化工仿真实训
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2024年化工仿真实训心得体会____年11月初,我开始了在清华大学化学工程系进行的一场为期六个月的化工仿真实训。
这次实训不仅让我学到了更多的专业知识,更重要的是让我领悟到了化工仿真技术在实际工程设计中的重要性和应用价值。
在这____字的心得体会中,我将详细介绍我在这次实训中的感受、学到的知识以及对未来的展望。
首先,我想讲一下我对化工仿真的理解。
化工仿真是利用计算机模拟和数学方法来研究和预测化学工程过程的方法。
通过建立数学模型,模拟化学反应、质量传递、热传递等过程,可以在计算机上进行仿真和优化,从而得到最佳的操作条件和工艺流程。
化工仿真技术的应用极为广泛,可以用于新工艺的开发、设备的设计和改进、工艺参数的优化等方面。
在实训中,我们首先学习了化工过程的基本原理和模型的建立方法。
我们了解了质量守恒、动量守恒和能量守恒的基本方程,以及如何根据化学反应的速率方程、物料的质量传递和热传递性质等参数来建立数学模型。
通过这些模型,我们可以对不同的化工过程进行仿真和优化。
在实训的过程中,我们还学习了化工仿真软件的使用。
我们使用了Aspen Plus和HSC Chemistry这两个常用的化工仿真软件。
Aspen Plus 是一款流程模拟软件,可以进行化工流程的仿真和优化。
HSCChemistry是一款热力学计算软件,可以进行化学反应的热力学分析和优化。
通过这两个软件的学习和使用,我们可以对化工过程进行详细的分析和优化。
我们可以根据组分的平衡方程、化学反应的速率方程和物料的平衡性质来优化反应器的设计,选择合适的物料和操作条件,从而提高反应的效率和产率。
同时,我们还可以结合热力学和流体力学的知识,对化工过程中的质量传递和热传递进行分析和改进,以提高化工过程的性能和可靠性。
在实训的最后阶段,我们进行了一个综合设计项目。
我们选择了一个化工过程,对其进行了仿真和优化。
我们首先建立了该过程的数学模型,然后用Aspen Plus进行了仿真计算,得到了该过程的各项数据和性能指标。
一、实习概述2023年7月15日至8月15日,我有幸参加了为期一个月的化工厂仿真实习。
本次实习旨在通过模拟化工厂的实际生产过程,让我对化工行业有更深入的了解,并提升我的实践操作能力和安全意识。
以下是我对这次实习的详细报告。
二、实习目的与内容1. 实习目的:- 深入了解化工厂的生产工艺流程和操作规范。
- 掌握化工设备的基本操作方法和安全操作规程。
- 培养严谨的工作态度和团队协作精神。
- 提高安全意识和应急处理能力。
2. 实习内容:- 仿真模拟化工厂的生产过程,包括原料的投入、反应、分离、精制等环节。
- 学习化工设备的基本原理和操作方法,如离心泵、反应釜、换热器等。
- 熟悉化工厂的安全管理制度和应急预案。
- 参与团队协作,完成仿真实验任务。
三、实习过程1. 理论培训:- 实习初期,我们进行了为期一周的理论培训,学习了化工厂的基本知识、生产工艺流程、设备操作规范和安全管理制度。
2. 仿真模拟:- 在理论培训结束后,我们进入了仿真实验室,开始了实际的仿真实习。
通过模拟化工厂的生产过程,我们掌握了各个生产环节的操作方法和注意事项。
3. 设备操作:- 在仿真模拟过程中,我们学习了离心泵、反应釜、换热器等化工设备的基本原理和操作方法。
通过实际操作,我们熟悉了设备的使用和维护方法。
4. 安全培训:- 实习期间,我们参加了安全培训,学习了化工厂的安全管理制度和应急预案。
通过案例分析,我们了解了安全事故的危害和预防措施。
5. 团队协作:- 在仿真实习过程中,我们分组进行实验,共同完成实验任务。
通过团队协作,我们提高了沟通能力和协作精神。
四、实习收获1. 专业知识:- 通过这次实习,我对化工厂的生产工艺流程、设备操作和安全管理制度有了更深入的了解。
2. 实践能力:- 通过仿真模拟和实际操作,我的实践能力得到了显著提升。
3. 安全意识:- 通过安全培训,我的安全意识得到了加强,学会了如何预防和处理安全事故。
