科研開發(fā)化工科技2006,44)44-46scienCe TeChnOloy in chemicAl industry燃料乙醇裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)程英超1陳明懷2牟元平31.吉化集團(tuán)公司人才培訓(xùn)交流中心吉林吉枺,1320222.中國(guó)石油吉林石化公司建修公司吉林吉林,320213.中國(guó)石油吉林石化公司吉林吉林132021)摘要狂吉林興建的燃料乙醇裝置具有年生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)又是國(guó)內(nèi)首家工藝過程沒有同行可借鑒因此裝置開車前的計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)是保證正常開車的必要條件計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)是借助于多媒體計(jì)算機(jī)設(shè)備和仿真軟件而進(jìn)行的一種以實(shí)際操作技能為主的培訓(xùn)方式,全面介紹了燃料乙醇仿真系統(tǒng)軟、硬件的結(jié)構(gòu)著重闡明設(shè)計(jì)思想和技術(shù)特色實(shí)現(xiàn)了全流程的仿真;系統(tǒng)既可用于培訓(xùn)還可用于運(yùn)行指導(dǎo)。關(guān)鍵詞撚料乙醇生產(chǎn)真系統(tǒng)開發(fā)培訓(xùn)中圖分類號(hào):TQ23.122TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-051K200604004403仿真技術(shù)是通過系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)系統(tǒng)或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)達(dá)到分析、研究和設(shè)計(jì)該系統(tǒng)1工藝仿真范圍和培訓(xùn)功能的目的。如果這種系統(tǒng)模型的建立是以計(jì)算機(jī)為1.1工藝簡(jiǎn)述基礎(chǔ)手段的就稱之為計(jì)算機(jī)仿真作者提到的仿整個(gè)裝置分為玉米脫胚制漿、液糖化蒸餾、蒸真即屬于計(jì)算機(jī)仿真的范疇。它可以提供近似于發(fā)、分離干燥輔料制備等幾個(gè)工段。真實(shí)的操作環(huán)境和操作工況具體形象實(shí)物感由儲(chǔ)運(yùn)卸車的玉米經(jīng)凈化計(jì)量后進(jìn)入玉米強(qiáng)使操作工可以利用多種感官來學(xué)習(xí)知識(shí)還可浸泡罐浸泡浸泡后的玉米經(jīng)三道磨破碎、壓力曲以模擬實(shí)際生產(chǎn)過程中不允許發(fā)生的事故及其處篩過濾后分離出的胚芽經(jīng)洗滌、擠壓脫水、干燥理方法解決了操作工在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不能動(dòng)手操作后送往榨油裝置。分離出的漿料送到燃料乙醇的問題有利于培養(yǎng)快速反應(yīng)的能力使操作工在裝置短期內(nèi)了解工藝過程和操作原理提高實(shí)際操作來自脫胚制漿工段的玉米淀粉漿進(jìn)入工藝流能力。因此汁算機(jī)仿真培訓(xùn)是一種現(xiàn)代化的、高程。通過加熱和工業(yè)酶的復(fù)合作用淀粉被轉(zhuǎn)化為效率的培訓(xùn)手段是提高操作工技能的一種有效可發(fā)酵性糖再通過酵母發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化成二氧化碳途徑12和乙醇燃料乙醇裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)是針對(duì)含有乙醇的發(fā)酵成熟醪經(jīng)進(jìn)一步加工回收產(chǎn)該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝?yán)孟冗M(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)品乙醇和副產(chǎn)品——含可溶物質(zhì)的干酒糟對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的開、停車正常運(yùn)行事故處理等(DXS進(jìn)行仿真模擬利用這套仿真培訓(xùn)系統(tǒng)工人可以首先通過蒸餾乙醇從發(fā)酵成熟醪中汽化再在不接觸實(shí)際裝置的情況下完成上述工況的操作濃縮成乙醇和水的共沸混合物。用分子篩吸附乙訓(xùn)練,大大地縮短了培訓(xùn)周期,提高了培訓(xùn)效醉中國(guó)煤化工肌為燃料乙醇。率HCNMHG糟用泵送至離心機(jī)將懸浮固形物從可溶固形物中分離出來。離心清液經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮成濃縮液。與離心機(jī)分離出來的作者簡(jiǎn)介程英敵1∞4-)男吉林人吉化集團(tuán)公司人才鮮糟一起送往管束式干燥機(jī)干燥除去剩余的水培訓(xùn)交流中心教師主要從事化工過程仿真模擬工作分生產(chǎn)DX90%干物質(zhì))作為飼料出售。工藝第4期程英超籌.燃料乙醇裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)流程見圖1。