CN110531637A - 基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法及锅炉仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法、装置及锅炉仿真系统，其中所述方法包括若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台；根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型；将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态；根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。本发明不仅能够根据需求构建锅炉仿真系统工作的工艺模型以进行相应的模拟仿真测试和使用，还具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及仿真领域，尤其涉及一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法及锅炉仿真系统。
背景技术
集散控制系统(Distributed Control System，简称DCS)是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式，其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前集散控制系统在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
目前典型的基于集散控制的石化单元及锅炉单元的操作应用仿真培训系统是利用特定的工艺模型和特定的控制方案等进行定制开发的，其主要侧重于提供对上述集散控制系统的操作人员的操作培训，却并没有考虑具体的操作生产的工艺及仪控技术人员对生产控制方案、生产控制算法进行测试研究的需求，灵活性不够。
发明内容
本发明实施例提供一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法、装置及锅炉仿真系统，不仅能够根据需求构建锅炉仿真系统工作的工艺模型以进行相应的模拟仿真测试和使用，还具有广泛的适用性，并能有效提高锅炉系统的控制效果和安全性能。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法，该方法包括：
若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台；
根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型；
将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态；
根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
进一步地，所述方法还包括：
若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果；
根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果；
判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配；
若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
进一步地，所述方法还包括：
若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。
进一步地，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
进一步地，所述预先设置的全局默认配置至少包括单位配置、安全设置以及报警等级等配置数据；所述预先设置的操作域组态至少包括服务器以及操作节点。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置，该装置包括：
解析单元，用于若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台；
搭建单元，用于根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型；
设置单元，用于将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态；
处理单元，用于根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
进一步地，所述装置还包括：
调用单元，用于若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果；
测试单元，用于根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果；
判断单元，用于判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配；
第一生成单元，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
进一步地，所述装置还包括：
第二生成单元，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。
进一步地，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
第三方面，本发明实施例还提供了一种锅炉仿真系统，其包括工控机以及分别与所述工控机相连接的输入装置、输出装置；其中，所述输入装置用于供用户输入相关指令和请求；所述输出装置用于输出相应的锅炉仿真运行结果；
所述工控机用于控制锅炉仿真运行过程，并且还能执行上述锅炉仿真系统构建方法中的步骤，以构建得到相应的锅炉仿真系统。
本发明实施例提供了一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法、装置及锅炉仿真系统，其能够不仅能够根据需求构建锅炉仿真系统工作的工艺模型以进行相应的模拟仿真测试和使用，还具有广泛的适用性，并能有效提高锅炉系统的控制效果和安全性能、整体效益。同时，该锅炉仿真系统还能够灵活可控地为不同的操作人员提供相应的操作培训，提高了用户的使用体验度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置的示意性框图；
图4是本发明另一实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置的示意性框图；
图5是本发明实施例提供的一种锅炉仿真系统的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法的示意流程图。该锅炉仿真系统可以包括工控机，用户能够通过工控机设置符合需求的工艺模型，并通过加载预设的控制算法和控制参数，实现对预设的控制域组态的测试，并获取相应的测试结果，从而实现对工艺模型的操作控制和测试研究。以下将以工控机的角度详细地介绍该基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法的各个步骤。如图1所示，该方法的步骤包括步骤S101～S104。
