燃料乙醇裝置仿真培訓系統的開(kāi)發(fā)

科研開(kāi)發(fā)化工科技2006,44)44-46scienCe TeChnOloy in chemicAl industry燃料乙醇裝置仿真培訓系統的開(kāi)發(fā)程英超1陳明懷2牟元平31.吉化集團公司人才培訓交流中心吉林吉枺,1320222.中國石油吉林石化公司建修公司吉林吉林,320213.中國石油吉林石化公司吉林吉林132021)摘要狂吉林興建的燃料乙醇裝置具有年生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)工藝復雜、自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)又是國內首家工藝過(guò)程沒(méi)有同行可借鑒因此裝置開(kāi)車(chē)前的計算機仿真培訓是保證正常開(kāi)車(chē)的必要條件計算機仿真培訓是借助于多媒體計算機設備和仿真軟件而進(jìn)行的一種以實(shí)際操作技能為主的培訓方式,全面介紹了燃料乙醇仿真系統軟、硬件的結構著(zhù)重闡明設計思想和技術(shù)特色實(shí)現了全流程的仿真;系統既可用于培訓還可用于運行指導。關(guān)鍵詞撚料乙醇生產(chǎn)真系統開(kāi)發(fā)培訓中圖分類(lèi)號:TQ23.122TP391.9文獻標識碼:A文章編號:1008-051K200604004403仿真技術(shù)是通過(guò)系統模型對真實(shí)系統或設計中的系統進(jìn)行實(shí)驗達到分析、研究和設計該系統1工藝仿真范圍和培訓功能的目的。如果這種系統模型的建立是以計算機為1.1工藝簡(jiǎn)述基礎手段的就稱(chēng)之為計算機仿真作者提到的仿整個(gè)裝置分為玉米脫胚制漿、液糖化蒸餾、蒸真即屬于計算機仿真的范疇。它可以提供近似于發(fā)、分離干燥輔料制備等幾個(gè)工段。真實(shí)的操作環(huán)境和操作工況具體形象實(shí)物感由儲運卸車(chē)的玉米經(jīng)凈化計量后進(jìn)入玉米強使操作工可以利用多種感官來(lái)學(xué)習知識還可浸泡罐浸泡浸泡后的玉米經(jīng)三道磨破碎、壓力曲以模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不允許發(fā)生的事故及其處篩過(guò)濾后分離出的胚芽經(jīng)洗滌、擠壓脫水、干燥理方法解決了操作工在生產(chǎn)現場(chǎng)不能動(dòng)手操作后送往榨油裝置。分離出的漿料送到燃料乙醇的問(wèn)題有利于培養快速反應的能力使操作工在裝置短期內了解工藝過(guò)程和操作原理提高實(shí)際操作來(lái)自脫胚制漿工段的玉米淀粉漿進(jìn)入工藝流能力。因此汁算機仿真培訓是一種現代化的、高程。通過(guò)加熱和工業(yè)酶的復合作用淀粉被轉化為效率的培訓手段是提高操作工技能的一種有效可發(fā)酵性糖再通過(guò)酵母發(fā)酵作用轉化成二氧化碳途徑12和乙醇燃料乙醇裝置仿真培訓系統的開(kāi)發(fā)是針對含有乙醇的發(fā)酵成熟醪經(jīng)進(jìn)一步加工回收產(chǎn)該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝利用先進(jìn)的計算機仿真技術(shù)品乙醇和副產(chǎn)品——含可溶物質(zhì)的干酒糟對實(shí)際生產(chǎn)中的開(kāi)、停車(chē)正常運行事故處理等(DXS進(jìn)行仿真模擬利用這套仿真培訓系統工人可以首先通過(guò)蒸餾乙醇從發(fā)酵成熟醪中汽化再在不接觸實(shí)際裝置的情況下完成上述工況的操作濃縮成乙醇和水的共沸混合物。用分子篩吸附乙訓練,大大地縮短了培訓周期,提高了培訓效醉中國煤化工肌為燃料乙醇。率HCNMHG糟用泵送至離心機將懸浮固形物從可溶固形物中分離出來(lái)。離心清液經(jīng)蒸發(fā)系統濃縮成濃縮液。與離心機分離出來(lái)的作者簡(jiǎn)介程英敵1∞4-)男吉林人吉化集團公司人才鮮糟一起送往管束式干燥機干燥除去剩余的水培訓交流中心教師主要從事化工過(guò)程仿真模擬工作分生產(chǎn)DX90%干物質(zhì))作為飼料出售。工藝第4期程英超籌.燃料乙醇裝置仿真培訓系統的開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)圖1。