CN1801134A - 化工过程安全控制仿真培训装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化工过程安全控制仿真培训装置，包括仿真与动态模拟软件的操作台，显示器与诊断系统以及相应的电源。其特征是它还包括操作台内的带驱动控制软件的计算机和操作台两侧设置的开关量操作站和模拟量操作站，开关量操作站和模拟量操作站通过RS－485协议和操作台内的带驱动控制软件的计算机通讯。上述的开关量操作站由若干与集成电路相连的液晶和按钮组成的功能单元组成，集成电路通过485通讯线和其他集成电路连接。上述的模拟量操作站与开关量操作站结构基本相同。该发明可以帮助操作员更好的理解参数之间的逻辑关系，对于提高操作员的实际操作能力和处理异常的能力都有很大的帮助。

Description

化工过程安全控制仿真培训装置

技术领域

本发明涉及一种可以进行化工过程模拟、故障诊断的仿真试验平台，具体说是一种化工过程安全控制仿真培训装置。

背景技术

目前国内化工行业员工的生产操作培训，一般通过仿真培训完成。已有的动态模拟软件ASPENTECH公司的HYSYS PLANT时间变量引入系统，它将稳态系统、控制理论、动态化工及热力学模型，动态数据处理有机地结合起来，可以在该软件上面进行开停车模拟和动态模拟。仿真培训系统以实际装置为仿真对象，通过组态，可以逼真地模拟完成实际工艺的开停车控制操作。但传统的操作员培训只对操作员进行工艺的开停车培训，操作员只能按照规定的开停车步骤，在仿真软件上进行开停车训练。这种培训方式对于培训操作员怎样开停车是可以的，但对怎样维持工艺的正常生产状况，或者一旦装置出现异常怎样定位装置的异常原因，并快速的给与处理没有解决。

发明内容

本发明包括仿真与动态模拟软件的操作台，显示器与诊断系统以及相应的电源。其特征是它还包括操作台内的带驱动控制软件的计算机和操作台两侧设置的开关量操作站和模拟量操作站，开关量操作站和模拟量操作站通过RS-485协议和操作台内的带驱动控制软件的计算机通讯。

上述的开关量操作站包括若干结构相同的集成电路及与其相连的液晶和按钮，集成电路通过485通讯线和其他集成电路连接。开关量操作站有结构相同的集成电路多达几十个，本发明共有56个集成电路，也可以更多。

上述的模拟量操作站包括若干结构相同的集成电路及与其相连的的液晶和触摸按键，集成电路通过485通讯线和其他集成电路连接。模拟量操作站也有结构相同的集成电路多达几十个，本发明也有56个集成电路，也可以更多。

本发明可以帮助操作员更好的理解参数之间的逻辑关系，对于提高操作员的实际操作能力和处理异常的能力都有很大的帮助。

附图说明

图1本发明的总体结构示意图。

图2本发明的电连接示意图。

图3本发明集成电路的结构示意图。

图4本发明的驱动控制软件流程图。

其中1、开关量操作站，2液晶，3按钮，4显示器，5计算机，6模拟量操作站，7操作台，8触摸按键，9键盘，10集成电路，11通讯接口，12电源，13拨码开关，14单片机，15电阻排，16驱动对象接口，17译码器，18 485接口芯片。

具体实施方式

本发明包括仿真与动态模拟软件的操作台7，显示器4与诊断系统以及相应的电源12，其特征是它还包括操作台7内的带驱动控制软件的计算机5和操作台7两侧设置的开关量操作站1与模拟量操作站6，开关量操作站1和模拟量操作站6通过RS-485协议和操作台7内的计算机5通讯。