4. 团队协作:- 通过团队协作,我的沟通能力和协作精神得到了锻炼。
化工仿真实训心得体会作为化工专业的学生,仿真实训是我在大学期间最为重要的一部分。
这项实训让我有机会将课堂知识与工程实践相结合,从而更好地理解和掌握化工工艺中的各种原理和技术。
通过对仿真实训的学习和实践,我对化工工程有了更深入的认识,并且积累了丰富的实践经验。
在这篇文章中,我将分享我在化工仿真实训中的心得体会,并总结一些学习经验和感悟。
在化工仿真实训中,我们主要学习了化工过程的模拟和仿真技术。
通过计算机软件,我们可以模拟化工过程中的各种流体流动、反应动力学、传热传质等物理和化学过程,从而对工艺流程进行优化和改进。
在仿真实训中,我们经常使用的软件有Aspen Plus、HYSYS、COMSOL Multiphysics等,这些软件都是化工工程师常用的工具,对我们未来的工作和研究有着重要的意义。
在仿真实训过程中,我学到了很多知识和技能。
首先,我学会了如何使用化工仿真软件进行工艺流程的模拟和优化。
通过对流体动力学、热力学、反应动力学等原理的理解,我可以利用软件建立数学模型,对工艺条件、操作参数进行调整和优化,使工艺达到更好的效果。
其次,我学会了如何对仿真结果进行分析和评价。
在模拟过程中,我们要不断地调整各种参数,比较不同条件下的模拟结果,找出最优化的方案,并对结果进行合理的解释和评价。
最后,我还学会了如何撰写仿真实训报告。
在实训结束后,我们需要将自己的研究成果整理成报告,将模拟过程、结果和结论清晰地展现出来,使得他人能够清晰地了解我们的工作。
除了技能的学习,化工仿真实训还给了我一些宝贵的体会和感悟。
首先,我深刻地感受到了科学研究的严谨性和耐心性。
在实训过程中,我们要进行大量的试验和模拟,需要反复修改参数,不断琢磨原理,进行重复分析和验证,这需要我们具备科学的态度和耐心,对待科学研究需要有认真负责的态度。
其次,我意识到了团队合作的重要性。
在实训中,我们通常是2-3人一个小组,合作完成实验和研究工作,需要相互配合,分工合作,共同解决问题。
化工仿真实习心得体会(3篇)化工仿真实习心得体会1经过连续两周的仿真实习,我们练习了离心泵、换热器、液位的控制、精馏塔的冷态开车、正常停车以及相应事故处理的仿真。
通过这次仿真实习基本单元操作方法;增强了我对工艺过程的了解,进而也更加熟悉了控制系统的设计及操作。
让我对离心泵、换热器、精馏塔等有了更深刻的了解和认识。
通过本次的化工仿真实习收获颇多,对工艺流程、控制系统有了一定的了解,基本掌握了开车、停车等的规程。
开始接触化工仿真软件时,感觉很迷漫也很好奇,在后来的实习过程中我首先仔细阅读了课本上实习的具体流程,基本明白了操作的规程。
特别是在练习精馏塔单元等复杂的化工过程的时候,我觉得应该:(1)要仔细认真的阅读课本上相应的流程操作,对每一步操作都应该要有所领会、理解,因为过程的熟悉程度在操作中使至关重要的。
过程不够熟悉也许会误入歧途,错误的操作,最后事倍功半,也不能很好的掌握所需学习的内容。
(2)面对一个复杂的工艺过程时,如果不能事先了解到它们的作用和相应的位置,以及各自开到什么程度,在开车时我们可能会手忙脚乱,导致错误的操作,因此,在开车前最重要的准备工作就是熟悉整个的工艺过程。
(3)在开车后的操作中一定要有耐心,不能急于求成。
无比达到每一步的工艺要求之后,才能进行下一步的操作,否则可能造成不可挽回的质量错误。
因此在面对一个工艺流程,必须要了解这个工艺流程的作用是什么,要达到怎样的目的,了解流程中的各个环节,是如何进料的,操作条件又是如何,要达到什么样的要求。
只有这样我们才能更好的学习或掌握所练习的学习内容。
总之,通过二周的仿真实习,我明白了许多,同时也懂得了许多,在操作过程中对每一步工艺操作都要耐心的完成,要达到规定的要求,不能急于求成,否则会事倍功半。
要不断的吸取失败的教训,虚心向老师和优秀的同学请教,总结经验。