教師指令臺(上位機)打印機五米T藝水輔料蒸汽糖化酶酵母蕭餾塔無(wú)水乙醇1”學(xué)員操作站2學(xué)員操作站(1下位機(2下位機玉米浸泡玉米漿貯爆液化反應器糖化反應器發(fā)酵反應器高心機干燥機圖2燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程仿真系統硬件構成示意圖圖1燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程工藝流程簡(jiǎn)圖件有長(cháng)久的生命力”作者為該系統設計了兩個(gè)平1.2工藝仿真范圍臺操作員平臺1和工程師平臺2操作員平臺包括該裝置仿真培訓系統以仿計算機集散控制系教師站和學(xué)員站及通過(guò)通訊文件進(jìn)行上下位機數綻ⅠS為主對現場(chǎng)操作進(jìn)行適當簡(jiǎn)化,以能配據交換的操作功能匯程師平臺包括教師站的組態(tài)合ⅨXS操作為準則并能實(shí)現全流程的開(kāi)車(chē)、正常和學(xué)員站的組態(tài)。其結構見(jiàn)圖3運轉、停車(chē)及事故處理操作其中開(kāi)車(chē)從玉米卸車(chē)經(jīng)凈化進(jìn)裝置開(kāi)始操作員平臺教師站(總體監控、工藝仿真〗生產(chǎn)過(guò)程仿真系統軟件構成學(xué)員站(仿DCS)主要仿真系統包括壓玉米脫胚制漿、液糖化、蒸餾、蒸發(fā)、分離干燥5個(gè)工段的DS仿真操作。教師控制組態(tài)所有公用工程部分冰水、電、氣、風(fēng)等處于正常系統藝仿真組態(tài)平穩狀態(tài)。程師平臺仿DCS組態(tài)1.3培訓功能仿DC流程圖組態(tài)(1)主要操作項目洛部分壓力濃度、溫度的仿DCS標準曲面組態(tài)檢查、監視必要設備包括各種閥、泵、輸送機、反圖3燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程仿真系統軟件結構示意圖應器等的開(kāi)啟、關(guān)閉運行過(guò)程中壓力、溫度、流量等的調節。(1)操作員平臺2)特定事故進(jìn)料閥卡進(jìn)料閥漏換熱器結操作員平臺包括兩部分教師站和學(xué)員站的操垢罐漏停電;泵故障等。運行中的故障是復雜作。的操作人員在實(shí)際運行時(shí)若誤操作或對事故、故教師站主要功能包括模型控制、功能設置、監障處理不當后果將很?chē)乐赝ㄟ^(guò)用仿真培訓系統視切換、幫助。進(jìn)行反復訓練可以獲得寶貴的操作經(jīng)驗和事故處模型控制:模型選擇、裝入初始條件、模型運理經(jīng)驗。行、退出模型。(3)在培訓過(guò)程中可以根據需要使仿真過(guò)程功能設置模型凍結、模型解凍、時(shí)標設置、快變慢或變快以達到預期的培訓效果。門(mén)設置、快門(mén)重演、狀態(tài)重放。監視切換變量監視、實(shí)時(shí)趨勢圖、算法調試。2技術(shù)原理及技術(shù)特性幫助幫助、關(guān)于。2.1硬件構成學(xué)員站由教師站通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通訊給予指令進(jìn)行系統硬件網(wǎng)絡(luò )結構見(jiàn)圖2所示。采用高檔微仿凵中國煤化工車(chē)正常停車(chē)事故處機作教師指令臺亦稱(chēng)上位機)上、下位機經(jīng)由網(wǎng)理絡(luò )通訊聯(lián)接。(2)工程師平臺2.2軟件構成所謂工程師平臺就是將操作員平臺所要求的燃料乙醇生產(chǎn)過(guò)程仿真系統軟件是以設計資上下位機各功能通過(guò)組態(tài)的方式得以實(shí)現。包括料為依據針對裝置操作培訓而開(kāi)發(fā)的為使該軟教師系統的組態(tài)、學(xué)員系統的組態(tài)化工科技第14卷教師系統組態(tài)總體監控組態(tài)、仿真模型搭接經(jīng)培訓后達到了預期效果。該仿真培訓系統達到及特殊算法的開(kāi)發(fā)、參數推導等工作5了預定的目標在開(kāi)發(fā)手段和實(shí)際性能上具有一定系統組態(tài):DS點(diǎn)組態(tài)、流程圖組態(tài)、標準的先進(jìn)性和創(chuàng )造性。畫(huà)面組態(tài)、仿真鍵盤(pán)組態(tài)等工作。[參考文獻]在下位機點(diǎn)組態(tài)完成后做通訊文件的組態(tài)[1]程芳真等.