策略和人機界面)組態(tài)工具,且具有虛擬DPU(VDPU)功能;某專業(yè)仿真公司開發(fā)的微機化仿真支撐系統(tǒng),是基于Mi-crosoft.Net架構(gòu)實現(xiàn)的分布式仿真支撐環(huán)境,這兩個支撐系統(tǒng)具有相互銜接的技術(shù)基礎(chǔ)。
在兩個支撐系統(tǒng)良好銜接的基礎(chǔ)上,我們可以利用專業(yè)仿真支撐系統(tǒng)優(yōu)越的支持對象仿真模型的開發(fā)功能和整體仿真模型的運行控制功能,構(gòu)造實際機組的對象側(cè)的仿真模型和進行整個仿真機的運行控制;利用XDPS系統(tǒng)的虛擬DPU功能,直接使用DCS系統(tǒng)的控制策略軟件和人機界面軟件。這樣我們就構(gòu)成了一種新型的全功能、高逼真度仿真機。
五、新型仿真機的優(yōu)點
這種新型培訓(xùn)仿真機以新華公司XDPS-400分散式控制系統(tǒng)軟件和國內(nèi)開發(fā)出的基于bbbbbbs平臺的微機化仿真支撐系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)。它具有以下幾方面的優(yōu)點:
(1)功能全。新型仿真機不僅具有和實際機組完全一致的操作員界面,而且具有和實際機組完全一致的工程師界面,控制策略和人機界面的組態(tài)方式與實際機組基本相同。因此,新型仿真機不僅能夠培訓(xùn)電廠運行人員,還能夠培訓(xùn)電廠熱工人員;同時還能用于控制策略的組態(tài)驗證,輔助DCS系統(tǒng)的調(diào)試和維護。
(2)開發(fā)周期短。由于完全不必重新仿真控制策略和人機界面,新型仿真機的軟件開發(fā)、調(diào)試完全可以緊跟實際機組DCS系統(tǒng)的組態(tài)和調(diào)試,使仿真機真正做到在實際機組投產(chǎn)前投入培訓(xùn)。
(3)逼真度高。在新型仿真機中,除了用一臺服務(wù)器通過軟件計算產(chǎn)生實際機組的監(jiān)視參數(shù)外,在軟件結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上與實際機組具有高度對應(yīng)關(guān)系。
(4)功能分散機制。新型仿真機軟件可在普通PC機上運行,這使我們能夠采用"分散式"的仿真軟件開發(fā)結(jié)構(gòu),鍋爐、汽機、電氣仿真應(yīng)用軟件獨立成篇,開發(fā)、使用靈活方便。
六、結(jié)論
以新華公司的XDPS系統(tǒng)為基礎(chǔ)開發(fā)的仿真支撐系統(tǒng),通過和專業(yè)仿真機開發(fā)廠商的微機化的仿真支撐系統(tǒng)結(jié)合在一起,能為電廠用戶提供一種全功能、高逼真度、短開發(fā)周期的新型培訓(xùn)仿真機,在為用戶提供更多的仿真軟件產(chǎn)品選擇的同時,優(yōu)化DCS工程項目的開發(fā)流程。
七、參考文獻
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[2]張衛(wèi)偉、程芳真.一種分散式火電仿真裝置的概念和特點.系統(tǒng)仿真學(xué)報,2003(6):884-886.










