久久久91-久久久91精品国产一区二区-久久久91精品国产一区二区三区-久久久999国产精品-久久久999久久久精品

ACS880-07C
關(guān)注中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行者!
隨著會(huì)計(jì)的發(fā)展,追蹤碳足跡
CAIAC 2025
2024
工業(yè)智能邊緣計(jì)算2024年會(huì)
2023年工業(yè)安全大會(huì)
OICT公益講堂
當(dāng)前位置:首頁(yè) >> 案例 >> 案例首頁(yè)

案例頻道

操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(OTS)應(yīng)用進(jìn)展
  • 企業(yè):控制網(wǎng)     行業(yè):石油天然氣    
  • 點(diǎn)擊數(shù):7813     發(fā)布時(shí)間:2011-02-26 13:31:07
  • 分享到:
工廠生產(chǎn)運(yùn)行在變革,很大程度是由于操作人員的培訓(xùn)手段和技術(shù)的進(jìn)步。操作員日常調(diào)整DCS和儀表盤的次數(shù)在逐年減少,而工廠自動(dòng)化、工廠和控制系統(tǒng)的可靠性水平在提高,通信需求在增加。20世紀(jì)這種變革還是和緩的,進(jìn)入21世紀(jì)后則呈加速勢(shì)態(tài),能否抓住機(jī)遇就看企業(yè)能否跟上這種變革了。

    (中石化股份有限公司,北京 100108)張志檁
                          
    張志檁(1945-)男,河北衡水安平人,教授級(jí)高級(jí)工程師。畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)無(wú)線電電子學(xué)系,一直在石油化工戰(zhàn)線工作。曾任大慶石油化工總廠自動(dòng)化處車間副主任、自動(dòng)化研究室主任、信息中心主任,后調(diào)中國(guó)石化總部,先后任中國(guó)石化總公司經(jīng)通信息公司、中國(guó)石化總公司信息中心、中國(guó)石化集團(tuán)公司信息中心副主任兼總工程師、中國(guó)石化股份有限公司信息系統(tǒng)管理部副主任。被國(guó)務(wù)院授予享受國(guó)家政府津貼的有突出貢獻(xiàn)的國(guó)家工程技術(shù)專家。

    現(xiàn)在的石油化工工業(yè)是以巨大的復(fù)雜的設(shè)備和高度密集的聯(lián)合體為基礎(chǔ),即大型化、高投資、技術(shù)密集、知識(shí)密集、勞動(dòng)力密集。

    一方面,為了增強(qiáng)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力,各企業(yè)均在不斷地進(jìn)行著各種各樣的技術(shù)革新。當(dāng)然,要想使這些技術(shù)革新成為可能,在很大程度上要依賴于數(shù)十年來(lái)驚人發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù),通過(guò)過(guò)程控制向分散型系統(tǒng)(DCS)的轉(zhuǎn)換。由于計(jì)算機(jī)的大力推廣和自動(dòng)化程度的大幅度提高,使得產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量均在提高,從前的手工操作被代替,人工操作在減少,復(fù)雜的操作變得簡(jiǎn)化了,由于長(zhǎng)周期運(yùn)行,頻繁調(diào)整操作和開(kāi)停車少見(jiàn)了。許多引起危險(xiǎn)事故的因素被排除,事故的發(fā)生率在降低。這樣,操作人員親身體驗(yàn)非正常狀態(tài)和事故的機(jī)會(huì)也在極度地減少。另外,工廠的編制盡量精簡(jiǎn),甚至一人多崗,安全又要保障,對(duì)操作人員的素質(zhì)要求更高了。由于不正常操作或者誤操作而引起的停車次數(shù)也很多。由此造成的損失,表現(xiàn)為設(shè)備損壞或產(chǎn)品不合格,甚至人身傷亡也很可觀。另一方面,老廠由于不斷地進(jìn)行技術(shù)革新,新老操作人員都存在著技術(shù)培訓(xùn)問(wèn)題。新建廠的大部分關(guān)鍵設(shè)備都很先進(jìn),自動(dòng)化程度很高。其各類操作人員,尤其是一線操作人員比較缺乏經(jīng)驗(yàn),又面臨著比其它老廠更加復(fù)雜的和全新的系統(tǒng),因此必須對(duì)他們進(jìn)行很好的培訓(xùn)。第三,全球進(jìn)入老齡化社會(huì)而導(dǎo)致熟練工人大批退休,新人的大量接替,人才的社會(huì)流動(dòng)和流失加快,因此知識(shí)的繼承和傳遞,高級(jí)人才的獲得,在職人才的教育和培訓(xùn),則一直是企業(yè)家的關(guān)注焦點(diǎn)。

