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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。
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。
煤化工-煤制甲醇行业的仿真培训系统1煤制甲醇仿真系统杭州坤天自动化系统的煤制甲醇仿真系统以实际工厂60万吨煤制甲醇生产进程为原型，基于坤天隐秘仿真®严格机理模型平台开发而成，涵盖工艺范围包括：煤气化工段、变换工段、净化工段、甲醇合成工段、甲醇精馏工段和二甲醚工段，是国内首套完整的煤化工全流程仿真模拟软件。
坤天煤制甲醇仿真教学软件可用于教学和工艺培训，包括正常操作、冷态开车、正常停车、各类故障处置方式等内容的培训，已在多家院校及企业取得应用。
注：下文中所述OTS（Operator Training System），即仿真系统。
1.1仿真系统部署方式系统采纳企业级班组制方案进行培训，因此部署方式上分为3大部份：效劳器机房：一样位于整个仿真培训室的角落，用来部署仿真效劳器，进行企业级流程模型的计算；教员站：对仿真效劳器中的模型进行操作，如启停，选择初始状态，进行技术鉴定，干与受训人员操作，在线设置各类设备故障等；学员操作站：在工厂模式下，由于流程超级复杂，完成某个操作或进程学员之间是彼此协作的，系统的考评是基于整组学员整体操作来评定的。
一样来讲。
仿真培训室计划可采纳下面图示：以下图是软件系统的整体结构和部署图：以太网 (TCP/IP)操作员站工程师站交换机操作员站操作员站1.2仿真系统的设计仿真系统采纳机理模型对整体工艺和各个工况进行模拟。
成立的工艺模型应和工厂装置的稳固状态完全匹配，并传神再现工厂装置的各类动态特性，实现对工厂装置动态模拟。
仿真系统的设计包括设备、装置、操纵和工艺模型四大要素。
工艺模型的严格机理建模基于机理模型的建仿照真系统，可帮忙工厂人员全面地熟悉的生产装置和工艺，把握动态工艺特性，积存操作体会，提高处置异样事故的能力，保证生产装置的顺利投产，保护正常的生产操作。
平台不是一样意义上的稳态过程模拟而是全面的动态进程模拟。
基于精准的化工三传一反原理，成了一套能够帮忙工程师研究探讨工艺进程、进行工况研究、发觉工艺瓶颈、寻觅最正确操作程序、进行故障分析和操纵策略研究的工具，也成了帮忙工厂操作人员积存操作体会、熟悉工艺、提高操作技术的培训工具。
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）。
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。
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。
电网和变电站联合仿真培训系统实践应用分析摘要：本文通过分析电网调度仿真培训系统（DTS）和变电站仿真培训系统（OTS）的系统特点和应用现状，结合两者的应用特点和调度数据网络的建设，提出建立电网和变电站联合仿真培训系统的设想，介绍联合仿真培训系统的系统组成和功能，实现系统使用的技术，最后分析电网和变电站联合仿真培训系统的实践应用。
关键词：电力系统;仿真培训系统;一体化应用随着现代信息技术和计算机技术的发展，数字仿真技术在电力领域得到了广泛的应用。
数字仿真培训系统在电力领域主要有两大仿真培训系统：电网调度仿真培训系统（DTS）和变电站仿真培训系统（OTS）。
在电力系统工作人员培训中发挥了十分重要的作用，成为各类电力系统工作人员培训的最佳工具。
已经成为现代电网调度自动化应用技术的重要组成部分，这些培训工具是电力系统工作人员在与实际控制中心相同的工作环境中熟悉掌握电力系统管理的各种功能，处理突发事件，保证电网的正常运行。