此外,在以后的学习和生活中,要更加刻苦、努力的学习自己的专业知识,夯实基础、扩大自己的知识面,从而在以后的工作或生活中,更好的为我所用,为以后踏上工作岗位打下基础!化工仿真实习心得体会2半个学期的校内化工模拟仿真实验结束了,这段时间的实验心情是复杂的。
化工仿真实习心得体会(精选5篇)化工仿真实习心得体会篇1一这次能有机会去工厂实习,我感到非常荣幸。
虽然只有一个礼拜的时间,但是在这段时间里,在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西,有了感性的认识,感觉受益匪浅。
这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的的悉心指导。
我们这次实习,主要在玉龙的尿素生产厂。
在转化,脱碳,碳化,合成氨,尿素合成等五个车间共六个工段都进行了半天的实习,在车间师傅的详细讲解和悉心指导下,我们详细的了解了每个工段的设备和操控系统,初步了解了工厂各个工段的工艺指标,对工厂的管理制度也进行了简单的了解,在实习的最后一天,我们还参观了研究生产销售化学纤维、精制二硫化碳、漂白玻璃纸、彩色玻璃纸及其加工产品、经营企业自产产品及技术的出口业务的成都华明玻璃纸股份有限公司。
初步认识了玻璃纸的制作流程和车间的情况。
成都化肥厂是__年全国首批兴建的13套年产__吨合成氨的小氮肥厂之一,__年改制后更名为成都玉龙化工有限公司,__年与省农司合作,实现资产重组,为企业发展打下更为坚实的基础。
40多年的艰苦创业,公司多次受到原化工部、四川省和成都市各级领导的表彰,荣获原化工部首批命名的六好企业、精神文明工厂、全国环境优美工厂等殊荣。
裕农牌碳铵、尿素获部优、省优。
__年以来公司不断进行技术改造,先后采用四套先进的进口和国产dcs计算机控制系统,使产品产量、质量不断提高,成本不断降低。
目前,公司具有年产10万吨合成氨、13万吨尿素、10万吨碳铵、10万吨复合肥的化肥生产能力。
在质量第一、用户至上的生产经营宗旨指导下,产品深得用户好评和市场亲睐,__年荣获四川化学原料及化学制品制造业工业企业最大市场占有份额30强,__年公司裕农牌尿素被四川省质量技术监督局列入免检产品,__年被评为成都市模范企业。
玉龙公司控股1个子公司和3个分厂,成都科创精细化工有限公司生产水处理剂、聚丙烯酸脂特种橡胶等多种精细化工产品,成都化肥厂生产尿素和碳铵;成都玉龙化工有限公司复合肥分厂生产复混肥;宝鸡市川龙化工有限公司生产碳铵、甲醇、初甲醇。
化工仿真技术实习报告一、实习单位及实习时间实习单位:化工公司实习时间:2024年7月1日-2024年8月31日二、实习背景及目的作为一名化工专业的学生,在大学期间学习了很多化工相关的理论知识和实验操作技能。
然而,对于化工工艺过程的仿真及优化方面的知识了解甚少。
因此,为了提高自身的化工工程实践能力,深入了解化工工艺的优化与仿真技术,我选择了化工公司进行为期两个月的实习。
本次实习的目的是通过实际工作,了解化工工艺过程的仿真及优化技术的应用情况,熟悉相关的软件操作,提高化工工程设计和优化能力,为今后从事相关工作奠定基础。
三、实习内容及实施过程1.首先,实习单位为我提供了一系列的资料和文献,对化工工艺过程的仿真及优化技术进行了介绍和解释。
我认真学习了这些资料,了解了化工工程仿真的基本原理和方法。
2. 接着,我开始学习常见的化工工艺仿真软件的操作,如Aspen Plus、HYSYS等。
通过阅读软件的使用手册,我逐步熟悉了软件的界面、功能和使用方法。
3.在实习过程中,我参与了公司的一个化工工艺优化项目。
首先,我通过实地了解生产工艺流程,收集和整理了相关的工艺参数和过程数据。
然后,我使用仿真软件对该工艺进行了建模和模拟。
通过调整和优化不同的工艺参数,我得到了最优的工艺方案,并进行了相关的成本效益分析。
4.除了工艺优化项目,我还参与了实验室的一些化学实验和仪器操作。
通过这些实验,我对化工工艺中常用的实验技术和操作方法有了更深入的了解。
5.在实习的最后阶段,我向导师提交了一份实习报告,详细介绍了我在实习期间学习的内容、参与的项目和所做的工作。
