化工仿真技術(shù)(共3頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化工仿真技術(shù)化工仿真技術(shù)是以軟件為平臺，以真實的工廠單元及工段為背景，以仿真機為工具，用實時運行的動態(tài)數(shù)學(xué)模型來模擬了真實的帶有控制點的設(shè)備和工藝流程實際操作。以完成如何開車、停車、及常見的事故處理的全過程。具體來說就是將過程工業(yè)中的典型的單元操作如：離心泵單元、熱管式交換器單元、液位單元控制、脫丁烷塔單元、固定床單元、流化床單元等包括控制系統(tǒng)的一系列可獨立運行的單元操作，此外還包括大型的合成氨、常減壓蒸餾、催化裂化反應(yīng)再生等流程工段?？傊到y(tǒng)仿真技術(shù)是計算機在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。是計算機與化工的有機接合。系統(tǒng)仿真（System Simulation）是運用物

2、理模型或數(shù)學(xué)模型代替真實物體或系統(tǒng)的模型進(jìn)行實驗和研究的一門應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，按所用模型分為物理仿真和數(shù)字仿真兩類。物理仿真是以真實物體或系統(tǒng)，按一定比例或規(guī)律進(jìn)行微縮或擴大后的物理模型為實驗對象。數(shù)字仿真是以真實物體或系統(tǒng)規(guī)律為依據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型后，在仿真機上進(jìn)行研究。與物理仿真相比，數(shù)字仿真具有更大的靈活性、能對截然不同的動態(tài)特性模型做實驗研究，為真實物體或系統(tǒng)的分析和設(shè)計提供了十分有效而經(jīng)濟(jì)的手段。過程系統(tǒng)仿真（Process System Simulation)：過程系統(tǒng)仿真是指過程系統(tǒng)的數(shù)字仿真。它要求描述過程系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，能在仿真機上再現(xiàn)該過程系統(tǒng)的實時特

3、性，以達(dá)到在該仿真系統(tǒng)上進(jìn)行實驗研究的目的。過程系統(tǒng)仿真由三個主要部分組成即過程系統(tǒng)、數(shù)學(xué)模型和仿真機。這三部分由建模（Modeling)和仿真（Simulation)兩個關(guān)系聯(lián)系在一起。DCS 仿真系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）的概念DCSDistributed Control System 的縮寫，簡稱集散控制系統(tǒng)，即稱分布式控制系統(tǒng)，是使用多臺計算機分擔(dān)了系統(tǒng)的控制功能和范圍，實現(xiàn)控制回路分散化、數(shù)據(jù)管理集中化的控制系統(tǒng)。大大地將事故的危險性分散。其特殊作用是指其他技術(shù)很很難達(dá)到或無法取代的作用。主要有以下幾個方面：第一、過程系統(tǒng)通常屬于大型工業(yè)系統(tǒng)，其流程

4、復(fù)雜、投資巨大，生產(chǎn)連續(xù)性強。仿真技術(shù)為學(xué)生提供充分的動手機會，學(xué)生在計算機上可以反復(fù)停車、開車甚至設(shè)計故障，這是實際工廠中所不能實現(xiàn)的。第二、仿真軟件提供快門設(shè)定、工況凍結(jié)、時標(biāo)設(shè)定、成績評定、趨勢記錄、報警記錄、參數(shù)設(shè)定等特殊功能，便于教師實施各種新的教學(xué)與培訓(xùn)方法。這些在真實工廠是無法實現(xiàn)的。第三、高質(zhì)量的仿真模型具有預(yù)測性。利用高速大容量仿真機，人們可以在短時間內(nèi)預(yù)測實際過程系統(tǒng)數(shù)月甚至數(shù)年時間中所發(fā)生的現(xiàn)象和事件，這是仿真技術(shù)的“超時空”的優(yōu)點。如：某一生產(chǎn)的產(chǎn)量、催化劑使用失活隨時間下降趨勢等狀態(tài)變化. 第四、實際過程系統(tǒng)根本不允許作的實驗。如在仿真機上可以設(shè)定各種極限運

5、行狀態(tài)、破壞性試驗及各種事故，利用仿真技術(shù)不會造成任何損失，是最安全的試驗方法，同進(jìn)提高學(xué)生的分析能力和在復(fù)雜情況下的決策能力。這些在真實工廠的生產(chǎn)操作中是很難遇到的。第五、仿真實驗主要在仿真機上進(jìn)行，通常用軟件形式體現(xiàn)。在仿真機上，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況有選擇地學(xué)習(xí)。例如自行設(shè)計，試驗不同的開、停車方案，試驗復(fù)雜控制方案，優(yōu)化操作等。真實工廠考慮到生產(chǎn)安全及正常生產(chǎn)計劃，決不允許這樣做。另外，仿真技術(shù)通常用軟件形式體現(xiàn)，用軟盤、磁帶或激光盤作為載體，傳遞復(fù)制極為方便。還可以通過網(wǎng)絡(luò)傳遞故大大地節(jié)省能源、材料、人力。第六、動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型可以產(chǎn)生被仿真系統(tǒng)受到各種外部擾動或操作變化的動態(tài)響應(yīng)，即模型的預(yù)測性。一個高質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型不是主觀認(rèn)為賦給模型哪些功能，模型則只能產(chǎn)生那些功能或現(xiàn)象。比如：一個設(shè)計合理的流體流動管路與閥門組成的網(wǎng)絡(luò)模型，可以產(chǎn)生各閥門不同開關(guān)狀態(tài)的所有排列及合理性。閥門開度與流體流量及流速等參數(shù)是成一定規(guī)律的。從這個意義上看，采用仿真技術(shù)可以輔助工程技術(shù)人員全認(rèn)識和分析過程系統(tǒng)，防止人為思維慣性所產(chǎn)生的遺忘導(dǎo)致的試驗、研究或設(shè)計中的重大失誤。第七、計劃中或設(shè)計中的過程系統(tǒng)，現(xiàn)實世界中尚不存在，只有通過仿真進(jìn)行實驗研究。如：在