通常DTS和OTS系统是分开运行的，这种应用模式隔离了电网仿真模拟和变电站仿真模拟的信息交互，一定程度上影响了DTS和OTS之间信息的交流和培训的真实性。
对培训效果有一定的影响。
随着调度、集控的一体化建设逐渐加快，对电力系统工作人员的要求也越来越高。
研究联合仿真培训系统对提高调控一体化水平、提高电网管理能力有重要现实意义。
因此，提出电网和变电站联合仿真培训系统，以提高培训的真实性和培训成果。
1 电网调度仿真培训系统应用现状DTS针对电网调度员的工作情况，通过静态和长过程动态仿真来模拟电网的实际运行情况，以此来实现对调度员进行培训工作。
DTS系统功能结构图如图1。
DTS系统主要针对电网运行情况开展反事故演练，其主要有两大基本培训功能。
1.1调度员基本技能培训。
DTS系统可以对电网调度员的监视、调度和分析技能进行培训，包括系统频率、联络线潮流、系统负载、无功电压调整、倒闸操作、报表统计等日常调度管理工作。
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。
流程工业仿真产品（OTS）系统方案目录1.引言 (3)2.OTS仿真系统价值 (4)2.1作为培训功能价值： (4)2.2模型更高层次使用价值 (5)3.仿真机规范 (7)3.1仿真总体原则 (7)3.2仿真机实现的总体目标 (7)4.仿真机的功能 (8)4.1多工况再现功能 (8)4.2考评功能 (8)4.3图形显示功能 (9)4.4仪表培训功能 (9)4.5超限提醒功能 (9)5.性能指标 (10)5.1仿真精度 (10)5.2系统扩展 (10)6.仿真系统软件 (11)7.仿真系统硬件 (13)8.实施方案 (14)8.1工期进度 (14)8.2质量保证 (14)1. 引言计算机仿真培训广泛应用于国内的航空航天、电力工业、石化工业领域。
中石化集团下属的炼化，在计算机仿真培训方面就已经有近20年的使用历史。
从2000年起，由国内中石油、中石化两大集团组织的连续三届“全国石油石化职业技能竞赛”（涉及油气开采、石油炼制、化工等多套装置）中都采用了计算机仿真系统作为重要的操作技能考核手段，占技能考核成绩的60%，并且都取得了非常好的效果。
由此可见，计算机仿真技术是非常成熟的。
仿真系统投用可以产生多方面的效益：（1）该项目开发成功后，通过使用仿真培训系统，能提高生产岗位操作人员的技术素质，让操作人员更深入地了解生产装置的工艺机理，提高技术水平，为生产安全、稳定、长周期、优化操作服务。
（2）通过使用仿真培训系统，让操作人员熟练掌握一些常见事故的操作处理，从而减少突发性事故和误操作，减少非正常停工，减少能耗和设备维护费用。
（3）通过使用仿真培训系统，可以方便地让操作人员掌握不同岗位的生产运行操作技能，达到一人适合多个岗位的生产操作要求，提升操作人员的全面生产操作技能。
（4）使用仿真培训系统，可以给新员工提供动手操作的机会，提高入厂学生的质量，使他们更深入地将理论与生产结合，缩短培训环节，降低培训费用，减少对实际生产的干扰，培养高水平的人才。
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系统是成熟的技术，在国外普及程度很高，和DCS系统一样，它属于建厂之初的标配，是新上线装置必配的系统。
但在国内认识程度还不高，最初只有少数几家大型的几家化工、石化、炼油企业在上OTS 系统，采用国外厂商霍尼韦尔、英维思、横河的OTS系统。
但由于这些国外OTS系统价格十分昂贵，很多企业无法承受，因此没能得到普及。
但随着国内OTS供应商的发展，比如杭州坤天自动化系统有限公司（产品奥秘仿真®），体现出价格优势和本地化服务优势，近年来更多的大中型生产型企业也在逐渐认识和认可OTS系统。