    在這種背景下,尋找高效的培訓(xùn)方法則被提到日程了。采用什么樣的培訓(xùn)方法呢?是個(gè)關(guān)鍵。傳統(tǒng)的操作員現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)方法存在著種種弊端,危險(xiǎn)性大,靈活性差,占用時(shí)間多,進(jìn)度慢,效果不夠理想,而且培訓(xùn)開(kāi)支很大。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的今天,與傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法相比,基于計(jì)算機(jī)的模仿工廠操作實(shí)際的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)(Operator Training Simulator,OTS)20~30年前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)生了,而且成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。特別是新建工廠,OTS投資只占工程建設(shè)總投資的很小一部分,所以新建廠幾乎都同時(shí)引進(jìn)OTS系統(tǒng)。

    1 模擬的定義

    古往今來(lái),模擬(simulation)幾乎是無(wú)處不有,無(wú)時(shí)不在。人類認(rèn)識(shí)自然、認(rèn)識(shí)世界是通過(guò)各種實(shí)踐活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中實(shí)驗(yàn)方法和理論方法已經(jīng)流行了幾千年。實(shí)驗(yàn)方法是在一定條件下,通過(guò)一定技術(shù)手段,觀測(cè)事物的變化結(jié)果,揭示內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然后達(dá)到認(rèn)識(shí)事物的目的;理論方法是選用一定的物理模型,假定相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)和關(guān)系,直接描述事物變化的客觀規(guī)律。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),人類則幻想得到第三種更簡(jiǎn)捷更快速的認(rèn)識(shí)世界的新方法。神話故事則反映了這種奢望。到了信息時(shí)代,認(rèn)識(shí)世界的計(jì)算機(jī)模擬方法終于出現(xiàn)了。

    利用一個(gè)方便、經(jīng)濟(jì)而性能相似的系統(tǒng)來(lái)研究模仿另一個(gè)系統(tǒng),即不用系統(tǒng)自己而是用別的一個(gè)系統(tǒng),來(lái)體驗(yàn)和觀察相同的現(xiàn)象,這種方法則叫做“模擬(simulation)”。例如對(duì)物理的、生態(tài)的、社會(huì)的以及其他系統(tǒng)現(xiàn)象或行為,可以由幾乎相同法則支配的其他系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)的現(xiàn)象或行為來(lái)模擬。英文模擬(simulation)一詞來(lái)源于拉丁語(yǔ)(simulo),即模仿和近似的意思。

    模擬很早即產(chǎn)生了。為什么要用模擬?當(dāng)進(jìn)行實(shí)際的體驗(yàn)或觀測(cè)時(shí),如果有危險(xiǎn),或者費(fèi)用花費(fèi)過(guò)多、時(shí)間花費(fèi)過(guò)長(zhǎng),或者由于各種制約而不能實(shí)現(xiàn)、過(guò)于小、過(guò)于遠(yuǎn)或不能接近等等,這時(shí)則需要模擬。模擬方法有直接模擬(analog)法:例如比例模型、防災(zāi)訓(xùn)練、風(fēng)洞試驗(yàn)、動(dòng)物試驗(yàn)等;還有間接模擬法:例如類推模型、機(jī)電模擬等;還有數(shù)理模擬法:例如數(shù)理模型、統(tǒng)計(jì)模型、解析模型等。

