專利名稱:一種仿真dcs控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種仿真DCS技木,具體涉及ー種仿真DCS控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù):
目前,自動控制程度高的企業(yè)普遍采用DCS系統(tǒng)進行控制,具有較強的實用性。由于實際生產(chǎn)中的系統(tǒng)性、持續(xù)性、穩(wěn)定性、安全保障性等嚴格要求,新進學員不能直接進行實訓操作,需要進行較長時間的系統(tǒng)培訓。針對以上問題,現(xiàn)有技術(shù)中研究出了一種仿真DCS系統(tǒng),該系統(tǒng)以教學為目的,學員通過在電腦上模擬,増加對生產(chǎn)線的感官認識,該仿真DCS系統(tǒng)缺乏實際操作功能。由于仿真模擬系統(tǒng)與實際生產(chǎn)線存在著較大的差別,學員經(jīng)過模擬仿真系統(tǒng)學習后,對實際生產(chǎn)線裝置的運行仍然不能清除地了解,從而在實際生產(chǎn)線操作中仍然缺乏實際經(jīng)驗,容易引起各種安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺點,提供ー種仿真DCS控制系統(tǒng)及其控制方法,該仿真控制系統(tǒng)具有可實際操作的功能,學員使用后具有實際操作經(jīng)驗,極大地減少實際生產(chǎn)中的各種安全隱患。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種仿真DCS控制系統(tǒng),包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和顯示裝置,所述仿真DCS控制系統(tǒng)還包括生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊;所述模擬量輸入模塊接收所述生產(chǎn)線模型裝置發(fā)出的參數(shù)信號;所述模擬量輸出模塊接收所述模擬量輸入模塊發(fā)出的參數(shù)信號;所述數(shù)字量輸入模塊接收所述模擬量輸出模塊發(fā)出的參數(shù)信號,并將參數(shù)信號放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配;所述數(shù)字量輸出模塊接收所述數(shù)字量輸入模塊發(fā)出的放大后的參數(shù)信號,并輸出至所述顯示裝置;所述模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊串行通信連接。進ー步地,所述生產(chǎn)線模型裝置的尺寸為所述實際生產(chǎn)線裝置尺寸的1/10-1。進ー步地,所述數(shù)字量輸入模塊放大所述生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號的倍數(shù)為35-100 倍。進ー步地,所述生產(chǎn)線模型裝置的制作材料為透明有機玻璃。進ー步地,所述生產(chǎn)線模型裝置包括壓カ變送器、壓カ調(diào)節(jié)閥、流量變送器、流量調(diào)節(jié)閥、液位變送器、溫度變送器、電磁閥中的至少ー種。一種仿真DCS控制系統(tǒng)的控制方法,所述控制方法的控制步驟如下a、運行生產(chǎn)線模型裝置,生產(chǎn)線模型裝置的各個參數(shù)信號傳輸至仿真DCS控制系統(tǒng)的模擬量輸入模塊,模擬量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號發(fā)送至模擬量輸出模塊;
b、模擬量輸出模塊接收上述參數(shù)信號后,將參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸入模塊;C、數(shù)字量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號進行放大,放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配,并將放大后的參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸出模塊;
d、數(shù)字量輸出模塊將接收到的放大后的參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成具體參數(shù)值,并將具體參數(shù)值輸出至顯示裝置。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)及其控制方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點I、本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),具有可實際操作的功能,學員使用后具有實際操作經(jīng)驗。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)中,増加了生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊,其中,生產(chǎn)線模型裝置是對實際生產(chǎn)線裝置進行縮小的模型,生產(chǎn)線模型裝置將參數(shù)信號傳輸至模擬量輸入模塊,并經(jīng)模擬量輸出模塊傳遞至數(shù)字量輸入模塊,在數(shù)字量輸入模塊內(nèi),通過程序?qū)⑸a(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號進行放大,使最終的參數(shù)與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配,并通過數(shù)字量輸出模塊將放大后的參數(shù)傳輸至顯示裝置。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),通過數(shù)字量輸入模塊將生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號進行放大,使仿真控制系統(tǒng)的參數(shù)具有與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相一致的功能,是實際生產(chǎn)線裝置的再現(xiàn)形式,學員通過仿真實驗,能夠清楚地了解實際生產(chǎn)線裝置的情況,通過模擬仿真實驗,學員可以獲得實際操作經(jīng)驗,并有助于提高學員的操作技能。2、本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),能減少實際生產(chǎn)中的各種安全隱患。學員在進行仿真DCS實驗時,可以通過調(diào)試各個參數(shù),體現(xiàn)出不同的故障,從而增強了學員對不同故障的應(yīng)變能力和解決實際問題的經(jīng)驗,在進行實際操作過程時,能減小實際生產(chǎn)中的各種安全隱患,保證生產(chǎn)的安全進行。