操作员培训仿真系统OTS简介

专业服务，创造价值操作员培训仿真系统（OTS）解决方案浙江中控技术股份有限公司1 OTS概念1.1 OTS的概念OTS：Operator Training Simulator，即操作员培训仿真系统，可逼真地模拟工厂的开车、停车、正常运行和各种事故过程的现象和操作，是生产装置操作工培训和工艺方案研究的高效手段。

图1 真实装置与OTS的对比1.2 OTS的意义1.2.1 生产培训应用OTS可模拟各种生产状况（开工、停工、操作异常、设备故障、紧急状况、正常操作、改方案操作等）对操作员进行操作培训，能够帮助您： 缩短开车、停车时间；提高安全性；减少环境不确定性影响；延长装置连续生产时间；提高操作员的知识水平和技术水平；降低产品不合格率；评估操作员的培训情况和操作能力。

图2 OTS对于操作员培训的意义1.2.2 生产中的深度应用除了生产培训的应用外，OTS还可作为公用工具，供操作员、工艺工程师、控制工程师进行报警管理、工艺、控制等方面的研究，具体应用有： 检验设计的合理性；测试、验证装置的安全性；进行控制回路整定与控制算法的验证，OTS上的控制回路整定结果与控制算法可以直接应用于实际的控制器；可以单独设置、测试、检验开工、停工、生产方案切换及紧急工况处理预案，还可以用来测试设备故障时的应变程序。

2解决方案简介2.1 特点中控的操作员培训仿真系统（OTS）解决方案有以下特点：与真实监控完全一致的操作体验：突破传统的仿DCS组态模式，基于中控成熟的DCS技术和领先的虚拟DCS技术，使用真正的DCS组态及监控软件，使现场DCS组态与OTS控制组态可互换更新，让工艺优化与先进的控制策略无缝链接，实现与现场一致的操作体验。

图3 与真实现场完全一致的操作体验先进的模型开发工具：结合国内先进的仿真模型开发软件和具有国际先进水平的流程模拟软件，使工艺模型更精确。

经验丰富的实施人员：拥有上百名行业专家、自控专家，丰富的方案优化、模型开发、现场实施经验。

OTS仿真培训计划一、培训目标本次培训的目标是通过OTS仿真系统的使用培训，使学员能够熟练掌握OTS仿真系统的操作方法，理解其原理和应用，提升工作的效率和精度，达到以下目标：1. 理解OTS仿真系统的基本原理和操作方法；2. 掌握OTS仿真系统的模型建立和参数设置技巧；3. 能够应用OTS仿真系统进行工程仿真分析和优化设计；4. 掌握OTS仿真系统的高级功能和应用技巧；5. 提升工作效率和解决技术难题。