并对公司的工艺优化提出了一些建议,以期能对公司的生产效益和竞争力有所提升。
四、实习心得及体会通过这次实习,我对化工工艺过程的仿真及优化技术有了更深入的了解。
通过使用仿真软件进行工艺模拟和优化,我明白了其中的原理和方法,也清楚了优化工艺对企业生产效益的重要性。
此外,我还深刻体会到了化工工程实践中的问题和挑战。
2024年化工仿真实训心得体会范本化工仿真实习感想经过这几天的仿真实习,我们练习了离心泵、换热器、精馏塔、石油常压减压精馏装置和锅炉的开车仿真。
通过仿真实习我们可以了解基本单元操作方法,增强对工艺过程的了解,熟悉控制系统的设计及操作,学习复杂控制系统的投运,学习安全和规范化操作同时增强我们训练排除故障的能力。
下面我将具体讨论下对于锅炉单元的开车流程和操作体会。
(一)在仿真操作前腰熟悉工艺流程,熟悉操作设备,控制系统,开车规则在锅炉加热的单元中。
锅炉本体由省煤器、上汽包、对流管束、下汽包、下降管、水冷壁、过热器、表面式减温器、联箱等组成。
省煤器有四组,主要作用是预热锅炉给水,降低排烟温度,提高锅炉热效率。
上汽包由百叶窗、旋风分离器、水位计等组成,主要作用是汽水分离,连接受热面构成正常循环。
水冷壁由,主要作用是吸收炉膛辐射热。
过热器分低温段和高温段,主要作用是使饱和蒸汽变成过热蒸汽。
表面式减温器由主要作用是调节过热蒸汽的温度。
(二)分清各个操作流程的顺序性要求分清操作流程的顺序主要有两个原因:第一是考虑安全生产,如果不按操作顺序开车回引发事故,第二是由于工艺过程的自身规律,不按操作顺序就开不了车。
因此操作步骤之间的顺序至关重要不能随意更改。
在锅炉单元中,需要先启动供水装置,然后做点燃锅炉的前期准备,再通过高压燃气对锅炉进行加热,接着锅炉并气,之后逐渐增加锅炉的负荷,最后通烟气使锅炉正常运行。
(三)分清阀门应该开大还是开小当手动操作一个调节阀或者一个手操阀时,首先要搞清楚阀门应该开大还是关小。
阀门的开和关于当前所处的工况以及工艺过程的结构有直接关系。
比如在锅炉单元中当开小HV-29时就会使PIC-01的压力检测值上升,当上升至4.00MPa时系统就会报警,这里HV-29是向上气体的排空阀。
同样当我们关HV-30就会使TIC-01的温度上升。
(四)操作切忌大起大落大型化工装置中,无论是压力,物位,流量或温度的变化,都呈现较大的惯性的滞后特性。
化工仿真实训试验报告(5 篇)这是我进入我们化工厂实习的第五个月,很快我的实习就要完毕了,在这五个月的工厂实习里面,让我体验到了不同于学校的生活方式,让我渐渐地转变了我的生活状态:从一名稚嫩学生转变成了一名上班族,一名工厂员工!一、实习目的在大学里面,我学习的专业化工与制药,主要设计化学工艺的制作和原材料的生产等等。
这一块是格外留意工作阅历和技巧的,需要多做才行。
所以为了有很多上手的时机,让自己有更多的生产、玩法阅历,对各类化工原理的生产有确定的生疏,对各类化工装置有足够的了解。
二、实习公司根本介绍为了检验自己对化工制作学问的把握,以及更好的学习各类化工制作原理,20xx 年xx 月xx 日我进入到了xx 化工厂。
xx 化工厂主要是做炼油石化这一块的,由于化工生产或多或少对有一点的污染的,再加上工厂厂区需要的土地大,占地面积会比较广的缘由,所以工厂修建在xx 市xx 区的郊区,地理位置较偏僻。
我坐车去工厂的时候坐了好半天的车才到哪里,寻常也很少出去玩……由于交通不便。
三、实习具体内容入职签完实习协议后的第一天,并没有上班,而是将我们全部那一天来入职的员工召集到了面试大厅,对我们进展培训。
化工厂不必一般的电子厂,由于化工生产是比较危急的事情,不容许马虎,生产也必需要有确定的相关学问底子才行,需要的劳动力的素养比较高。
培训的时候,人事部的人就特地给我么介绍我们化工厂主要从事的生产范围,以及慎重地告知我们生产工作的时候,必需要认真,做好防护措施,戴好头盔手套,穿好厂里发的工作服才能进入厂房,否则觉察了就要罚款。
人事部的还特地针对我们戴眼镜的人说了,工作的时候确定要戴好眼睛,不然由于没看清楚造成生产失误就不好了,说当我们用手揉眼睛的时候,确定要先洗后,不然化工具有确定的腐蚀性简洁弄伤了眼睛。
