仿真機目前技術(shù)情況介紹一、仿真機基本構(gòu)成仿真機主要由兩大部分構(gòu)成,即仿真機硬件部分和軟件部分。（1）仿真機硬件仿真機硬件系統(tǒng)主要包括:（2）仿真機軟件仿真機軟件系統(tǒng)主要有:仿真機系統(tǒng)是由計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其它設(shè)備系統(tǒng)相互連接構(gòu)成，STAR-90系統(tǒng)常見仿真機硬件配置如圖所示:帶實際盤臺仿真機配置虛擬盤臺實際效果機二、仿真對象規(guī)模及技術(shù)水平火電機組仿真對象從50MW、100MW、125MW、200MW、300MW、500MW、600MW、660MW至1000MW不同容量發(fā)電機組和供熱式機組。仿真對象主機廠家覆蓋面廣，除國內(nèi)哈爾濱、東方、上海等主要三大動力廠家外，還有北京巴威、北京重型機械廠、武漢鍋爐廠、俄羅斯，美國GE公司等生產(chǎn)電網(wǎng)及變電站仿真對象從10kV、35kV、110kV、220kV至500kV等不同電壓等級變電站與多種組合以及虛擬網(wǎng)仿真。仿真對象有國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)、引進技術(shù)生產(chǎn)機組和國外進口機組；無論火電機組、還是變電站規(guī)模及技術(shù)水平都是目前較先進。例如火電機組仿真對象鍋爐有超臨界、亞臨界鍋爐；汽包爐、直流爐、液態(tài)排渣爐；制粉燃燒系統(tǒng)有直吹式中速磨煤機、風(fēng)扇磨煤機、中間貯倉式鋼球磨煤機；燃燒器布置方式有前后墻布置、四角布置、六角布置等方式。過程計算機仿真監(jiān)控系統(tǒng)種類多過程計算機仿真監(jiān)控系統(tǒng)種類包括微機監(jiān)視系統(tǒng)；PGP、ProcontrolP控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)實現(xiàn)多種途徑真程度高（1：1），工期短，易于升級更新。對于目前國內(nèi)絕大多數(shù)控制系統(tǒng)，我方基本采用該方式。部分則是通過購買DCS廠家實際操作界面軟/硬件，再由我方開發(fā)相應(yīng)通訊軟件而實現(xiàn)。如蘭溪項目、樂清項目、北侖項目等。有上海吳涇電廠600MW全范圍火電機組仿真系統(tǒng)、杭州電力培訓(xùn)中心DCS仿真系統(tǒng)以及嘉興電廠二期仿真系統(tǒng)等項目。采用該種方式除可對運行人員進行培訓(xùn)外，還可對熱工人員進行熱工組態(tài)培訓(xùn)。三、主要功能（1）教練員臺功能軟件教員臺功能軟件是為增強培訓(xùn)效率，供教員使用功能軟件，STAR--90仿真機系統(tǒng)中擁有眾多豐富靈活教員臺功能供教員使用。）；a、局部加減速0～10倍，b、全部加減速0～10倍。）；a、手動，b、自動，c、時間間隔可變；盤臺設(shè)備診斷可實現(xiàn)對仿真機主控制室內(nèi)全部硬件設(shè)備試驗和診斷。在每日開始培訓(xùn)之前,硬件工程師或教練員要對控制室內(nèi)表盤設(shè)備進行檢查。每個表盤可進行獨立測試。測試內(nèi)容主要包括：-測試全部指示燈,包括光字牌；-測試全部模擬量指示儀表；-測試全部模擬量輸入設(shè)備；-測試全部盤臺開關(guān)和按鈕；-測試全部數(shù)字顯示設(shè)備；（2）過程控制計算機仿真軟件（DCS、DEH操作員站仿真軟件）DCS操作員站界面仿真軟件在用戶提供可識別電子文本前提下首選翻譯轉(zhuǎn)換模式，其次是傳統(tǒng)組態(tài)方式。該軟件是運行在仿真操作員站上應(yīng)用軟件。每臺DCS仿真操作員站運行相同仿真軟件，與熱控數(shù)學(xué)模型軟件相結(jié)合完全實現(xiàn)實際機組DCS操作員站所有功能。