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明的仿真DCS控制系統(tǒng)的流程方塊圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。結(jié)合圖1,一種仿真DCS控制系統(tǒng),包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和顯不裝置,所述仿真DCS控制系統(tǒng)還包括生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊;模擬量輸入模塊接收生產(chǎn)線模型裝置發(fā)出的參數(shù)信號;模擬量輸出模塊接收模擬量輸入模塊發(fā)出的參數(shù)信號;數(shù)字量輸入模塊接收模擬量輸出模塊發(fā)出的參數(shù)信號,并將參數(shù)信號放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配;
數(shù)字量輸出模塊接收數(shù)字量輸入模塊發(fā)出的放大后的參數(shù)信號,并輸出至顯示裝置;其中,模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊串行通信連接。生產(chǎn)線模型裝置是對實際生產(chǎn)線裝置進行縮小的模型,本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),數(shù)字量輸入模塊將生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號進行放大,使仿真控制系統(tǒng)的參數(shù)具有與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相一致的功能,是實際生產(chǎn)線裝置的再現(xiàn)形式,學員通過仿真實驗,能夠清楚地了解實際生產(chǎn)線裝置的情況,通過模擬仿真實驗,學員可以獲得實際操作經(jīng)驗,井能有助于提高學員的操作技能。學員在進行仿真DCS實驗時,可以通過調(diào)試各個參數(shù),體現(xiàn)出不同的故障,從而增強了學員對不同故障的應(yīng)變能力和解決實際問題的經(jīng)驗,在進行實際操作過程時,能減小實際生產(chǎn)中的各種安全隱患,保證生產(chǎn)的安全進行。 本實施例中,生產(chǎn)線模型裝置的尺寸為實際生產(chǎn)線裝置尺寸的1/10-1,根據(jù)實際生產(chǎn)線裝置的規(guī)模以及仿真控制系統(tǒng)設(shè)置的場地進行縮小,使本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)中的生產(chǎn)線模型裝置直觀,更適用于仿真實驗。本實施例中,數(shù)字量輸入模塊放大生產(chǎn)線模型裝置參數(shù)信號的倍數(shù)為35-100倍,使生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配。在進行仿真實驗時,根據(jù)不同的裝置,各個參數(shù)放大的倍數(shù)可以不相同,只要實現(xiàn)生產(chǎn)線模型裝置的每個參數(shù)與實際生產(chǎn)線裝置對應(yīng)的參數(shù)相一致即可。本實施例中,生產(chǎn)線模型裝置的制作材料優(yōu)選為透明有機玻璃,使生產(chǎn)線模型裝置為透明結(jié)構(gòu),方便學員觀察生產(chǎn)線模型裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在理論學習的同時,更加形象地理解該生產(chǎn)線裝置。通過調(diào)試各個參數(shù),體現(xiàn)出不同的故障,在出現(xiàn)故障的過程中,學員能通過觀察了解具體的故障情況,使在實際生產(chǎn)操作過程中能快速、準確地解決實際生產(chǎn)故障,或者將處于生產(chǎn)故障消滅在萌芽狀態(tài),減少因故障帶來的損失。本實施例中,生產(chǎn)線模型裝置適用于化工、醫(yī)藥等生產(chǎn)領(lǐng)域,其中,生產(chǎn)線模型裝置包括壓カ變送器、壓カ調(diào)節(jié)閥、流量變送器、流量調(diào)節(jié)閥、液位變送器、溫度變送器、電磁閥中的至少ー種,具體由每個生產(chǎn)線模型裝置的結(jié)構(gòu)決定。每個部件的具體參數(shù)傳輸至模擬量輸入模塊,參數(shù)分別包括壓カ、流量、液位、溫度、閥門開度等。例如生產(chǎn)線模型裝置中,壓カ參數(shù)為6-12Kpa時,數(shù)字量輸入模塊將壓カ參數(shù)放大50倍,使顯示裝置上顯示的壓カ為O. 3-0. 6Mpa,與實際生產(chǎn)線裝置的壓カ參數(shù)相同;生產(chǎn)線模型裝置中,流量參數(shù)為4-16L/S時,數(shù)字量輸入模塊將流量參數(shù)放大35倍,使顯示裝置上顯示的流量為140-560L/s,與實際生產(chǎn)線裝置的流量參數(shù)相同;生產(chǎn)線模型裝置中,液位參數(shù)為O. 3-0. 5m時,數(shù)字量輸入模塊將流量參數(shù)放大100倍,使顯示裝置上顯示的流量為30-50m,與實際生產(chǎn)線裝置的流量參數(shù)相同;其他參數(shù)的類似。上述仿真DCS控制系統(tǒng)的控制方法,控制步驟如下a、運行生產(chǎn)線模型裝置,生產(chǎn)線模型裝置的各個參數(shù)信號傳輸至仿真DCS控制系統(tǒng)的模擬量輸入模塊,模擬量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號發(fā)送至模擬量輸出模塊;b、模擬量輸出模塊接收上述參數(shù)信號后,將參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸入模塊;C、數(shù)字量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號進行放大,放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配,并將放大后的參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸出模塊;d、數(shù)字量輸出模塊將接收到的放大后的參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成具體參數(shù)值,并將具體參數(shù)值輸出至顯示裝置。上述步驟c中,參數(shù)信號放大的倍數(shù)為35-100倍,由生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)和實際生產(chǎn)線裝置的對應(yīng)參數(shù)確定,計算公式為放大倍數(shù)=實際生產(chǎn)線裝置參數(shù)/生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)及其控制方法,具有可實際操作的功能,學員使用后具有實際操作經(jīng)驗。