已经采用OTS系统的国内企业包括：中石化合资上海塞科90万吨/乙烯项目、中石油大连1000万吨/年炼油项目、神华宁煤煤制烯烃项目、华锦集团500万吨/年炼油项目、航天煤化工煤制烯烃项目、福建炼化的聚丙烯芳烃等装置、中石油独山子石化苯乙烯等装置、中石油大庆炼化催化裂化等多套装置、内蒙古庆华集团有限公司己内酰胺项目、河南永煤集团龙宇50万吨煤制甲醇项目等。
可以预见将来会有更多的国内企业采用OTS系统为安全生产和员工培训服务，帮助员工熟悉工艺、熟悉控制系统，提高应急能力，提高生产效益等。
从OTS产品特点的角度分析，霍尼韦尔、英维思、横河等国外系统的共同点是有一个用于机理建模的平台（所谓机理建模，即遵从热力学原理和传热传质等化工基本原理；所谓平台是指它是一个软件系统，里面有很多热力学模型和单元设备机理模型等模型库），这种方式比较能保证OTS项目的实施效果和质量。
国内厂商为数不多的也是采用这种方式，比如杭州坤天的奥秘仿真®系统。
OTS项目实施是在一个建模平台上做工程，根据工厂现场实际定制仿真系统，需要收集工厂现场的PID 图、设计数据、岗位操作手册（开车过程、停车过程、故障处理）再建立仿真系统。
这种定制化的开发能保证企业的OTS系统是能针对性地为企业服务，包括培训新员工，帮助员工熟悉工艺、熟悉控制系统、提高应急能力，为生产安全和生产质量服务。
相信国内OTS技术会越来越发展，向国外系统看齐，加上价格和本地化的优势，使OTS系统在国内的应用更加普及，更多的生产型企业能用上OTS系统。
3、操作员培训系统的核心技术介绍操作员培训系统（Operator Training System，OTS）的核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟真实生产过程，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。
仿真相关的知识相信很多人是大牛，就不详述了。
只是想提醒一点，OTS 中的模拟与平时大家所用的ASPEN PLUS等设计软件中的模拟不同，前者是动态模拟过程，后者是稳态模拟过程。
为什么OTS需要动态模拟呢？因为OTS需要模拟开车、停车等岗位操作过程，因此必然需要关注时间这一维的影响。
因此OTS仿真与ASPEN PLUS类的软件不同，前者更注重动态的变化过程，后者更关注稳态的精度。
OTS怎么用？OTS操作员培训系统一般有三方参与者：教师（教师大厅）、虚拟工厂（仿真服务器）、操作员（操作员站）；两种培训模式：教室模式和中控室模式。
以杭州坤天自动化系统有限公司的OST仿真培训系统奥秘仿真®为例：教师大厅上可以完全监控学员的情况、控制和引导学员的操作。
仿真服务器作用是运行作为“虚拟工厂”的仿真模型，仿真模型是在建模平台（奥秘仿真®）上建立的基于严格机理的动态模型，能高精度地模拟工厂的生产流程，并模拟开车、停车、各种故障处理过程。
仿真服务器能够自动运行仿真模型，最终用户不需要关心任何建模的过程和形式。
操作员站一般为客户提供两类产品选择：一类是真实的DCS操作员站软件，另一类是仿DCS的HMI 组态软件。
前者的优势是操作员站能够真实再现工厂中控室的情形，让学员有身临其境的真实感觉。
后者一般需要符合工业标准OPC协议。
从培训模式的角度讲，仿真系统同时具备两种培训模式：教室模式和中控室模式。
教室模式下，每台操作站单独训练，多台操作站之间不产生任何关联。
通过教师大厅查看和控制每台学员在操作站上的培训考评情况。
这种适合学校教学使用。
中控室模式下，通过Server和Client组件的登陆方式，任意组合某几台操作站形成局域网，使这几台操作站的学员协同操作同一任务，相互合作完成某个诸如开车、停车或故障处理的培训任务。
比如，指定仿真培训室第一排6台操作站的学员协作完成煤气化的冷态开车操作。
这种仿工厂中控室的模式适合企业使用。