步骤S101，若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台。
在本实施例中，集散控制系统作为采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统，能够为锅炉仿真系统的构建提供所需要的单元结构。锅炉仿真系统可以是石化单元的锅炉仿真系统。在接收到新建模型请求后，可以解析所述新建模型请求，从而从集散控制系统中选取所需要的模块从而构建相应的操作平台。用户可以在该操作平台上进行相应的操作。
步骤S102，根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型。
在本实施例中，若接收到用户发送的操作指令，此时可以根据该操作指令在所诉操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块，并根据该功能特定模块以及编程运算模块去搭建相应的工艺模型。其中，功能特定模块是指能够实现特定功能的模块，而编程运算模块是指能够被调用运行的以实现某一数据处理或控制的模块。根据用户的需要，可以灵活选择相应的模块，以构建成符合要求的工艺模块，以便于用户能针对某一工艺进行相应的测试或者供用户进行模拟训练操作，提高了适用性。
步骤S103，将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态。
在本实施例中，为了实现具体的工艺模型的性能，用户可以通过操作平台输入相应的控制参数来配置所述工艺模型，使其具体化，并得到最终的控制域组态。通常控制参数可以包括控制方案和控制算法等。
步骤S104，根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
在本实施例中，根据用户发送的组件请求，还能够从操作平台中调用预先设置好的全局默认配置以及操作域组态，以便于将全局默认配置以及操作域组态去和所述控制域组态构成相应的锅炉仿真系统。
在一实施例中，所述预先设置的全局默认配置至少包括单位配置、安全设置以及报警等级等配置数据；所述预先设置的操作域组态至少包括服务器以及操作节点。
当然，所述操作平台中还可以设置有供调用的预先设置的组态服务器、引用工程、工程师等信息。
故，构建得到的锅炉仿真系统能够实现相应的模拟仿真操作，不仅可以供集散控制系统的操作人员进行操作培训，也可以根据具体的操作生产要求，供仪控技术人员在该锅炉仿真系统上对生产控制方案以及相应的生产控制算法等进行相应的测试研究，具备很好的灵活性和适用性。
综上，本实施例中不仅能够根据需求构建锅炉仿真系统工作的工艺模型以进行相应的模拟仿真测试和使用，还具有广泛的适用性，并能有效提高锅炉系统的控制效果和安全性能、整体效益。同时，该锅炉仿真系统还能够灵活可控地为不同的操作人员提供相应的操作培训，提高了用户的使用体验度。
请参阅图2，图2是本发明另一实施例提供的一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法的示意流程图。如图2所示，该方法的步骤包括步骤S201～S208。其中与上述实施例中的步骤S101-S104类似的步骤的相关解释和详细说明在此不再赘述，下面详细说明的为本实施例中所增加的步骤。
步骤S201，若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台。
步骤S202，根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型。
步骤S203，将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态。
步骤S204，根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
步骤S205，若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果。
在本实施例中，为了进一步确定所构建的锅炉仿真系统的性能，此时需要在接收到用户发送的测试请求后，调用预设的测试用例去对该锅炉仿真系统进行相应的测试。
步骤S206，根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果。
在本实施例中，可以根据调用的测试数据进行相应的测试从而得到最终的目标测试结果。
步骤S207，判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配。
在本实施例中，为了确定锅炉仿真系统的性能是否符合要求，此时可以将目标测试结果和与该测试数据对应的标准测试结果进行匹配分析。
步骤S208，若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
在本实施例中，若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则可以生成相应的测试报告。作为可选的，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
进一步地，所述方法还包括：
步骤S209，若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。在本实施例中，若目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则可以相应地生成报警信息，从而进行报警。
请参阅图3，对应上述一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法，本发明实施例还提出一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置，该装置100包括：解析单元101、搭建单元102、设置单元103以及处理单元104。
解析单元101，用于若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台。
在本实施例中，集散控制系统作为采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统，能够为锅炉仿真系统的构建提供所需要的单元结构。锅炉仿真系统可以是石化单元的锅炉仿真系统。在接收到新建模型请求后，可以解析所述新建模型请求，从而从集散控制系统中选取所需要的模块从而构建相应的操作平台。用户可以在该操作平台上进行相应的操作。
搭建单元102，用于根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型。
在本实施例中，若接收到用户发送的操作指令，此时可以根据该操作指令在所诉操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块，并根据该功能特定模块以及编程运算模块去搭建相应的工艺模型。其中，功能特定模块是指能够实现特定功能的模块，而编程运算模块是指能够被调用运行的以实现某一数据处理或控制的模块。根据用户的需要，可以灵活选择相应的模块，以构建成符合要求的工艺模块，以便于用户能针对某一工艺进行相应的测试或者供用户进行模拟训练操作，提高了适用性。
设置单元103，用于将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态。
在本实施例中，为了实现具体的工艺模型的性能，用户可以通过操作平台输入相应的控制参数来配置所述工艺模型，使其具体化，并得到最终的控制域组态。通常控制参数可以包括控制方案和控制算法等。