教師指令臺(tái)(上位機(jī))打印機(jī)五米T藝水輔料蒸汽糖化酶酵母蕭餾塔無水乙醇1”學(xué)員操作站2學(xué)員操作站(1下位機(jī)(2下位機(jī)玉米浸泡玉米漿貯爆液化反應(yīng)器糖化反應(yīng)器發(fā)酵反應(yīng)器高心機(jī)干燥機(jī)圖2燃料乙醇生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)硬件構(gòu)成示意圖圖1燃料乙醇生產(chǎn)過程工藝流程簡(jiǎn)圖件有長(zhǎng)久的生命力”作者為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)平1.2工藝仿真范圍臺(tái)操作員平臺(tái)1和工程師平臺(tái)2操作員平臺(tái)包括該裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)以仿計(jì)算機(jī)集散控制系教師站和學(xué)員站及通過通訊文件進(jìn)行上下位機(jī)數(shù)綻ⅠS為主對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化,以能配據(jù)交換的操作功能匯程師平臺(tái)包括教師站的組態(tài)合ⅨXS操作為準(zhǔn)則并能實(shí)現(xiàn)全流程的開車、正常和學(xué)員站的組態(tài)。其結(jié)構(gòu)見圖3運(yùn)轉(zhuǎn)、停車及事故處理操作其中開車從玉米卸車經(jīng)凈化進(jìn)裝置開始操作員平臺(tái)教師站(總體監(jiān)控、工藝仿真〗生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)軟件構(gòu)成學(xué)員站(仿DCS)主要仿真系統(tǒng)包括壓玉米脫胚制漿、液糖化、蒸餾、蒸發(fā)、分離干燥5個(gè)工段的DS仿真操作。教師控制組態(tài)所有公用工程部分冰水、電、氣、風(fēng)等處于正常系統(tǒng)藝仿真組態(tài)平穩(wěn)狀態(tài)。程師平臺(tái)仿DCS組態(tài)1.3培訓(xùn)功能仿DC流程圖組態(tài)(1)主要操作項(xiàng)目洛部分壓力濃度、溫度的仿DCS標(biāo)準(zhǔn)曲面組態(tài)檢查、監(jiān)視必要設(shè)備包括各種閥、泵、輸送機(jī)、反圖3燃料乙醇生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)器等的開啟、關(guān)閉運(yùn)行過程中壓力、溫度、流量等的調(diào)節(jié)。(1)操作員平臺(tái)2)特定事故進(jìn)料閥卡進(jìn)料閥漏換熱器結(jié)操作員平臺(tái)包括兩部分教師站和學(xué)員站的操垢罐漏停電;泵故障等。運(yùn)行中的故障是復(fù)雜作。的操作人員在實(shí)際運(yùn)行時(shí)若誤操作或?qū)κ鹿省⒐式處熣局饕δ馨Ｐ涂刂?、功能設(shè)置、監(jiān)障處理不當(dāng)后果將很嚴(yán)重通過用仿真培訓(xùn)系統(tǒng)視切換、幫助。進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練可以獲得寶貴的操作經(jīng)驗(yàn)和事故處模型控制:模型選擇、裝入初始條件、模型運(yùn)理經(jīng)驗(yàn)。行、退出模型。(3)在培訓(xùn)過程中可以根據(jù)需要使仿真過程功能設(shè)置模型凍結(jié)、模型解凍、時(shí)標(biāo)設(shè)置、快變慢或變快以達(dá)到預(yù)期的培訓(xùn)效果。門設(shè)置、快門重演、狀態(tài)重放。監(jiān)視切換變量監(jiān)視、實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖、算法調(diào)試。2技術(shù)原理及技術(shù)特性幫助幫助、關(guān)于。2.1硬件構(gòu)成學(xué)員站由教師站通過網(wǎng)絡(luò)通訊給予指令進(jìn)行系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2所示。采用高檔微仿凵中國(guó)煤化工車正常停車事故處機(jī)作教師指令臺(tái)亦稱上位機(jī))上、下位機(jī)經(jīng)由網(wǎng)理絡(luò)通訊聯(lián)接。(2)工程師平臺(tái)2.2軟件構(gòu)成所謂工程師平臺(tái)就是將操作員平臺(tái)所要求的燃料乙醇生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)軟件是以設(shè)計(jì)資上下位機(jī)各功能通過組態(tài)的方式得以實(shí)現(xiàn)。包括料為依據(jù)針對(duì)裝置操作培訓(xùn)而開發(fā)的為使該軟教師系統(tǒng)的組態(tài)、學(xué)員系統(tǒng)的組態(tài)化工科技第14卷教師系統(tǒng)組態(tài)總體監(jiān)控組態(tài)、仿真模型搭接經(jīng)培訓(xùn)后達(dá)到了預(yù)期效果。該仿真培訓(xùn)系統(tǒng)達(dá)到及特殊算法的開發(fā)、參數(shù)推導(dǎo)等工作5了預(yù)定的目標(biāo)在開發(fā)手段和實(shí)際性能上具有一定系統(tǒng)組態(tài):DS點(diǎn)組態(tài)、流程圖組態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性和創(chuàng)造性。