基于 Windows平臺的仿真支撐系統的研究J]系以實(shí)現上、下位機數據的交換功能6統仿真學(xué)報2001132)192-1942.3技術(shù)特性[2]張云華等集成化工過(guò)程仿真培訓系統J]系統仿真學(xué)報1)建立在普通微機或微機局域網(wǎng)絡(luò )上既可19991)3以單機使用也可以聯(lián)網(wǎng)使用系統體系結構優(yōu)化3]李種武魏華梁.談數學(xué)模型及其簡(jiǎn)J]計算機仿真998153)8-71合理、靈活性?xún)r(jià)比高7[4]白坤美國燃料乙醇的生產(chǎn)J]淀粉與淀粉糖2002l,02)建立以物料流和能量流為信息流的模型管理方式并具有自動(dòng)辨識參數功能開(kāi)發(fā)的軟件[5]楚紀正.化工過(guò)程培訓仿真器的新型軟件構造模式與C++標準、實(shí)用。實(shí)現J]系統仿真學(xué)報996X2):2-163)為現場(chǎng)工程師提供開(kāi)放的軟件環(huán)境為燃[6] Laganier FS Lann J ML Jouliax et al Simulataneous modular料乙醇仿真系統軟件的二次開(kāi)發(fā)、進(jìn)一步使用提供namic simulation application to interconnected distillation columns技術(shù)保障。mpuf J] Comput Chem Engr12)287-29[7] Hillested M, Hertzberg T Convergence and stability of the sequen3結論tial moduar approach to dynamic process simulation[ J ComputChem Engny 1988, 1X 5)407-414該系統經(jīng)實(shí)際試用運行穩定效果良好工人Development of simulation system for the process offuel ethanol productionCHENG Ying-chao' CHEN Ming-huai? MOU Yuan-p(1. Vocational Education and Training Center of Jilin Chemical Group Corporation Jilin 132022, China2. PetroChina Jilin petrochemical Company, Construction and Repair Factory Jilin 132021, China 3. JilinPetrochemical Company Ltd PetroChina ilin 132021 hinaAbstract: The fuel ethanol unit set up in Jilin has the characteristics of big production capacity complex manufacturetechnology and upper automatization level. It also is the first production installation in our country go it cannot studyfrom other factory and computer simulation training before production is necessary Computer simulation training isthe training mode which simulates actual production condition by means of multimedia computer ,besides the hardand the software configurations are described the content of the paper is specially focused on the design philosoand the technical characteristic. Full flow simulation is realized on this basis. The system is not only used forraining but also for operation instruction中國煤化工Key words: Fuel ethanol production Simulation system DeveldHCNMHG