培训对象：本次培训对象为公司工程技术人员和研发人员。

二、培训内容1. OTS仿真系统概述- OTS仿真系统的原理和应用领域；- OTS仿真系统的基本构成和功能模块；- OTS仿真系统的优势和特点。

2. OTS仿真系统操作基础- OTS仿真系统的基本操作界面和功能布局；- OTS仿真系统的基本操作流程和常用工具；- OTS仿真系统的常用快捷键和操作技巧。

3. OTS仿真系统模型建立- OTS仿真系统的模型建立原理和步骤；- OTS仿真系统的模型建立方法和技巧；- OTS仿真系统的模型参数设置和优化。

4. OTS仿真系统仿真分析- OTS仿真系统的仿真分析方法和工程应用；- OTS仿真系统的数据处理和结果分析；- OTS仿真系统的仿真分析实例分析。

5. OTS仿真系统高级功能- OTS仿真系统的高级模块和功能介绍；- OTS仿真系统的高级应用案例分享；- OTS仿真系统的高级功能操作演示。

6. OTS仿真系统案例分析- OTS仿真系统的工程应用案例分析；- OTS仿真系统的成功案例和经验分享；- OTS仿真系统的案例解析和讨论交流。

7. OTS仿真系统实践操作- 学员自主练习和实践操作；- 学员操作示范和实时指导；- 学员实践实例分析和讨论交流。

8. OTS仿真系统考核评价- 组织学员进行OTS仿真系统的考核评价；- 对学员的操作和理论知识进行考核评价；- 对学员的考核评价进行总结和反馈。

三、培训方式本次培训采用多种方式进行：1. 理论讲解：通过专业讲师对OTS仿真系统的知识进行系统化讲解和详细介绍；2. 操作演示：安排专业技术人员进行OTS仿真系统的操作演示和实时指导；3. 案例分析：通过实际工程案例的分析和讨论，加深学员对OTS仿真系统的理解和应用；4. 实践操作：给予学员充分的实践机会，实时指导和辅导，提高学员的操作技能和应用能力；5. 考核评价：组织对学员的操作和理论知识进行考核评价，及时总结和反馈，提高培训效果。

OTS操作员仿真培训系统介绍1、操作员培训仿真系统的需求产生作为迅速发展崛起的流程工业生产大国，中国的工业发展和产品产量已居世界前列，像是流程工业所涉及的石油、天然气、化工、钢铁、有色、建材、造纸等典型行业，在国际上具有举足轻重的地位。

化工、石化类型的生产企业，常常具有连续操作、设备密集、高温易蚀、易燃易爆、有毒有害等特点，而往往由于企业对安全方面的重视程度问题，容易引发各类化工企业安全事故。

何为OTS?OTS:Operator Training System, 即操作员培训系统，其核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟化工/石化/炼油等行业各流程的真实生产过程，建立对应的“虚拟工厂”，包含其生产过程及其控制逻辑。

在此基础上，实现对工厂过程和控制逻辑的模拟、调整和培训。

这种仿真模拟技术可逼真地模拟工厂的开车、停车、正常运行和各种事故过程的现象和操作，是生产装置操作工培训和工艺方案研究的高效手段。

为何需要OTS？流程工业面临着几大问题：人员安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；生产安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；操作安全：造成事故的原因，有75％是由于人员的误操作引起。

如果能够提高工厂内的操作员的安全意识，并且在开车、停车、故障、装置事故应急等各种情景下，能够迅速做出正确处理反应，则可以大大减少安全事故的发生概率，并减少事故带来的经济损失和人员伤亡。

2、操作员培训系统发展历程操作员培训系统（OTS，Operator Training System）起源于计算机流程模拟技术的发展。

计算机流程模拟的第一代系统始于1958年，研发者为美国凯洛格公司、休斯顿大学和普渡大学，第一代系统尝试采用数学建模方法对特定流程进行模拟。

第二代系统始于1980年代的孟山都、布朗、洛克格、埃克森、模拟科学等公司的研究，第二代系统在数据库、数学模型以及解算策略等方面都有较大的提高。

第三代系统始于1990年代，除了具有完善的数据库系统、复杂而精确的数学模型外，还具有设备计算、经济评价、工况分析、优化等功能，它的研发者就是目前国内所熟悉的艾斯本技术（产品Aspen Plus）、英维思（产品SimSci）、霍尼韦尔（产品UniSim）和横河（产品OmegaLand）。

OTS操作员仿真培训系统介绍1、操作员培训仿真系统的需求产生作为迅速发展崛起的流程工业生产大国，中国的工业发展和产品产量已居世界前列，像是流程工业所涉及的石油、天然气、化工、钢铁、有色、建材、造纸等典型行业，在国际上具有举足轻重的地位。

化工、石化类型的生产企业，常常具有连续操作、设备密集、高温易蚀、易燃易爆、有毒有害等特点，而往往由于企业对安全方面的重视程度问题，容易引发各类化工企业安全事故。

何为OTS?OTS:Operator Training System, 即操作员培训系统，其核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟化工/石化/炼油等行业各流程的真实生产过程，建立对应的“虚拟工厂”，包含其生产过程及其控制逻辑。

在此基础上，实现对工厂过程和控制逻辑的模拟、调整和培训。

这种仿真模拟技术可逼真地模拟工厂的开车、停车、正常运行和各种事故过程的现象和操作，是生产装置操作工培训和工艺方案研究的高效手段。

为何需要OTS？流程工业面临着几大问题：人员安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；生产安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；操作安全：造成事故的原因，有75％是由于人员的误操作引起。

如果能够提高工厂内的操作员的安全意识，并且在开车、停车、故障、装置事故应急等各种情景下，能够迅速做出正确处理反应，则可以大大减少安全事故的发生概率，并减少事故带来的经济损失和人员伤亡。