畫面組態(tài)、仿真鍵盤組態(tài)等工作。[參考文獻(xiàn)]在下位機(jī)點(diǎn)組態(tài)完成后做通訊文件的組態(tài)[1]程芳真等.基于 Windows平臺(tái)的仿真支撐系統(tǒng)的研究J]系以實(shí)現(xiàn)上、下位機(jī)數(shù)據(jù)的交換功能6統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)2001132)192-1942.3技術(shù)特性[2]張?jiān)迫A等集成化工過程仿真培訓(xùn)系統(tǒng)J]系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)1)建立在普通微機(jī)或微機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)上既可19991)3以單機(jī)使用也可以聯(lián)網(wǎng)使用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化3]李種武魏華梁.談數(shù)學(xué)模型及其簡(jiǎn)J]計(jì)算機(jī)仿真998153)8-71合理、靈活性價(jià)比高7[4]白坤美國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)J]淀粉與淀粉糖2002l,02)建立以物料流和能量流為信息流的模型管理方式并具有自動(dòng)辨識(shí)參數(shù)功能開發(fā)的軟件[5]楚紀(jì)正.化工過程培訓(xùn)仿真器的新型軟件構(gòu)造模式與C++標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)用。實(shí)現(xiàn)J]系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)996X2):2-163)為現(xiàn)場(chǎng)工程師提供開放的軟件環(huán)境為燃[6] Laganier FS Lann J ML Jouliax et al Simulataneous modular料乙醇仿真系統(tǒng)軟件的二次開發(fā)、進(jìn)一步使用提供namic simulation application to interconnected distillation columns技術(shù)保障。mpuf J] Comput Chem Engr12)287-29[7] Hillested M, Hertzberg T Convergence and stability of the sequen3結(jié)論tial moduar approach to dynamic process simulation[ J ComputChem Engny 1988, 1X 5)407-414該系統(tǒng)經(jīng)實(shí)際試用運(yùn)行穩(wěn)定效果良好工人Development of simulation system for the process offuel ethanol productionCHENG Ying-chao' CHEN Ming-huai? MOU Yuan-p(1. Vocational Education and Training Center of Jilin Chemical Group Corporation Jilin 132022, China2. PetroChina Jilin petrochemical Company, Construction and Repair Factory Jilin 132021, China 3. JilinPetrochemical Company Ltd PetroChina ilin 132021 hinaAbstract: The fuel ethanol unit set up in Jilin has the characteristics of big production capacity complex manufacturetechnology and upper automatization level. It also is the first production installation in our country go it cannot studyfrom other factory and computer simulation training before production is necessary Computer simulation training isthe training mode which simulates actual production condition by means of multimedia computer ,besides the hardand the software configurations are described the content of the paper is specially focused on the design philosoand the technical characteristic. Full flow simulation is realized on this basis. The system is not only used forraining but also for operation instruction中國(guó)煤化工Key words: Fuel ethanol production Simulation system DeveldHCNMHG