操作员培训仿真系统OTS应用进展.docx

操作员培训仿真系统OTS应用进展标准文案此刻的石油化工工业是以巨大的复杂的设施和高度密集的联合体为基础，即大型化、高投资、技术密集、知识密集、劳动力密集一方面，为了加强公司的国际竞争能力，各公司均在不停地进行着各种各种的技术改革自然，要想使这些技术改革成为可能，在很大程度上要依靠于数十年来惊人发展的计算机技术，经过过程控制向分散型系统 (DCS)的变换因为计算机的鼎力推行和自动化程度的大幅度提高， 使得产品生产的效率和质量均在提高，以前的手工操作被取代，人工操作在减少，复杂的操作变得简化了，因为长周期运行，屡次调整操作和开泊车少见了很多惹起危险事故的要素被清除，事故的发生率在降低这样，操作人员亲自体验非正常状态和事故的时机也在极度地减少此外，工厂的编制尽量精简，甚至一人多岗，安全又要保障，对操作人员的素质要求更高了因为不正常操作或许误操作而惹起的泊车次数也好多由此造成的损失，表现为设施破坏或产品不合格，甚至人身伤亡也很可观另一方面，老厂因为不停地进行技术改革，新老操作人员都存在着技术培训问题 新建厂的大多半要点设施都很先进， 自动化程度很高 其各种操作人员，特别是一线操作人员比较缺乏经验，又面对着比其余老厂更为复杂的和崭新的系统，所以一定对他们进行很好的培训。

第三，全世界进入老龄化社会而致使娴熟工人大量退休，新人的大量接替，人材的社会流动和流失加快，所以知识的继承和传达，高级人材的获取，任职人材的教育和培训，则向来是公司家的关注焦点在这类背景下，找寻高效的培训方法例被提到日程了采纳什么样的培训方法呢？是个要点传统的操作员现场培训方法存在着各种缺点，危险性大，灵巧性差，占用时间多，进度慢，成效不够理想，而且培训开销很大在计算机技术快速发展的今日，与传统的培训方法对比，鉴于计算机的模拟工厂操作实际的仿真培训系统（ Operator Training Simulator ， OTS） 20~30 年前在西方发达国产业生了，并且成为必定的发展趋向特别是新建工厂， OTS投资只占工程建设总投资的很小一部分，所以新建厂几乎都同时引进 OTS系统1 模拟的定义从古到今，模拟（ simulation ）几乎是无处不有，无时不在人类认识自然、认识世界是经过各种实践活动来实现的此中实验方法和理论方法已经流行了几千年实验方法是在必定条件下，经过必定技术手段，观察事物的变化结果，揭露内部的运动规律，而后达到认识事物的目的；理论方法是采纳必定的物理模型，假设相应的数学关系和关系，直接描绘事物变化的客观规律。

很长时间以来，人类则想象获取第三种更简捷更快速的认识世界的新方法神话故事则反应了这类奢望到了信息时代，认识世界的计算大全标准文案机模拟方法终于出现了利用一个方便、经济而性能相像的系统来研究模拟另一个系统，即不用系统自己而是用其余一个系统，来体验和察看同样的现象，这类方法例叫做“模拟（ simulation ）”比如对物理的、生态的、社会的以及其余系统现象或行为，能够由几乎同样法例支配的其余系统或计算机的现象或行为来模拟英文模拟（ simulation ）一词根源于拉丁语（ simulo ），即模拟和近似的意思模拟很早即产生了为何要用模拟？当进行实质的体验或观察时，假如有危险，或许花费花销过多、时间花销过长，或许因为各种限制而不可以实现、过于小、过于远或不可以靠近等等，这时则需要模拟模拟方法有直接模拟 （ analog ）法：比如比率模型、 防灾训练、 风洞试验、 动物试验等；还有间接模拟法：比如类推模型、机电模拟等；还有数理模拟法：比如数理模型、统计模型、分析模型等假如模拟系统与被模拟系统之间只存在物理规模尺寸大小上的不一样，而物理化学过程和性能几乎都同样，则称为相像模拟或物理模拟假如模拟系统与被模拟系统之间的物理过程实质不一样，比如一个是化工过程，一个是计算机办理过程，而不过描绘方式（数学方程）同样，则称为近似模拟。