2、操作员培训系统发展历程操作员培训系统（OTS，Operator Training System）起源于计算机流程模拟技术的发展。

计算机流程模拟的第一代系统始于1958年，研发者为美国凯洛格公司、休斯顿大学和普渡大学，第一代系统尝试采用数学建模方法对特定流程进行模拟。

第二代系统始于1980年代的孟山都、布朗、洛克格、埃克森、模拟科学等公司的研究，第二代系统在数据库、数学模型以及解算策略等方面都有较大的提高。

第三代系统始于1990年代，除了具有完善的数据库系统、复杂而精确的数学模型外，还具有设备计算、经济评价、工况分析、优化等功能，它的研发者就是目前国内所熟悉的艾斯本技术（产品Aspen Plus）、英维思（产品SimSci）、霍尼韦尔（产品UniSim）和横河（产品OmegaLand）。

煤化工煤制甲醇行业操作员培训仿真系统OTS OTS系统通常由一个主控计算机和多个仿真节点组成。

主控计算机用来控制和监控整个系统，而仿真节点则负责模拟设备的运行和响应各种操作指令。

通过这些仿真节点，操作员可以在虚拟环境中进行各种操作，如开启设备、调节温度和压力、控制流量等。

OTS系统模拟的是煤制甲醇的生产过程，它能够准确模拟真实的操作环境和设备响应。

通过该系统，操作员可以学习到煤制甲醇的工艺流程、设备原理和操作注意事项。

操作员可以在虚拟环境中进行各种操作，如进料、调节操作参数、检修设备等。

系统会即时给出操作的结果和反馈，以便操作员及时调整操作策略。

OTS系统还可以进行故障模拟和应急处理的培训。

在虚拟环境中，操作员可以面对各种故障情况，如设备故障、流程异常等，然后根据自己的经验和知识来应对和处理。

系统会给出相应的故障提示和解决方案，帮助操作员熟悉故障处理的流程和方法。

使用OTS系统进行操作员培训有以下几个优点：1.安全性高：由于操作在虚拟环境中进行，因此可以避免操作过程中的意外事故和设备损坏。

2.便于重复训练：通过OTS系统，操作员可以反复进行训练，以弥补传统培训方式中一次性训练的不足。

3.可控度强：OTS系统可以模拟各种操作情况和设备响应，操作员可以随时调整操作参数和策略进行培训，提高培训的针对性和有效性。

4.提高操作效率：由于OTS系统可以模拟真实的工艺流程和设备响应，操作员可以在虚拟环境中进行预演和调试，提前发现和解决潜在的问题，从而提高操作的效率和准确性。

总之，煤化工煤制甲醇行业操作员培训OTS系统是一种能够准确模拟实际生产过程的培训工具，通过该系统，操作员可以熟悉设备操作流程、掌握操作技能，提高操作水平和安全意识。

该系统具有安全性高、便于重复训练、可控度强和提高操作效率等优点，是一种有效的操作员培训工具。

现在的石油化工工业是以巨大的复杂的设备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，为了增强企业的国际竞争能力，各企业均在不断地进行着各种各样的技术革新。

当然，要想使这些技术革新成为可能，在很大程度上要依赖于数十年来惊人发展的计算机技术，通过过程控制向分散型系统(DCS)的转换。

由于计算机的大力推广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，从前的手工操作被代替，人工操作在减少，复杂的操作变得简化了，由于长周期运行，频繁调整操作和开停车少见了。

许多引起危险事故的因素被排除，事故的发生率在降低。

这样，操作人员亲身体验非正常状态和事故的机会也在极度地减少。

另外，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。

由于不正常操作或者误操作而引起的停车次数也很多。

由此造成的损失，表现为设备损坏或产品不合格，甚至人身伤亡也很可观。

另一方面，老厂由于不断地进行技术革新，新老操作人员都存在着技术培训问题。

新建厂的大部分关键设备都很先进，自动化程度很高。

其各类操作人员，尤其是一线操作人员比较缺乏经验，又面临着比其它老厂更加复杂的和全新的系统，因此必须对他们进行很好的培训。

第三，全球进入老龄化社会而导致熟练工人大批退休，新人的大量接替，人才的社会流动和流失加快，因此知识的继承和传递，高级人才的获得，在职人才的教育和培训，则一直是企业家的关注焦点。