    如果模擬系統(tǒng)與被模擬系統(tǒng)之間只存在物理規(guī)模尺寸大小上的不同,而物理化學(xué)過(guò)程和性能幾乎都一樣,則稱為相似模擬或物理模擬。如果模擬系統(tǒng)與被模擬系統(tǒng)之間的物理過(guò)程本質(zhì)不同,例如一個(gè)是化工過(guò)程,一個(gè)是計(jì)算機(jī)處理過(guò)程,而只是描述方式(數(shù)學(xué)方程)相同,則稱為類似模擬。在計(jì)算機(jī)上利用數(shù)學(xué)模型對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)試驗(yàn)的類似模擬又稱為數(shù)學(xué)模擬或計(jì)算機(jī)模擬。這也就是計(jì)算科學(xué)(Computational Science)的產(chǎn)生。在認(rèn)識(shí)自然、利用自然、改造自然的過(guò)程中,計(jì)算機(jī)模擬方法既不是試驗(yàn)方法,也不是理論方法。它是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)基本原理,構(gòu)造成一套模型和算法,從而計(jì)算出需要的結(jié)果。模擬的分類如圖1所示。
                   
                                   圖1  模擬與模型的分類
    2 OTS的發(fā)展

    早期的培訓(xùn)以實(shí)際裝置為主,后來(lái)演變成實(shí)際裝置加上計(jì)算機(jī)培訓(xùn)系統(tǒng)。早期開(kāi)發(fā)的仿真系統(tǒng),把已經(jīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的小規(guī)模的實(shí)際裝置作為模型,進(jìn)行仿真練習(xí),這種方法受運(yùn)轉(zhuǎn)特性的限定。另外,過(guò)分固定的模型對(duì)多種類型的操作培訓(xùn)是不適合的。
    為了提高培訓(xùn)效果,后來(lái)則把實(shí)際裝置上運(yùn)轉(zhuǎn)操作的主體部分(例如泵和汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、閥門的開(kāi)關(guān)等)和過(guò)程控制部分(例如CRT操作)分開(kāi)進(jìn)行訓(xùn)練。這也就成了后來(lái)發(fā)展的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)和起碼要求。一是有精確反映和表達(dá)實(shí)際過(guò)程的模型,這被稱作OTS的心臟。尤其是專為用戶定制的OTS場(chǎng)合,其模型精度幾乎是成敗的關(guān)鍵。也是建模和調(diào)試的主要工作量。對(duì)熟練度高的操作培訓(xùn)更要求高精度模型。二是能保持真實(shí)感受實(shí)際運(yùn)行操作的人機(jī)接口(Human Machine Interface,HMI)。只有與實(shí)際DCS具有相同的畫(huà)面和人機(jī)接口,才能有真實(shí)感。現(xiàn)代操作員的培訓(xùn)目的是適應(yīng)生產(chǎn)操作,如圖2所示。具體要求是:改進(jìn)操作技能;熟練裝置HMI操作控制功能;了解裝置的基本原理;演習(xí)控制系統(tǒng)功能;擔(dān)當(dāng)操作新裝置DCS的橋梁。因此,日臻完善和成熟的OTS的基本功能如圖3所示,其系統(tǒng)構(gòu)成如圖4、5、6所示。
   
                      
                          圖2 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的各種類型 

                        
                             
       
                               圖3 OTS的基本功能  

                           
                              圖4 OTS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)  

                                      
                        圖5 現(xiàn)在模擬器與DCS的三種連接類型   


                   

                        
                                      圖6  OTS與DCS的連接方式  

    如圖5所示,模擬器與DCS的連接,一是基于Windows全部模擬的方式。不使用DCS裝置,在微機(jī)上運(yùn)行DCS仿真器和專業(yè)HMI。也有的不用專業(yè)的HMI,也由模擬器提供,構(gòu)建最價(jià)廉的OTS。二是部分地使用DCS裝置。即使用與DCS裝置相同的終端和數(shù)據(jù)高速公路,而控制算法不用DCS的處理器,而使用在主工作站的模擬程序。三是全部使用DCS裝置。控制邏輯使用實(shí)際的分散型處理器,圖形終端使用實(shí)際的操作員工作站。