DCS操作員站界面仿真軟件能完成實現(xiàn)以下功能：組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)過程畫面；組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)彈出窗口畫面；組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)棒圖畫面；操作員站畫面顯示、鼠標或鍵盤操作方式、子窗口彈出方式、數(shù)據(jù)刷新模式、曲線、棒圖顯示等功能與實際機組實際DCS操作員站一致；I/O點數(shù)、名稱、標識方法等與實際機組實際DCS操作員站一致；控制回路名稱、控制邏輯與機組實際DCS操作員站一致。采用翻譯轉(zhuǎn)換（虛擬HMI）技術(shù)進行DCS操作員站界面仿真效果如下圖所示：圖1.FOXBOROI/A系統(tǒng)操作界面-給水系統(tǒng)（3）DCS系統(tǒng)仿真實現(xiàn)方式DCS控制系統(tǒng)最流行設(shè)計思想是功能塊組態(tài)，這與STAR-90模塊化建系統(tǒng)也擁有圖形算法庫和文本算法庫，XDPS系統(tǒng)擁有預(yù)定義標準功能塊庫，每一個功能碼、塊或算法完成一種特定計算或功能，現(xiàn)場實際控制策略均由這些功能碼、塊或算法組態(tài)連接而成。而STAR-90支撐系統(tǒng)擁有自己電站算法庫、通用算法庫和控制算法庫，每一個電站數(shù)學(xué)模型和控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型均由這些算法組態(tài)完成，無需建模人員編程，這是STAR-90一體化仿真環(huán)境下模塊化建模優(yōu)點所在，并且也為控制模型自動轉(zhuǎn)換提供了說到轉(zhuǎn)換，本身就要求有一定原型東西，也就是說必須有充分、可讀取認知實際DCS組態(tài)策略電子文檔，如文本文檔、數(shù)據(jù)庫文檔等等，這是才能進行轉(zhuǎn)換。在這些文檔中必須可以讀取以下內(nèi)容：每個模塊標識、使用算法、執(zhí)行周期、執(zhí)行順序、模塊之間引用關(guān)系等等，利用這些信息就可以將實際DCS組態(tài)策略自動轉(zhuǎn)換成STAR-90控制系統(tǒng)模型。另外，如果要做到與實際DCS組態(tài)圖紙完全相同頁面顯示方式，必須還需要具有下列內(nèi)容：每個模塊所處頁號、在圖頁中坐標位置、使用圖元實例、連線坐標信息以及圖頁邊框信息等等。有了這些信息，就可以將實實際DCS組態(tài)圖紙完全相同視覺效果，效果如下圖所示：圖2.FOXBOROI/A系統(tǒng)控制邏輯仿真對于DCS操作員站LCD畫面轉(zhuǎn)換，也要求有可供讀取認知實際DCS畫面組態(tài)文本或數(shù)據(jù)庫文檔，在這些文檔中必須包括以下內(nèi)容：畫面靜態(tài)內(nèi)容，包括圖形、文本等；畫面動態(tài)內(nèi)容，包括控制模式、動態(tài)顯示內(nèi)容和控制變量或標簽等等。這也是需要與DCS供貨商或用戶協(xié)商才能做到。綜上所述，如采用轉(zhuǎn)換方式實現(xiàn)DCS系統(tǒng)仿真，招標方應(yīng)提供開發(fā)模型和界面轉(zhuǎn)換軟件所必需電子文檔資料和數(shù)據(jù)信息。已實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)仿真.ABBSYMPHONY、PGP、ProcontrolP控制系統(tǒng)4、就地操作站軟件為了保證培訓(xùn)過程連續(xù)性和完整性，采用就地操作員站將實際機組主控制室以外、與機組啟、停過程密切相關(guān)操作項目有選擇地放在就地操作站上進行。