? ? 在这种背景下，寻找高效的培训方法则被提到日程了。

采用什么样的培训方法呢？是个关键。

传统的操作员现场培训方法存在着种种弊端，危险性大，灵活性差，占用时间多，进度慢，效果不够理想，而且培训开支很大。

在计算机技术迅速发展的今天，与传统的培训方法相比，基于计算机的模仿工厂操作实际的仿真培训系统（Operator Training Simulator，OTS）20~30年前在西方发达国家产生了，而且成为必然的发展趋势。

OTS仿真介绍一、仿真的种类与区别化工仿真种类可分为静态模拟和动态模拟。

静态模拟是指在特定的环境下，已知的条件按照化工原理、化工热力学等计算方法求出相应的结果，它是一种稳态模拟，是一种理想状态的计算。

设计院在设计新装置、优化装置时，所用到的化工软件都属于静态模拟软件，Aspen plus 与PROII属于典型静态模拟软件。

动态模拟是指是静态模拟的微分表现形式，引入了时间变量，输入与输出会随着时间而变化。

但由于有些公式无法求出微分表达式或者微分形式过于复杂，因此会被简化处理。

在建立算法时，不同的简化思路方式导致不同的动态模拟软件原理。

下面以水槽液位为例，简要说明静态模拟和动态模拟在模型计算上的区别：FIFOR，H，L已知圆柱形水槽半径是R ，罐高H ，进口流量是FI ，出口流量是FO ，液位高度是L。

静态模拟是一种理想状态下的稳态模拟，进口流量FI 等于出口流量FO，L 是固定不变，不随任何变量变化。

动态模拟则是液位的微分形式，它与FI 、FO 相关，其表达式为dL/dt=（FI-FO ）/（π*R2）。

在数模建模时，我们把液位还原成积分形式L +=（FI-FO ）/（π*R2）*T ，T 为时间参数。

在工程调试时，通常调整时间参数T ，加快或者减慢液位变化。

因此建立动态模型时要找出与其所有相关的因素，在微分方程中表达出来，再还原成积分形式，可见动态模拟要比静态模拟复杂很多。

二、OTS 的诞生与发展操作员培训器OTS(Operator TrainingSimulator)，又称仿真培训器。

OTS 起源于20世纪80年代，是计算机技术和控制技术发展的产物，主要依赖于动态流程模拟技术。

开发者通过专业的仿真平台，可开发不同装置工艺培训软件。

该技术在采油、石化、煤化、冶金、炼钢、电厂等工业上都有广泛应用。

近些年，国内OTS仿真公司如雨后春笋般涌出，这些公司主要由专业仿真公司和自动化企业两大部分组成。

专业仿真公司与OTS开发平台情况如下：国内提供OTS仿真业务的自动化公司主要有：浙江浙大中控技术有限公司、北京和利时集团、北京康吉森过程控制技术有限公司等。

2019年01月脱硫操作员仿真培训系统的开发与应用谷友新（首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063200）摘要：本文以脱硫仿真培训系统为例，简要介绍了OTS 仿真培训系统的发展与架构，脱硫的工艺流程，以及脱硫仿真培训系统的点库、建模、组态、评分等开发过程，实现的功能和应用效果。

关键词：脱硫；仿真培训系统；建模1操作员仿真培训系统简介操作员仿真培训系统（Operator Training System 简称OTS ）,以计算机软硬件技术为基础，在熟悉掌握脱硫工艺过程、主要设备、过程控制及生产操作的前提下，构建一套与生产装置和生产过程接近的模拟仿真系统。

用于脱硫操作人员模拟开停工及事故处理等过程，进行操作方法和操作技能的培训。

在模拟的仿真环境中，新老员工获得更多的实操机会以提升操作水平。

2OTS 仿真培训系统的结构仿真培训系统总体结构分为数据层、功能层和应用层。

数据层主要作用是保存功能层指定需要读写的文件数据，并且提供正确的数据给功能层，有自己的独立的文件格式和系统。

功能层依附于应用层存在，作为中间处理层。

应用层是直接面对使用者的层面，工艺模型系统和操作评价系统通过和仿DCS 系统的交互，将使用者的动作信息经过运算处理后得到各系统需要的部分。

3脱硫仿真培训系统的开发3.1脱硫工艺流程介绍经过终冷塔洗苯后的煤气从脱硫塔底部进入，煤气自下而上与喷洒的KCO3贫液接触吸收煤气的中H2S 、HCN 等酸性气体。