    以前,只有少數(shù)單位有小型機(jī)可開(kāi)發(fā)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。由于價(jià)格昂貴,功能低下,限制了應(yīng)用和普及。20世紀(jì)80年代的微機(jī)技術(shù)發(fā)展,帶動(dòng)了仿真培訓(xùn)技術(shù)的應(yīng)用和推廣。例如德山煉油廠在20世紀(jì)80年代就選用了一套閑置的煤油加氫脫硫精制裝置。使用實(shí)際設(shè)備,使用實(shí)際介質(zhì)。但是由水代替油,用氮?dú)獯鏆錃?,用空氣代替蒸汽和瓦斯,系統(tǒng)為常溫低壓,既安全又實(shí)際。實(shí)際上沒(méi)有進(jìn)行的反應(yīng)、蒸餾、熱交換等工藝過(guò)程則由計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果可以反饋,因此也可以進(jìn)行工藝波動(dòng)變化的訓(xùn)練??梢匀藶榈赜捎?jì)算機(jī)或裝置設(shè)置成異常而訓(xùn)練異常處理。在工人技術(shù)不熟練的場(chǎng)合,出現(xiàn)一次誤操作就可能造成重大事故和導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行培訓(xùn)就是希望將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。而且,OTS可以允許反復(fù)訓(xùn)練和體驗(yàn),操作人員可以不間斷地提高技能。只要避免幾次重大事故,就可回收OTS的投資。大家紛紛實(shí)施OTS就是這個(gè)道理。早期的模擬系統(tǒng)的構(gòu)成如圖7所示。
                       
                                    圖7  早期的操作員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用分類
    經(jīng)過(guò)20來(lái)年的變遷,老設(shè)備開(kāi)始要更新,而且培訓(xùn)功能也需提升。2003年,德山煉廠對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行了改造,2004年正式投入使用。軟件編寫由FOTRAN語(yǔ)言改為VB,具備了軟硬件維護(hù)方便、培訓(xùn)功能齊全、畫(huà)面豐富效果良好、交互性操作建議等特點(diǎn),代表了新一代的操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。改造前的結(jié)構(gòu)如圖8所示。改造前后對(duì)照如圖9所示。
                       
                             圖8  佛山煉廠第一代操作員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)成
                      
                            圖9  佛山煉廠第一代操作員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)更新前后對(duì)照
    進(jìn)入21世紀(jì),仿真培訓(xùn)有了重大突破,主要是廣泛的、高精度的、標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程仿真模型,與現(xiàn)實(shí)的DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),完全自動(dòng)化的培訓(xùn)系統(tǒng),全面的在線幫助、自我分級(jí)評(píng)價(jià),考試成績(jī)及結(jié)果的自動(dòng)生成和記錄等。

    國(guó)內(nèi)的應(yīng)用以電力系統(tǒng)為主,其次是冶金、石化、交通、煤礦、機(jī)械制造、制藥、造紙、污水處理等流程工業(yè)和醫(yī)療、教學(xué)、金融、服務(wù)、軍事等領(lǐng)域,多數(shù)始于20世紀(jì)90年代之后,產(chǎn)品選擇為國(guó)外國(guó)內(nèi)并重。特別是新建工廠,OTS投資只占工程建設(shè)總投資的很小一部分,所以新建廠幾乎都同時(shí)引進(jìn)OTS系統(tǒng)。

    3 OTS的實(shí)施步驟

    (1)啟動(dòng)的前期工作

    包括初始項(xiàng)目計(jì)劃制定、工藝和工藝流程圖審核、工藝控制審核、初始模擬圖準(zhǔn)備和初始資料準(zhǔn)備。資料包括PFD圖、PI&D圖、物料平衡、熱量平衡、反應(yīng)器數(shù)據(jù)、開(kāi)工流程、壓縮機(jī)性能曲線、壓縮機(jī)控制邏輯、設(shè)備參數(shù)表、設(shè)備及容器圖、泵性能曲線、管線圖和水力學(xué)計(jì)算、平面布置圖、DCS和ESD輸入輸出數(shù)據(jù)庫(kù)、DCS和ESD控制組態(tài)文件、DCS和ESD圖形文件等。

    (2)項(xiàng)目啟動(dòng)