就地操作員站軟件組態(tài)方式與3.6節(jié)所述相同，其顯示、操作畫面以生產(chǎn)過程流程圖方式體現(xiàn)，包括主要系統(tǒng)設(shè)備和就地操作設(shè)備。用以實現(xiàn)運行過程中必須就地顯示和操作。其仿真軟件采用三級軟件過程控制模式：a.系統(tǒng)菜單級：顯示就地操作系統(tǒng)菜單，菜單框內(nèi)包括系統(tǒng)圖名稱。操作人員只需用鼠標點中所需菜單框，即可調(diào)出相應(yīng)系統(tǒng)流程圖。b.系統(tǒng)流程圖級：在系統(tǒng)流程圖畫面上用特有標記說明某些設(shè)備為就地操作設(shè)備，通過數(shù)據(jù)刷新、顏色變化、圖形變換來實現(xiàn)就地操作監(jiān)視控制功能。操作人員可在有效區(qū)域內(nèi)，用鼠標或鍵盤擊中有效區(qū)域，進行就地操作，此時系統(tǒng)圖被選中區(qū)域便出現(xiàn)一個對話窗口，以使操作員實現(xiàn)對閥門、電機等設(shè)備操作控制。c.窗口對話控制級：當出現(xiàn)一個對話窗口后，窗口中便顯示出相應(yīng)操作設(shè)備(開關(guān)、按鈕、操作器等)及其狀態(tài)信息。操作員便可進行相應(yīng)操作或取消本操作，當確認操作后，恢復(fù)流程圖，取消窗口同時實現(xiàn)就地操作點相關(guān)數(shù)據(jù)、畫面刷新。系統(tǒng)菜單級、系統(tǒng)流程圖級、窗口對話級操作模式，可使操作員方便地實現(xiàn)就地操作監(jiān)視和控制功能。d.三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過我公司最新升級產(chǎn)品-三維虛擬場景技術(shù)，通過移動鼠標不但可瀏覽整個廠區(qū)實際場景，還可對場景內(nèi)設(shè)備進行操作，操作結(jié)果直接影響仿真機運行。5、主控室環(huán)境仿真軟件音響仿真設(shè)備驅(qū)動軟件是運行在音響仿真設(shè)備上應(yīng)用軟件，該軟件采用多媒體技術(shù)，將從實際電廠錄制環(huán)境噪音，按著仿真模型運行實際工況主控室音響仿真負責(zé)音響仿真設(shè)備管理，當仿真模型中過程量數(shù)值發(fā)當音響仿真計算機接收到數(shù)據(jù)包后，進行分析處理，并進行背景聲音文件水位監(jiān)視設(shè)備驅(qū)動軟件是運行在水位監(jiān)視設(shè)備上應(yīng)用軟件，該軟件采用多媒體技術(shù)，將電廠水位監(jiān)視設(shè)備顯示畫面，按著仿真模型運行實際工況進行畫面實時顯示和更新。水位監(jiān)視仿真軟件負責(zé)水位監(jiān)視仿真設(shè)備管理，當仿真模型中水位過程量數(shù)值發(fā)生變化，該軟件按著通訊協(xié)議形成數(shù)據(jù)包，并發(fā)送到水位仿真計算機。當水位仿真計算機接收到數(shù)據(jù)包后，進行分析處理，并進行水位火焰監(jiān)視設(shè)備驅(qū)動軟件是運行在火焰監(jiān)視設(shè)備上應(yīng)用軟件，該軟件采用多媒體技術(shù)，將電廠火焰監(jiān)視設(shè)備顯示畫面，按著模型運行實際工況進行畫面實時顯示和更新?；鹧姹O(jiān)視仿真軟件負責(zé)火焰監(jiān)視仿真設(shè)備管理，當仿真模型中火焰過程量數(shù)值發(fā)生變化，該仿真軟件按著通訊協(xié)議形成數(shù)據(jù)包，并發(fā)送到火焰仿真計算機。當火焰仿真計算機接收到數(shù)據(jù)包后，進行分析處理，并進行火焰仿真文件調(diào)度。一套600MW、360MW全范圍、高精度一機雙?；?/p>