严峻的态度,让我意识到了重要性。
在实习的这段时间里面,我主要从事的质量检测这一块的,就是当工厂的产品生产好了之后,都必需要经过我这一关的检测,检测合格之后才能回购打包运输出去。
化工仿真实训报告目录一、内容简述 (2)1.1 实训目的与意义 (3)1.2 实训内容与要求 (4)1.3 报告结构与安排 (4)二、化工仿真平台介绍 (5)2.1 平台概述 (6)2.2 主要功能模块 (7)2.3 系统架构与操作界面 (8)三、实训准备 (9)3.1 软件安装与配置 (10)3.2 环境设置与调试 (12)3.3 常用工具与设备 (13)四、基础操作训练 (15)4.1 设备操作与调控 (16)4.2 物料平衡与计量 (17)4.3 生产流程模拟 (18)五、单元操作实训 (20)5.1 前处理单元 (21)5.2 主体生产单元 (22)5.3 后处理单元 (24)六、复杂过程模拟 (25)6.1 复杂反应器操作 (26)6.2 精细化工生产过程 (28)6.3 生物化工工艺仿真 (29)七、实训项目实践 (30)7.1 项目选题与设计 (31)7.2 模拟操作与优化 (33)7.3 项目成果展示与分析 (33)八、问题与挑战 (35)8.1 实训过程中遇到的问题 (36)8.2 解决方案与经验分享 (37)8.3 对仿真平台的改进建议 (39)九、总结与展望 (40)9.1 实训收获与体会 (40)9.2 对未来化工仿真实训的展望 (42)一、内容简述本次化工仿真实训旨在为学员提供一个安全、真实的模拟环境,系统地学习化工安全操作规程、应急处置知识和危险品运输安全知识。
模拟情境涵盖了常见的化工生产作业、危险化学品泄露、火灾、爆炸等突发事件,并通过理论讲解、实操演练和案例分析相结合的方式,提升学员的风险识别、应急处理、应急救援能力,增强其在化工作业过程中的安全意识和自救互救能力。
此次训练的主要任务包括:讲解化工安全生产相关法律法规和规章制度,以及常见危险化学品性质和安全操作措施。
模拟化工事故发生情景,演练各种安全处置方案,如人员疏散、泄漏控制、火灾扑灭等。
熟悉并演练安全应急设备的使用,包括灭火器、泄漏吸收剂、安全帽等。
一、前言为了更好地将所学理论知识与实际生产相结合,提高自身的实践能力,培养创新精神,我参加了化工仿真实习。
通过这段时间的学习和实践,我对化工生产过程有了更深入的了解,现将实习总结如下。
二、实习目的1. 熟悉化工生产的基本流程和原理;2. 掌握化工设备的操作方法和注意事项;3. 培养团队合作精神和解决问题的能力;4. 提高动手能力和创新能力。
三、实习内容1. 仿真实习平台介绍本次实习采用化工仿真实习平台,该平台涵盖了化工生产中常见的单元操作,如输送、热交换、压缩、间歇反应、连续反应、加热、吸收、精馏等,以及控制系统、锅炉、大型合成氨转化、常压减压蒸馏及催化裂化反应再生等流程级仿真软件。
2. 仿真实习过程(1)离心泵单元操作通过仿真软件,学习离心泵的工作原理、操作方法和注意事项。
通过调节阀门和液位控制器,掌握物料输送和压力控制的技能。
(2)换热器单元操作学习换热器的工作原理、操作方法和注意事项。
通过调节流量和温度控制器,掌握冷热物料交换和温度控制的技能。
(3)液位控制系统单元操作学习液位控制系统的原理和操作方法。
通过调节流量和压力控制器,掌握液位控制的技能。
(4)其他单元操作学习精馏、吸收、反应等单元操作,了解其工作原理、操作方法和注意事项。
3. 团队合作与沟通在仿真实习过程中,与团队成员共同完成任务,培养团队合作精神和沟通能力。
通过讨论和交流,提高解决问题的能力。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合通过仿真实习,将所学理论知识与实际生产相结合,加深了对化工生产过程的理解。
2. 提高操作技能掌握了化工设备的操作方法和注意事项,提高了动手能力。
3. 培养创新能力在仿真实习过程中,不断尝试新的操作方法,培养了自己的创新能力。