    包括審核項(xiàng)目計(jì)劃、提交需求數(shù)據(jù)、審核數(shù)據(jù)、其他額外需求、用戶基礎(chǔ)培訓(xùn)。

    (3)功能方案設(shè)計(jì)

    包括設(shè)計(jì)文件編制與發(fā)布、用戶參與審查、修改功能說(shuō)明、修改用戶驗(yàn)收說(shuō)明、功能詳細(xì)說(shuō)明文件審定。

    (4)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和審定。

    (5)硬件準(zhǔn)備。

    (6)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)或動(dòng)態(tài)建模。

    (7)教員站的開(kāi)發(fā)。

    (8)學(xué)員站的開(kāi)發(fā)。

    (9)模型確認(rèn)測(cè)試。

    對(duì)關(guān)鍵變量的過(guò)程模型計(jì)算精度與實(shí)際裝置的偏差在1~2%以內(nèi),對(duì)短暫的過(guò)程狀態(tài)模擬精度可在10~20%以內(nèi)。

    (10)DCS以及ESD等系統(tǒng)集成。

    (11)仿真器有效性檢驗(yàn)。

    (12)投入試運(yùn)行(上線)前的預(yù)驗(yàn)收。

    (13)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行前的正式驗(yàn)收。

    (14)文檔及其他交接

    文檔包括:項(xiàng)目計(jì)劃、質(zhì)量保證計(jì)劃、軟硬件使用手冊(cè)、系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)、教員手冊(cè)、模型手冊(cè)、詳細(xì)設(shè)計(jì)手冊(cè)、動(dòng)態(tài)模型驗(yàn)收方案、FAT (Factory Acceptance Test,工廠驗(yàn)收測(cè)試)方案、SAT (Site Acceptance Test,現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)試)方案。

    (15)用戶培訓(xùn)。

    對(duì)于新廠建設(shè)時(shí)同步導(dǎo)入OTS的場(chǎng)合,有其重點(diǎn)和特點(diǎn)。一是計(jì)劃安排。要在裝置投產(chǎn)前數(shù)個(gè)月就需完成OTS建設(shè),安排操作工的培訓(xùn)。進(jìn)度一定要統(tǒng)籌好。一般來(lái)講,DCS安裝驗(yàn)收后,需要與OTS系統(tǒng)連接。由于工廠建設(shè)周期越發(fā)縮短,控制系統(tǒng)常常是建設(shè)周期的關(guān)鍵路徑。因此要滿足用戶的培訓(xùn),就必須做好OTS與其它工程的銜接和調(diào)度。再則,初期培訓(xùn)用的模擬系統(tǒng)只能使用工廠檢查時(shí)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),而投產(chǎn)后往往結(jié)合過(guò)程狀態(tài)和特性,調(diào)整實(shí)際的過(guò)程控制系統(tǒng)。因此投產(chǎn)后OTS中的控制系統(tǒng)則與實(shí)際不一致,甚至于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)都有重大差異,那么再用來(lái)培訓(xùn)操作工就不妥當(dāng)了。只好再修改,而變動(dòng)量事前不好預(yù)計(jì),因此修改工作量也不好預(yù)計(jì),而且往往涉及到物質(zhì)平衡和熱量平衡。還有是過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性驗(yàn)證。對(duì)新建廠,缺少動(dòng)態(tài)驗(yàn)證方法,不得不依靠業(yè)主或合同規(guī)定派遣的檢查員憑經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)對(duì)反應(yīng)快慢等問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)收。因此最好自始至終是由一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的檢查員參加驗(yàn)收。

    4 OTS的使用和評(píng)價(jià)

    在石化企業(yè)中,從操作工到車間主任全部是培訓(xùn)的對(duì)象。培訓(xùn)課程分為入門、初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)四級(jí)。

    培訓(xùn)的類型和層次如表1所示。

            

    各個(gè)階段課程的受訓(xùn)者應(yīng)該為,入門階段是對(duì)儀表操作沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的;初級(jí)階段是已有操作經(jīng)驗(yàn)4~5年的;中級(jí)階段是五年以上的老的操作人員直到班長(zhǎng);高級(jí)階段是班長(zhǎng)以上的人員。關(guān)于培訓(xùn)系統(tǒng)里所使用的模型,各課程分別把聯(lián)合式設(shè)備體系和單一設(shè)備體系分開(kāi),做成幾個(gè)模型。各個(gè)模型培訓(xùn)計(jì)劃的制定是相同的,培訓(xùn)天數(shù)為前期三天和后期三天,共六天。每天所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)如圖10所示。
                           