处理单元104，用于根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
在本实施例中，根据用户发送的组件请求，还能够从操作平台中调用预先设置好的全局默认配置以及操作域组态，以便于将全局默认配置以及操作域组态去和所述控制域组态构成相应的锅炉仿真系统。
在一实施例中，所述预先设置的全局默认配置至少包括单位配置、安全设置以及报警等级等配置数据；所述预先设置的操作域组态至少包括服务器以及操作节点。
当然，所述操作平台中还可以设置有供调用的预先设置的组态服务器、引用工程、工程师等信息。
请参阅图4，对应上述一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法，本发明另一实施例还提出一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置，该装置200包括：解析单元201、搭建单元202、设置单元203、处理单元204、调用单元205、测试单元206、判断单元207以及第一生成单元208。
解析单元201，用于若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台。
搭建单元202，用于根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型。
设置单元203，用于将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态。
处理单元204，用于根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
调用单元205，用于若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果。
在本实施例中，为了进一步确定所构建的锅炉仿真系统的性能，此时需要在接收到用户发送的测试请求后，调用预设的测试用例去对该锅炉仿真系统进行相应的测试。
测试单元206，用于根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果。
在本实施例中，可以根据调用的测试数据进行相应的测试从而得到最终的目标测试结果。
判断单元207，用于判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配。
在本实施例中，为了确定锅炉仿真系统的性能是否符合要求，此时可以将目标测试结果和与该测试数据对应的标准测试结果进行匹配分析。
第一生成单元208，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
在本实施例中，若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则可以生成相应的测试报告。作为可选的，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
进一步地，所述装置还包括：
第二生成单元209，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。在本实施例中，若目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则可以相应地生成报警信息，从而进行报警。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置100和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
如图5所示，本发明实施例还提供了一种锅炉仿真系统300，其包括工控机301以及分别与所述工控机相连接的输入装置302、输出装置303；其中，所述输入装置302用于供用户输入相关指令和请求；所述输出装置303用于输出相应的锅炉仿真运行结果；
所述工控机301用于控制锅炉仿真运行过程，并且还能执行上述锅炉仿真系统构建方法中的步骤，以构建得到相应的锅炉仿真系统。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建方法，其特征在于，所述方法包括：
若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台；
根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型；
将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态；
根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果；
根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果；
判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配；
若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置的全局默认配置至少包括单位配置、安全设置以及报警等级等配置数据；所述预先设置的操作域组态至少包括服务器以及操作节点。
6.一种基于集散控制系统的锅炉仿真系统构建装置，其特征在于，所述装置包括：
解析单元，用于若接收到新建模型请求，解析所述新建模型请求并通过所述集散控制系统构建相应的操作平台；
搭建单元，用于根据接收到的用户发送的操作指令，在所述操作平台上调用预先设置的功能特定模块以及编程运算模块以搭建相应的工艺模型；
设置单元，用于将接收到的用户输入的控制参数与工艺模型进行匹配设置，以得到相应的控制域组态；
处理单元，用于根据用户发送的组建请求，将从操作平台中调用预先设置的全局默认配置和操作域组态与所述控制欲组态共同构成相应的锅炉仿真系统。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
调用单元，用于若接收到测试请求，调用预设的测试用例，所述测试用例包括测试数据和相应的标准测试结果；
测试单元，用于根据所调用的测试数据测试锅炉仿真系统以得到目标测试结果；
判断单元，用于判断所述目标测试结果是否与所述标准测试结果相匹配；
第一生成单元，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果相匹配，则生成相应的测试报告。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二生成单元，用于若所述目标测试结果与所述标准测试结果不相匹配，则生成相应的报警信息。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述测试报告至少包括所述控制域组态所实现的工艺流程图、测试数据报表以及测试数据发展趋势。
10.一种锅炉仿真系统，其特征在于，包括工控机以及分别与所述工控机相连接的输入装置、输出装置；其中，所述输入装置用于供用户输入相关指令和请求；所述输出装置用于输出相应的锅炉仿真运行结果；
所述工控机用于控制锅炉仿真运行过程，并且还能执行权利要求1至5中任一项所述的锅炉仿真系统构建方法中的步骤，以构建得到相应的锅炉仿真系统。
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