上述的开关量操作站1包括若干由集成电路10相连的液晶2和按钮3组成的功能单元，集成电路10通过485通讯协议串接在485通讯线路L上，其它集成电路采用同样的方式传接在485通讯干路L上，485通讯干路L和485通讯接口11相连，485通讯接11安装在计算机5内，用于集成电路和驱动控制软件通讯的接口。电源12给计算机5和集成电路供电。集成电路包括拨码开关13，89S52单片机14，10K的电阻排15，驱动对象接口16，74LS138 3-8译码器17，485接口芯片DS75156B 18，电源通过10K电阻排15的管脚1给单片机14供电，拨码开关13的管脚10、9、8、7、6管脚分别连接单片机14的1、2、3、4、5管脚用于设定集成电路的地址，485接口芯片18管脚2、3通过10K电阻排15的管脚8连接单片机的管脚7用于单片机14和装在计算机5内的驱动控制软件通讯，每个单片机14通过译码器17驱动4块液晶2，该译码器17的型号为74LS138，单片机14型号为89S52，单片机14的26、27、28管脚和17的1、2、3管脚相连，译码器17的管脚13、14、15、16分别和4块液晶2的管脚6相连，作为液晶的使能端，一旦该使能端为高电平，表示选中的为该片液晶，液晶的管脚4连接单片机的管脚21，液晶的管脚5连接单片机的管脚22，液晶的管脚15连接单片机的管脚23，液晶的管脚16连接单片机的管脚23作为液晶的地址线，单片机管脚32-39连接液晶的管脚7-13作为液晶的数据线，4块液晶的数据线和地址线连在一起分别接单片机的，至于那片液晶显示数据靠液晶2的管脚6决定，驱动对象接口16用于驱动按钮。现场开关量操作站1提供对开关量设备的模拟操作环境，例如泵、电磁阀等。位于操作台的两侧，液晶显示所模拟的开关量的位号，按钮代表开关量本身，按钮上面的指示灯代表开关量的当前状态，指示灯亮代表该参数处于运行状态；指示灯熄灭代表该参数处于停止状态。手动按下按钮可以改变参数的当前状态。

上述的模拟量操作站6也是有若干由集成电路10相连的液晶2和触摸按键8组成的功能单元组成，模拟量操作站内的集成电路大致和开关量操作站1内的集成电路10一样，不同的是驱动对象接口16与单片机14的连接方式不一样，开关量操作站中集成电路10中的驱动对象接口16的管脚1、2、3、4分别连接单片机14的25、26、27、28引脚，用作电源驱动和开关量通讯，模拟量操作站中集成电路10种的驱动接口16的管脚1、2、3、4分别连接单片机14的25、26、29、30引脚用作提供电源和模拟量通讯。液晶显示仪表的位号和当前仪表的数值。四个触摸按键用于改变仪表的当前数值。四个触摸按键分别代表增加、快增、减少、快减，每按下一次增加键，仪表的数值会增加仪表量程的1％，快增会增加5％，减少键会减少1％，快减键会减少5％。改变后的数值回传到动态模拟软件中，从而工艺偏离正常情况。

上述的计算机5内有一个驱动各个集成电路10通讯的控制软件，该驱动软件的程序的工作流程如图4所示，驱动控制软件用于建立动态模拟软件和液晶2显示、按钮、触摸按键的对应关系以及作为它们之间的数据的桥梁，在建立驱动控制软件和动态模拟软件之间通讯之前，首先要在驱动控制软件中指定对应与集成电路10上的拨码开关13，指定该液晶和按钮或触摸按键所代表的动态模拟软件中的参数的ID号，这样就把液晶和按钮或触摸按键和动态模拟软件中特定的参数关联起来了。在进行完上述的液晶地址组态后，建立驱动控制软件和动态模拟软件之间的通讯关系，一旦建立成功，驱动控制软件的数据调度就会根据液晶组态要求，取回相应的参数的值，同时把这些值按照液晶的组态地址发送到相应的液晶显示，单片机在获取并显示驱动控制软件传送的数据的同时，还不断轮询检查被驱动的液晶对应的按钮或触摸按键的状态是否被更改，如果更改，则向驱动控制软件发送按钮或触摸按键的状态已被更改的通知，驱动控制软件的数据调度中心把相应地址的按钮或触摸按键的更改要求会送到动态模拟软件，从而实现拉偏动态模拟软件的目的。

Claims (3)

1、化工过程安全控制仿真培训装置，包括仿真与动态模拟软件的操作台(7)，显示器(4)与诊断系统以及相应的电源(12)，其特征是它还包括操作台(7)内的带驱动控制软件的计算机(5)和操作台(7)两侧设置的开关量操作站(1)与模拟量操作站(6)，开关量操作站(1)和模拟量操作站(6)通过RS-485协议和操作台(7)内的计算机(5)通讯。

2、如权利要求1所述的化工过程安全控制仿真培训装置，其特征是上述的开关量操作站(1)包括若干结构相同的集成电路(10)及与相连的液晶(2)和按钮(3)，集成电路(10)通过485通讯协议串接在485通讯线上，485通讯线和485通讯接口(11)相连，485接口(11)安装在计算机(5)内。

3、如权利要求1所述的化工过程安全控制仿真培训装置，其特征是上述的模拟量操作站(6)包括若干结构相同的集成电路(10)及与相连的液晶(2)和触摸按键(8)，集成电路(10)通过485通讯协议串接在485通讯线上，485通讯线和485通讯接口(11)相连，485接口(11)安装在计算机(5)内。