4. 提升团队协作能力通过与团队成员的合作,提高了团队协作能力。
五、实习不足1. 动手操作机会较少由于仿真软件的局限性,实际动手操作的机会较少。
2. 对部分单元操作理解不够深入在仿真实习过程中,对部分单元操作的理解还不够深入。
第一部分化工仿真实训基础知识一、化工仿真及其作用仿真是对代替真实物体或系统的模型进行实验和研究的一门应用技术科学,按所用模型分为物理仿真和数字仿真两类。
物理仿真是以真实物体或系统按一定比例或规律进行微缩或放大后的物理模型为实验对象,如飞机研制过程中的风洞实验。
数字仿真是以真实物体或系统规律为依据,建立数学模型后,在仿真机上进行的研究。
与物理仿真相比,数字仿真具有更大的灵活性,能对截然不同的动态特性模型做实验研究,为真实物体或系统的分析和设计提供了十分有效且经济的手段。
过程仿真是指过程系统的数字仿真,它要求描述过程系统动态特性的数学模型,能在仿真机上再实现改过程系统的实时特性,以达到在该仿真系统上进行实验研究的目的。
过程系统仿真由三个主要部分组成,即过程系统、数学模型和仿真机。
这三部分由建模和仿真两个关系联系在一起,如图。
过程系统仿真技术的工业应用大约始于60年代,并于80年代中期随着计算机技术的快速发展和广泛普及取得很大进展。
过程系统仿真技术在工业领域中的应用已设计辅助培训与教育、辅助设计、辅助生产和辅助研究等方面,其社会经济效益日趋显著。
采用过程系统仿真技术辅助培训,就是用仿真机运行教学模型建造的一个与真实系统相似的操作控制系统(如模拟仪表盘、仿DCS操作站等),模拟真实的生产装置,再现真实生产过程(或装置)的实时动态特性,使学员可以得到非常逼真的操作环境,进而取得非常好的操作技能训练效果。
近年来,过程系统仿真技术在操作技能培训方面的应用在世界许多国家得到普及。
大量统计结果表明,这种仿真培训系统能逼真地模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故状态现象。
它没有危险性,节省培训费用,可以使学员在数周内取得现场2~5年的经验,大大缩短了培训时间。
化工仿真培训系统是过程系统仿真应用的一个重要分支,主要用于化工生产装置操作人员的操作方法和操作技能培训,是一种为绝大多数化工企业和职教部门认同的,先进的、高效的现代化培训手段。
通过仿真实训可以使学员了解基本单元操作方法,增强对工艺过程的了解,熟悉计算机控制系统及其操作,训练“数值化”反应及理解能力,训练对“动态过程”的反应及理解能力,学习安全、规范化操作和复杂控制系统的投运,训练对事故的响应、分析以及排除故障的能力等。
二、集散控制系统DCS简介集散控制系统(Total Distributed Control System)是以微处理器为基础的集中管理与分散控制的先进性控制系统,简称DCS。
集散控制系统需要检测技术实现其对工艺参数的智能测量及变送,通过先进控制技术完成控制优化,应用网络、光纤等通信技术将显示器、芯片、多媒体等计算机硬件相连接,并通过计算机软件进行数据的控制和管理。
目前商业化应用较多的DCS系统有:美国霍尼威尔(Honeywell)公司的TDC-2000(1975)、TDC-3000;日本横河(Yokogawa)公司的CENTUM、CENTUM-XL;美国福克斯波罗(Foxboro)公司的I/A(Intelligent Automation);中国浙大中控ECS-100和比利时HS2000等系统。
工业微型机控制系统是DCS的PC化、智能化、小型化、网络化、低成本化、大众化的新形态。
工业监控组态软件具有软件通用化的优势,功能强、价格低、可直接在Windows环境下运行、可共享Windows的软件资源、操作与控制画面形象细致、简便易学。
目前,正以年均几十万套的速度应用和增长。
应用较多的产品有:美国IntellutionFIX、iFIX、美国Wonderware Intouch、德国西门子WinCC、中国组态王、世纪星、力控2.0、开物2000等。