OTS仿真系统的培训功能如下，主要是为满足培训需求：▪模型选择▪冻结和取消冻结▪初始状态选择▪快照／回溯▪故障功能▪远程功能▪加快和减慢模型操作▪报警功能▪自动化的培训练习或情景▪操作员培训绩效监控▪操作员培训绩效考评OTS能定制吗？杭州坤天自动化系统有限公司提供的工厂OTS系统定制就是针对企业实际的生产过程进行定制的服务，企业需要提供PID图、工艺设计数据以及岗位操作手册，以方便定制本企业实际所需的OTS系统。
工厂定制的OTS系统定制流程一般有：1 开工会前的工作2 开工会3 数据处理4 建模5 模型测试（MAT）6 系统集成7 系统测试8 出厂验收测试（FAT）9 现场验收测试（SAT）10 培训11 文档发布4、如何选择 OTS？从OTS产品特点的角度分析，霍尼韦尔、英维思、横河等国外系统的共同点是有一个用于机理建模的平台（所谓机理建模，即遵从热力学原理和传热传质等化工基本原理；所谓平台是指它是一个软件系统，里面有很多热力学模型和单元设备机理模型等模型库），这种方式比较能保证OTS项目的实施效果和质量。
国内厂商为数不多的也是采用这种方式，比如杭州坤天的奥秘仿真®系统。
奥秘仿真®系统框架主要包括：模型设计器、场景设计器、客户端、受训人员站及教员站等。
奥秘仿真®系统的核心是全流程建模仿真平台软件。
提供直观、友好且功能强大的图形用户界面，它以开放的模型数据作为主要理念，提供灵活、稳定、开放和可升级的结构。
强大的组份数据库、热力学模块、设备模型库，为操作员培训系统提供精确而可靠的动态模拟。
模型设计器是基于严格机理的组件模型，并对其动态精度进行了实时优化。
充分利用经过验证的单元模型对整体流程进行建模和仿真。
可将过程模型与真实DCS/PLC的仿真模块相接合，以仿真实的控制系统。
基于机理和经验模型的混合建模仿真系统，帮助学员全面地熟悉生产装置和工艺，掌握动态工艺特性，积累操作经验，提高处理异常事故的能力，保证生产装置的顺利运行，维护正常的生产操作。
模型设计器平台不是一般意义上的稳态过程模拟而是全面的动态过程模拟。
基于精确的热动力学方程和传质动力学模型，可作为一套可以帮助工程师研究探索工艺过程、进行工况研究、发现工艺瓶颈、寻找最佳操作程序、进行故障分析和控制策略研究的工具，也可作为帮助工厂操作人员积累操作经验、熟悉工艺、提高操作技能的培训工具。
稳态模拟与动态模拟的区别？稳态模拟和动态模拟可能大家用的最多的还是稳态流程模拟（软件例如Aspen plus, ProⅡ），而相对比较少有人有用到动态流程模拟（例如Hysys、Aspen Dynamic、坤天奥秘），网上相关资料也比较欠缺以下就三方面来介绍一下稳态和动态模拟的区别：1、概念稳态：模拟一种稳定的状态，模拟得到不随时间而变化稳定运行的模拟结果。
动态：模拟一种变化的状态，模拟得到的结果是随时间而变化的过程。
2、设计原理稳态：质量守恒、能量守恒、相平衡。
稳态的守恒即“进=出”。
动态：压力流量关系、质量恒算、能量恒算。
动态的质量衡算和能量衡算有一个累积量的概念，与时间相关，例如容器的液位就是累积量的一个表现。
另外，由于动态模拟引入了时间的概念，压力、温度、液位、相浓度都会随着时间的变化而变化。
3、应用方向稳态：稳态软件适用于工艺设计和优化，允许用户方便的对工艺过程的质量守恒和能量守恒进行分析和检验。
动态：动态软件适合于动态效果的观察与评价、开车或停车等变化过程的模拟以及控制方案和效果的检验。
具体应用比如OTS（操作员培训系统）、CPM（控制性能管理系统）、热力管网分析、装置KPI预测系统等。
还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。
生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。
生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。
放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。