                   

    雖然培訓(xùn)對(duì)象具有不同的層次,但在培訓(xùn)之前都必須進(jìn)行基礎(chǔ)學(xué)習(xí),從基礎(chǔ)理論教育(化學(xué)工程、物理化學(xué)等等)入手,基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)后再進(jìn)行模擬培訓(xùn)。由于操作人員的工種不同,所以在培訓(xùn)時(shí)要對(duì)設(shè)備進(jìn)行選定,每天要達(dá)到的目標(biāo)也需要決定,以及訓(xùn)練的主要內(nèi)容也需要確定。因此,在培訓(xùn)時(shí)必須編制成詳細(xì)的計(jì)劃和課程。

    在仿真培訓(xùn)前,首先要組建一個(gè)培訓(xùn)班,通常由12個(gè)人構(gòu)成。培訓(xùn)班分成三個(gè)小組,四個(gè)人編成一個(gè)小組。實(shí)際操作培訓(xùn)時(shí)的分工為:1名在輸入機(jī),CRT操作2名,現(xiàn)場(chǎng)操作1名。一個(gè)組培訓(xùn)時(shí),其他兩個(gè)組應(yīng)該在培訓(xùn)室里,在2名指導(dǎo)員的指導(dǎo)下進(jìn)行培訓(xùn)前的準(zhǔn)備和培訓(xùn)結(jié)果分析。在培訓(xùn)前,首先要把培訓(xùn)的內(nèi)容通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模型反復(fù)、順序地向?qū)W員交代清楚,要讓學(xué)員能夠客觀地觀察各種現(xiàn)象,在理解過(guò)程、掌握操作后,再進(jìn)入程序訓(xùn)練。

    訓(xùn)練程序如圖11所示。
              
                  
                                            圖11 OTS訓(xùn)練程序

    通過(guò)培訓(xùn),新工人的培養(yǎng)期由2年縮短為1年,老工人和骨干提高技能水平,每人都要真正地實(shí)現(xiàn)技能達(dá)標(biāo)。訓(xùn)練可分初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)階段。

    訓(xùn)練的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:

    (1)正常的操作訓(xùn)練(操作開(kāi)始、停止,操作條件變更)受訓(xùn)練人員首先對(duì)教員提出的運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)進(jìn)行獨(dú)自研究,然后聽(tīng)教員的講解,通過(guò)化工計(jì)算等得出運(yùn)轉(zhuǎn)操作上的各種數(shù)據(jù)。再根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行操作。學(xué)員把演算結(jié)果和模型運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,要找出差異,進(jìn)行分析。當(dāng)然,這是自己擬定的檢驗(yàn)校正。在提高訓(xùn)練興趣的同時(shí),通過(guò)有效的各種訓(xùn)練,提高訓(xùn)練效果。

    (2)各種故障處理訓(xùn)練

    故障處理訓(xùn)練是在初期階段安排實(shí)施的,要想使操作熟練到一定程度,就要進(jìn)行包括運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始、條件變更、突然的故障發(fā)生等訓(xùn)練。提高故障處理訓(xùn)練的方法為:不管在什么條件下都要通過(guò)預(yù)先的班組研究,對(duì)于操作模型的實(shí)施過(guò)程的危險(xiǎn)預(yù)知,繪制故障對(duì)策框圖。進(jìn)入模塊運(yùn)轉(zhuǎn)后,還要調(diào)整基本條件以外的一些條件,要根據(jù)CRT畫(huà)面里報(bào)警信號(hào),把握運(yùn)行過(guò)程。當(dāng)然也有把握不準(zhǔn)的時(shí)候,為改變這種狀況,設(shè)置了具有與故障的發(fā)生和條件的變動(dòng)相結(jié)合的訓(xùn)練指導(dǎo)功能。在調(diào)整操作條件的過(guò)程中,必須對(duì)故障發(fā)生情況的掌握、情況判斷、原因研究、對(duì)應(yīng)操作、解決方法等進(jìn)行訓(xùn)練。在故障處理上,班組要對(duì)危險(xiǎn)預(yù)估展開(kāi)廣泛的討論,迅速地拿出解決辦法。

