[發(fā)明專利]單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)及包括其的仿真系統(tǒng)、仿真方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711071442.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN107885098A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興華;錢明生;趙薇;高志新;王勇;楊威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司;上海信息技術(shù)學(xué)校
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 王鴻遠(yuǎn)

1.一種單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

實(shí)時(shí)參數(shù)傳感器，用于接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)參數(shù)，并將實(shí)時(shí)參數(shù)發(fā)送至信號(hào)集成裝置；

虛擬現(xiàn)場(chǎng)模塊，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行模擬，以得到模擬設(shè)備，所述模擬設(shè)備上設(shè)置信號(hào)集成裝置，所述信號(hào)集成裝置用于接收實(shí)時(shí)參數(shù)，將模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行集成，并將模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)發(fā)送至虛擬DCS模塊；

虛擬DCS模塊，用于模擬實(shí)際DCS系統(tǒng)，接收啟動(dòng)指令，根據(jù)啟動(dòng)指令啟動(dòng)生成控制指令，并將控制指令發(fā)送至所述虛擬現(xiàn)場(chǎng)模塊，連通所述模擬設(shè)備，接收模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)，根據(jù)模擬設(shè)備信息和實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)用計(jì)算模型進(jìn)行運(yùn)算，生成模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)，并將模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬設(shè)備包括模擬第一高位槽單元、模擬第二高位槽單元、模擬加料釜單元、模擬加熱器單元、模擬冷卻器單元，模擬壓濾機(jī)單元、模擬第一泵單元、模擬第二泵單元、模擬第三泵單元、模擬儲(chǔ)槽單元和模擬反應(yīng)釜單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬第一高位槽單元、所述模擬第二高位槽單元、所述模擬加料釜單元、所述模擬加熱器單元、所述模擬冷卻器單元，所述模擬壓濾機(jī)單元、所述模擬第一泵單元、所述模擬第二泵單元、所述模擬第三泵單元、所述模擬儲(chǔ)槽單元與所述反應(yīng)釜單元連通，所述模擬第一泵單元置于所述模擬加熱器單元與所述模擬反應(yīng)釜單元之間，所述模擬第二泵單元置于所述模擬加料罐單元與所述模擬反應(yīng)釜單元之間，所述模擬第三泵單元置于所述模擬反應(yīng)釜單元與所述模擬儲(chǔ)槽單元之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬反應(yīng)釜單元上設(shè)置有模擬溫度顯示控制儀表單元，所述模擬加熱器單元與所述模擬反應(yīng)釜單元之間設(shè)置有模擬第一閥門單元，所述模擬溫度顯示控制儀表單元根據(jù)溫度大小調(diào)節(jié)模擬第一閥門單元的開度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬現(xiàn)場(chǎng)模塊支持多個(gè)單元反應(yīng)模型，所述多個(gè)單元反應(yīng)模型包括氧化反應(yīng)模型、鹵化反應(yīng)模型、硝化反應(yīng)模型、磺化反應(yīng)模型、胺化反應(yīng)模型、烷基化反應(yīng)模型和酯化反應(yīng)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬DCS模塊包括畫面調(diào)度單元、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、計(jì)算模型存儲(chǔ)單元、報(bào)警管理單元、歷史數(shù)據(jù)管理單元、組態(tài)單元和主控單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元支持PID點(diǎn)、AIN、AOUT、DIN、DOUT、計(jì)算點(diǎn)、邏輯點(diǎn)、數(shù)字量、選擇器的數(shù)據(jù)類型當(dāng)中任一。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單元反應(yīng)仿真系統(tǒng)還包括顯示模塊，所述顯示模塊接收所述虛擬DCS模塊發(fā)送的模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)，并對(duì)模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行顯示。

9.一種包括權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述單元反應(yīng)仿真控制系統(tǒng)的單元反應(yīng)仿真系統(tǒng)，其特征在于，還包括：與模擬設(shè)備相對(duì)應(yīng)的第一高位槽、第二高位槽、加料釜、加料口、氣體管路、反應(yīng)釜、加熱器、冷卻器、壓濾機(jī)和儲(chǔ)槽，設(shè)置在所述第一高位槽、所述第二高位槽、所述加料釜、所述儲(chǔ)槽上的液位傳感器，所述液位傳感器用于將所述第一高位槽、所述第二高位槽、所述加料釜、所述儲(chǔ)槽的液位數(shù)據(jù)信號(hào)分別對(duì)應(yīng)發(fā)送至所述模擬第一高位槽單元、所述模擬第二高位槽單元、所述模擬加料釜單元、所述模擬儲(chǔ)槽單元上的信號(hào)集成裝置，設(shè)置在所述反應(yīng)釜、所述加熱器和所述冷卻器上的溫度傳感器，所述溫度傳感器用于將所述反應(yīng)釜、所述加熱器和所述冷卻器的溫度數(shù)據(jù)信號(hào)分別對(duì)應(yīng)發(fā)送至所述模擬反應(yīng)釜單元、所述模擬加熱器單元和所述模擬冷卻器單元上的信號(hào)集成裝置。

10.一種基于權(quán)利要求9所述單元反應(yīng)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

虛擬DCS模塊接收啟動(dòng)指令，根據(jù)啟動(dòng)指令啟動(dòng)生成控制指令，并將控制指令發(fā)送至虛擬現(xiàn)場(chǎng)模塊，連通模擬設(shè)備；

實(shí)時(shí)參數(shù)傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)參數(shù)，并將實(shí)時(shí)參數(shù)發(fā)送至信號(hào)集成裝置；

虛擬現(xiàn)場(chǎng)模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行模擬，以得到模擬設(shè)備，所述模擬設(shè)備上設(shè)置信號(hào)集成裝置，所述信號(hào)集成裝置用于接收實(shí)時(shí)參數(shù)，將模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行集成，并將模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)發(fā)送至虛擬DCS模塊；

虛擬DCS模塊模擬實(shí)際DCS系統(tǒng)接收模擬設(shè)備信息以及實(shí)時(shí)參數(shù)，根據(jù)模擬設(shè)備信息和實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)用計(jì)算模型進(jìn)行運(yùn)算，生成模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)，并將模擬設(shè)備信息和完整實(shí)時(shí)參數(shù)輸出。