三、化工仪表及自动化控制系统自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置,对于常规仪表来说,它包括检测元件(仪表)及变送器(将检测信号转换为气压信号或电压、电流信号等)、控制器(或DCS控制系统)、执行器(阀门)等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象(自动控制系统中,各工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等)。
在自动控制系统中,用检测元件及变送器来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如DDZ-Ⅲ型为4~20mA的统一标准信号)。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器。
执行器能自动根据控制器送来的信号值相应地改变流入(或流出)被控变量的物料量或能量,客服扰动的影响,最终实现控制要求。
自动控制系统按其基本结构形式可分为开环自动控制系统和闭环自动控制系统。
开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统,即操纵变量通过被控对象去影响被控变量。
但被控变量并不通过自动控制装置区影响操纵变量。
从信号传递关系上看,未构成闭合回路。
开环控制系统分为两种,一种按设定值进行控制,如图a。
这种控制方式的操纵变量(蒸汽流量)与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随其变化而改变被控变量。
另一种是按扰动进行控制,即所谓前馈控制系统。
如图b。
这种控制方式是通过对扰动信号的测量,根据其变化情况产生相应控制作用,进而改变被控变量。
.开环控制系统不能自觉地觉察被控变量的变化情况,也不能判断操纵变量的校正作用是否适合实际需要。
闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
如图a即是一个闭环自动控制。
图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号,并与设定值相比较得到偏差信号,再根据偏差的大小和方向,调整蒸汽阀门的开度,改变蒸汽流量,使热物料出口温度回到设定值上。
从如b所示的控制系统方块图可以清楚地看出,操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量,而被控变量又通过自动控制装置区影响操纵变量。
从信号传递关系上看构成了一个闭合回路。
在闭环控制系统中,按照设定值的不通形式又可分为:)定值控制系统。
1(.定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统。
定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近。
以后无特殊说明控制系统均针对定值控制系统而言。
(2)随动控制系统。
随动控制系统的设定值是不断变化的。
随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地、准确无误地跟踪设定值的变化而变化。
(3)程序控制系统。
程序控制系统的设定值也是变化的,但它是一个已知的时间函数,即设定值按一定的时间程序变化。
自动控制系统又可以按其回路的复杂程度分为:(1)单回路控制系统。
单回路控制系统(简单控制系统)是指由一个被控对象、一个测量变送器、一个控制器调节阀可以通过对操纵变量的所组成的闭环控制系统。
(调节阀)和一个执行器(调节器).调节简洁影响被控变量,如图,也可以直接调节被控对象。
(2)串级控制系统。
串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。
它是由主、副两个控制器串接工作的。
主控制器的输出作为副控制器的给定值,用副控制器的输出去操纵控制阀,以实现对主变量的定值控制。