脱硫塔顶部煤气出口设有碱洗段进一步吸收煤气中的H2S 。

吸收了酸性气体的KCO3贫液自流入富液储槽，由富液泵送至解析塔顶部再生。

碱洗后的废碱液送往蒸氨塔分解固定氨。

3.2仿真系统开发平台简介该系统使用PISP 平台进行开发，即工业过程仿真平台(Pro⁃cess Industry Simulation Platform)。

PISP 开发平台分为算法库管理系统、图形化建模系统、仿DCS 组态系统、操作评定组态系统四部分。

OTS仿真培训系统简介
一、概述
深圳海油人力资源服务有限公司OTS仿真培训系统建于2008年，设于教学设备完善，学习环境安静、后勤配套服务完善的惠州培训基地（大亚湾石化区惠桥伟基小区内），是一套专门应用于炼油石化行业的计算机仿真培训平台。

二、系统组成
本系统由硬件和软件组成。

硬件包括25台学员机＋1台教师机＋局域网＋路由器＋打印机等；软件采用“4＋6”模式，即4套炼油装置＋6套通用单元。

4套炼油装置：常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、硫磺回收。

6套通用单元：离心泵、换热器、再沸器和冷凝器、锅炉、加热炉、压缩机。

三、特色优势
1、容量大：同时供25名学员培训操练。

2、现场＋DCS仿真操作集于一身。

3、系统自带的技能鉴定打分系统有助于管理学员的学习情况。

操作员培训系统-OTSOTS-Operate Training SystemOTS 的主要功能是对操作员、尤其是新上岗操作员的工艺流程、联锁保护、DCS 操作习惯的全面培训。

培训环境等同于控制室系统功能技术特点系统架构工程服务应用案例新装置的企业都会面临熟练劳动力短缺的问题，如何在培训阶段节省时间防止开车时出现问题，很多企业都在寻找解决方法。

OTS以其成熟的技术、及其逼真的工艺模拟可以在短时间内对大量的操作人员进行培训（例如，镇海炼化在2个月内对100多名员工进行了普通培训和强化培训；神华宁煤培训了70多人；新疆庆华预计开工前培训1000人左右）内对多名员工进行了普通培训和强化培训；神华宁煤培训了多人；新疆庆华预计开工前培训人左右）有的在培训结束前就收回了投资成本。

培训功能对操作人员的工艺技术培训系统功能在正式投产前，就把DCS 先应用于OTS 培训DCS 故障。

技术特点系统进行检验，排查了故障锻炼了操作员安全分析和处理故障的能力工艺过程与操作程序的确认和设计检验系统架构控制系统与联锁逻辑系统的检验和测试对技改、负荷扩等研究作参考。

仿真系统可以同工厂同步改造升级工程服务仿真系统可以同工厂同步改造升级。

应用案例技能考核：我们有自动评分功能，根据操作的顺序与平稳性给出操作分数。

故障训练：比如停电、停循环水、设备故障等。

设计检验：开工前对设计院数据、DCS、连锁等在OTS上进行开车检验。

设计验证举例陶氏1.在EO精制单元中间储罐D6240的出料复杂控制中，经OTS模拟验证调整了流量与液位高度的设计控制参数，来满足单独开EO单元储罐出料能力不足的问题。

设计系统功能中国寰球1.TEA储罐罐顶压力控制器设置了最大控制速率0.1，导致实际控制器不能自动控制。

DCS组态2.白油罐顶压力控制器PV19103A/B控制作用反了导致不能实现自动控制。

DCS组态组态成了这两个阀分别是两条独立的催化剂进料管线的切断阀组态错位导致技术特点3.UV30103组态成UV30105了，这两个阀分别是两条独立的催化剂进料管线的切断阀,组态错位导致无法正常进料。