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)中,増加了生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊,其中,生產(chǎn)線模型裝置是對實際生產(chǎn)線裝置進行縮小的模型,生產(chǎn)線模型裝置將參數(shù)信號傳輸至模擬量輸入模塊,并經(jīng)模擬量輸出模塊傳遞至數(shù)字量輸入模塊,在數(shù)字量輸入模塊內(nèi),通過程序?qū)⑸a(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號進行放大,使最終的參數(shù)與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配,并通過數(shù)字量輸出模塊將放大后的參數(shù)傳輸至顯示裝置。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),通過數(shù)字量輸入模塊將生產(chǎn)線模型裝置的參·數(shù)信號進行放大,使仿真控制系統(tǒng)的參數(shù)具有與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相一致的功能,是實際生產(chǎn)線裝置的再現(xiàn)形式,學員通過仿真實驗,能夠清楚地了解實際生產(chǎn)線裝置的情況,通過模擬仿真實驗,學員可以獲得實際操作經(jīng)驗,井能有助于提高學員的操作技能。使用本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng),能減少實際生產(chǎn)中的各種安全隱患。學員在進行仿真DCS實驗時,可以通過調(diào)試各個參數(shù),體現(xiàn)出不同的故障,從而增強了學員對不同故障的應(yīng)變能力和解決實際問題的經(jīng)驗,在進行實際操作過程時,能減小實際生產(chǎn)中的各種安全隱患,保證生產(chǎn)的安全進行。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種仿真DCS控制系統(tǒng),包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和顯示裝置,其特征在于,所述仿真DCS控制系統(tǒng)還包括生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊; 所述模擬量輸入模塊接收所述生產(chǎn)線模型裝置發(fā)出的參數(shù)信號; 所述模擬量輸出模塊接收所述模擬量輸入模塊發(fā)出的參數(shù)信號; 所述數(shù)字量輸入模塊接收所述模擬量輸出模塊發(fā)出的參數(shù)信號,并將參數(shù)信號放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配; 所述數(shù)字量輸出模塊接收所述數(shù)字量輸入模塊發(fā)出的放大后的參數(shù)信號,并輸出至所述顯示裝置; 所述模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊串行通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的仿真DCS控制系統(tǒng),其特征在于,所述生產(chǎn)線模型裝置的尺寸為所述實際生產(chǎn)線裝置尺寸的1/10-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿真DCS控制系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)字量輸入模塊放大所述生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號的倍數(shù)為35-100倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的仿真DCS控制系統(tǒng),其特征在于,所述生產(chǎn)線模型裝置的制作材料為透明有機玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的仿真DCS控制系統(tǒng),其特征在于,所述生產(chǎn)線模型裝置包括壓カ變送器、壓カ調(diào)節(jié)閥、流量變送器、流量調(diào)節(jié)閥、液位變送器、溫度變送器、電磁閥中的至少ー種。
6.一種仿真DCS控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述控制方法的控制步驟如下 a、運行生產(chǎn)線模型裝置,生產(chǎn)線模型裝置的各個參數(shù)信號傳輸至仿真DCS控制系統(tǒng)的模擬量輸入模塊,模擬量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號發(fā)送至模擬量輸出模塊; b、模擬量輸出模塊接收上述參數(shù)信號后,將參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸入模塊; C、數(shù)字量輸入模塊將接收到的參數(shù)信號進行放大,放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配,并將放大后的參數(shù)信號傳輸至數(shù)字量輸出模塊; d、數(shù)字量輸出模塊將接收到的放大后的參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成具體參數(shù)值,并將具體參數(shù)值輸出至顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿真DCS控制系統(tǒng)及其控制方法,包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和顯示裝置,所述仿真DCS控制系統(tǒng)還包括生產(chǎn)線模型裝置、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊;所述數(shù)字量輸入模塊接收所述模擬量輸出模塊發(fā)出的生產(chǎn)線模型裝置的參數(shù)信號,并將參數(shù)信號放大至與實際生產(chǎn)線裝置的參數(shù)相匹配。本發(fā)明提供的仿真DCS控制系統(tǒng)具有可實際操作的功能,學員使用后具有實際操作經(jīng)驗,極大地減少實際生產(chǎn)中的各種安全隱患。
文檔編號G09B19/00GK102842253SQ201210322158
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者潘定振 申請人:瀏陽市瀏陽河仿真模型有限公司