串级控制系统的典型方块图如图。
.图1-5 串级控制系统的典型结构图(a)和方块图(b)串级控制系统的主要特点为:①在系统结构上,它是由两个串级工作的控制器构成的双闭环控制系统;②系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制;③由于副回路的存在,对进入副回路的干扰有超前控制的作用,因而减少了干扰对主变量的影响;④系统对负荷改变时有一定的自适应能力。
串级控制系统主要应用于:对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
.(3)比值控制系统比值控制系统主要是指实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统。
通常为流量比值控制系统,用来使两种物料的流量保持一定的比值关系,其结构图如图。
(4)分程控制系统分程控制系统就是一个控制器的输出信号被送往两个或两个以上的控制阀,每个控制阀都只在控制器的某段信号范围内工作。
其应用场合主要有:①用于扩大控制阀的可调范围,改善控制品质;②用于控制两种不同的介质流量,以满足工艺生产的要求;③用作生产安全的防护措施。
分程控制系统的结构如图。
.在自动控制系统中,构成一个回路的每一个仪表(或元件)都有自己的仪表位号。
仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。
仪表位号中的第一个字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能;回路的编号由工序号和顺序号组成,一般用三位至五位阿拉伯数字表示,如图:在管道及仪表流程图中,仪表位号的标注方法是:字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中;回路编号填写在下半圆中,如图:仪表信号中表示被测变量和仪表功能的字母代号见下表所示。
后继字功的终端执行机构四、化工仿真培训系统的使用方法本书所介绍的化工仿真培训系统是基于STS结构(School Teaching System),STS结构硬件系统是由一台上位机(教室指令台)和多台下位机(学员操作站)组成的网络系统,教室指令台是教师组织管理仿真培训的控制台,与学员操作站无关。
该结构软件可以上、下机联网培训,也可以单机培训,STS结构主要针对单元级和工段级仿真培训软件,适用于大中专及职业技术学校学生和工厂新职工的岗前培训。
(一)程序启动学员站软件安装完毕之后,软件自动在“桌面”和“开始菜单”生成快捷图标。
1.学员站启动方式。
软件启动有两种方式。
(1)双击桌面快捷图标“CSTS2007”;(2)通过开始菜单→所有程序→东方仿真→化工单元操作启动软件。
软件启动之后,会弹出运行界面。
(图,书上P10,图1-10系统启动界面)2.运行方式选择系统启动界面出现之后会出现主界面(图P11,图1-11 主界面),输入“姓名、学号、机器号”,设置正确的教师指令站地址(教师站IP或者教师计算机名),同时根据教师要求选择“单机练习”或者“局域网模式”,进入软件操作界面。
【单机练习】是指学生站不链接教师机,独立运行,不受教师站软件的监控。
【局域网模式】是指学生站与教师站连接,老师可以通过教师站软件实时监控学员的成绩,规定学生的培训内容,组织考试,汇总学生成绩等。
3.工艺选择。
选择软件运行模式之后,进入软件“培训参数选择”页面,如图1-12所示(书上P11)【启动项目】按钮的作用是在设置好培训项目和DCS风格后启动软件,进入软件操作界面。
【退出】按钮的作用是退出仿真软件。
点击“培训工艺”按钮列出所有的培训单元。
根据需要选择相应的培训单元。
4.培训项目选择。
选择“培训工艺”后,进入“培训项目”列表里面选择所要运行的项目,如冷态开车、正常停车、事故处理等。
每个培训单元包括多个培训项目。
(书上P12,图1-13 培训项目选择)5.DCS类型选择。