在计算机上利用数学模型对真切系统进行数学试验的近似模拟又称为数学模拟或计算机模拟这也就是计算科学（ Computational Science ）的产生在认识自然、利用自然、改造自然的过程中，计算机模拟方法既不是试验方法，也不是理论方法它是在试验的基础上，经过基根源理，结构成一套模型和算法，进而计算出需要的结果模拟的分类如图 1 所示图 1 模拟与模型的分类2 OTS 的发展大全标准文案早期的培训以实质装置为主，以后演变为实质装置加上计算机培训系统早期开发的仿真系统，把已经停止运行的小规模的实质装置作为模型，进行仿真练习，这类方法受运行特征的限制此外，过分固定的模型对多种种类的操作培训是不合适的为了提高培训成效， 以后则把实质装置上运行操作的主体部分( 比如泵和汽轮机的运行、 阀门的开关等) 和过程控制部分（比如 CRT操作）分开进行训练这也就成了以后发展的两个主要环节和最少要求一是有精准反应和表达实质过程的模型，这被称作OTS的心脏特别是专为用户定制的OTS场合，其模型精度几乎是成败的要点也是建模和调试的主要工作量对娴熟度高的操作培训更要求高精度模型二是能保持真切感觉实质运行操作的人机接口（Human Machine Interface， HMI）。

只有与实质 DCS拥有同样的画面和人机接口，才能有真切感现代操作员的培训目的是适应生产操作，如图2 所示详细要求是：改进操作技术； 娴熟装置 HMI 操作控制功能； 认识装置的基根源理； 演习控制系统功能； 担当操作新装置 DCS的桥梁所以，日臻完美和成熟的OTS的基本功能如图 3 所示，其系统组成如图4、 5、6 所示图 2 装置运行的各种种类大全标准文案图 3 OTS 的基本功能图 4 OTS 系统的基本结构大全标准文案图 5 此刻模拟器与 DCS的三种连结种类大全标准文案图 6 OTS与 DCS的连结方式如图 5 所示，模拟器与 DCS的连结，一是鉴于 Windows所有模拟的方式不使用 DCS装置，在微机上运行 DCS仿真器和专业 HMI也有的不用专业的 HMI，也由模拟器供给，建立最价廉的 OTS二是部分地使用 DCS装置即便用与 DCS装置同样的终端和数据高速公路，而控制算法不用 DCS的办理器，而使用在主工作站的模拟程序三是所有使用 DCS装置控制逻辑使用实质的分别型办理器，图形终端使用实质的操作职工作站以前，只有少量单位有小型机可开发仿真培训系统 因为价钱昂贵， 功能低下， 限制了应用和普及。

20 世纪 80 年月的微机技术发展，带动了仿真培训技术的应用和推行比如德山炼油厂在 20 世纪 80 年月就采纳了一套闲置的煤油加氢脱硫精制装置使用实质设施，使用实质介质可是由水取代油，用氮气代替氢气，用空气取代蒸汽和瓦斯，系统为常温低压，既安全又实质实质上没有进行的反响、蒸馏、热交换等工艺过程则由计算机进行模拟因为现场设施的运行结果能够反应，所以也能够进行工艺颠簸变化的训练能够人为地由计算机或装置设置成异样而训练异样办理在工人技术不娴熟的场合，出现一次误操作便可能造成重要事故和致使巨大经济损失进行培训就是希望将风险降到最低并且， OTS能够同意反复训练和体验，操作人员能够不中断地提高技术只需防止几次重要事故，便可回收 OTS的投资大家纷纷实行 OTS就是这个道理早期的模拟系统的组成如图 7 所示大全标准文案图 7 早期的操作员模拟培训系统应用分类经过 20 来年的变迁，老设施开始要更新，并且培训功能也需提高 2003 年，德山炼厂对原系统进行了改造， 2004 年正式投入使用软件编写由 FOTRAN语言改为 VB，具备了软硬件保护方便、培训功能齐全、画面丰富成效优秀、交互性操作建议等特色，代表了新一代的操作员仿真培训系统。

改造前的结构如图 8 所示改造前后比较如图 9 所示图 8 佛山炼厂第一代操作员模拟培训系统组成大全标准文案图 9 佛山炼厂第一代操作员模拟培训系统更新前后对照进入 。