    (3)集體行動(dòng)訓(xùn)練

    以上(1)~(3)的訓(xùn)練均不能獨(dú)立實(shí)施。在一系列訓(xùn)練中要互相結(jié)合,相關(guān)聯(lián)。另外,對(duì)新的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí),還應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):

    對(duì)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)的重點(diǎn)要給出指示;

    故障訓(xùn)練時(shí),要預(yù)告故障發(fā)生的時(shí)間和現(xiàn)象。

    培訓(xùn)效果的評(píng)價(jià)也是很重要的。但時(shí)間過(guò)短,則不能對(duì)培訓(xùn)活動(dòng)的效果和受訓(xùn)者個(gè)人的進(jìn)步程度進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。不過(guò),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培訓(xùn)后,我們必須對(duì)操作人員在以下幾個(gè)方面的培訓(xùn)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。(1)安全管理;(2)生產(chǎn)管理;(3)過(guò)程運(yùn)轉(zhuǎn)管理;(4)設(shè)備管理。要特別重視對(duì)非正常情況下的操作能力和處理異常故障的能力訓(xùn)練。對(duì)訓(xùn)練結(jié)果要及時(shí)地進(jìn)行評(píng)價(jià)。因?yàn)橹挥羞@樣,才能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,才能對(duì)培訓(xùn)計(jì)劃和課程的內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整。

    5 OTS的新進(jìn)展

    新一代操作員培訓(xùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)是:

    (1)基于新一代的模擬仿真軟件平臺(tái),支持多種模擬計(jì)算引擎,包括基于機(jī)理模型和嚴(yán)格的熱力學(xué)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬系統(tǒng)。高精度地再現(xiàn)工廠操作過(guò)程的變化。提供各種DCS控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)控制算法,正確地再現(xiàn)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。仿真實(shí)際操作過(guò)程中的操作員在開(kāi)車、停車、正常操作、異?;蚬收蠣顟B(tài)下的各種操作響應(yīng)。模型容易更新、開(kāi)發(fā)及維護(hù)。

    模型的嚴(yán)格性是仿真系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。有時(shí)為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度而有意識(shí)地將一部分或大部分模型簡(jiǎn)化,在計(jì)算機(jī)技術(shù)不發(fā)達(dá)時(shí)期很多都是這樣做的。Three Mill Island 核電站事故證明,簡(jiǎn)化模型使仿真培訓(xùn)不可靠是導(dǎo)致事故的原因之一。后來(lái)提高了對(duì)使用嚴(yán)格模型必要性的認(rèn)識(shí)。

    (2)支持多種分散控制系統(tǒng)和緊急故障停車系統(tǒng),包括Foxboro、Bailey、ABB、Emerson、Honeywell、Yokogawa、Westinghouse等,將對(duì)在控制室內(nèi)實(shí)際DCS系統(tǒng)的操作對(duì)象和室外實(shí)際的各種儀表的操作對(duì)象進(jìn)行仿真,還可以對(duì)非DCS系統(tǒng)的專用監(jiān)控系統(tǒng)如壓縮機(jī)防喘振控制、透平控制系統(tǒng)以及ESD系統(tǒng)進(jìn)行仿真。

    (3)支持現(xiàn)場(chǎng)總線儀表的集成和通信。
      
                  
                          圖12 高精度通用模擬引擎

    (4)基于JAVA和GUI,方便教員和學(xué)員操作。學(xué)員站等同于工廠的操作員站,操作界面與DCS和ESD系統(tǒng)相同。教員站的一系列培訓(xùn)功能只需要簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作來(lái)激活。

    (5)不僅用于操作員培訓(xùn),還用于過(guò)程設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)檢驗(yàn)、DCS組態(tài)整定、設(shè)備診斷、開(kāi)停車演練及操作優(yōu)化等,還可集成APC功能,進(jìn)行APC先進(jìn)控制器的測(cè)試與導(dǎo)出結(jié)果。也可反復(fù)從實(shí)際控制系統(tǒng)中的組態(tài)下載到模擬器中,方便設(shè)計(jì)和維護(hù)。如圖12所示。

    (6)允許多個(gè)學(xué)員、多臺(tái)工作站同時(shí)對(duì)一套裝置模型進(jìn)行多個(gè)工況研究模擬,多套運(yùn)轉(zhuǎn)條件同時(shí)并行運(yùn)算,而且同時(shí)影響各個(gè)工況研究結(jié)果。

    (7)可集成受訓(xùn)人員成績(jī)檢測(cè)工具,進(jìn)行成績(jī)考評(píng)。

    (8)嚴(yán)格遵循ISO9001:2000標(biāo)準(zhǔn),保證項(xiàng)目執(zhí)行質(zhì)量。

    應(yīng)用發(fā)展方向是:

    (1)經(jīng)濟(jì)型個(gè)人桌面培訓(xùn)器

    例如三菱重工濃縮豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)了適于個(gè)人自學(xué)習(xí)的桌面培訓(xùn)仿真系統(tǒng)SimTRAC。操作簡(jiǎn)單、方便、自然,培訓(xùn)內(nèi)容全面、豐富、實(shí)用,控制邏輯和參數(shù)調(diào)整方便、明了,模型精度高,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)齊全,采用與DCS相同的畫(huà)面。不需特別的硬件環(huán)境,普通配置的筆記本電腦即可。由于提供模型修改工具、邏輯修改工具來(lái)修改模型,因此修改和追加模型方便。面向操作員的培訓(xùn)功能有:裝置開(kāi)停工訓(xùn)練,裝置異常處理訓(xùn)練,裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)訓(xùn)練,控制系統(tǒng)調(diào)整訓(xùn)練,多等級(jí)裝置培訓(xùn),典型運(yùn)行如鍋爐燃燒體驗(yàn)等。面向教員的功能有:運(yùn)行與終止,抓拍與特寫,設(shè)定初始狀態(tài),返回,故障處理還原再現(xiàn)等。面向計(jì)劃管理和維修人員的功能有:控制邏輯訓(xùn)練,控制系統(tǒng)整定,裝置訓(xùn)練,裝置模型訓(xùn)練,裝置模型調(diào)整訓(xùn)練等。

    (2)共享服務(wù)中心式的培訓(xùn)系統(tǒng)

    為了提高系統(tǒng)利用率和使用效果,國(guó)外出現(xiàn)一種新的商務(wù)管理模式,即共享服務(wù)中心(Shared Services Center,SSC)。開(kāi)始用于人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)、后勤、行政類等管理的共享服務(wù),現(xiàn)在開(kāi)始向技術(shù)服務(wù)方向擴(kuò)展。其中最看好的就是集中型仿真培訓(xùn)共享服務(wù)中心。可以收到集中投資、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、集中建設(shè)、集中管理、廣泛受益的效果。例如一個(gè)集團(tuán)公司只建一個(gè)共享培訓(xùn)仿真中心,可以循序漸進(jìn)地覆蓋所有培訓(xùn)的生產(chǎn)裝置類型,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓集團(tuán)的所有員工受益??梢栽谥行募信嘤?xùn),也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分散培訓(xùn)。

    (3)多裝置并行仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

    用服務(wù)器和微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),采用通用的DCS仿真軟件平臺(tái),開(kāi)發(fā)多套生產(chǎn)裝置動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,構(gòu)成進(jìn)行多套生產(chǎn)裝置同時(shí)仿真的培訓(xùn)系統(tǒng)??捎糜诙嗵谉捰脱b置的動(dòng)態(tài)模擬和仿真培訓(xùn),讓操作工或技術(shù)人員在仿真培訓(xùn)系統(tǒng)上反復(fù)進(jìn)行生產(chǎn)開(kāi)工方案、停工過(guò)程、正常操作及各種事故處理的訓(xùn)練,提高操作人員的技能和處理緊急事故的能力。系統(tǒng)具有專家智能評(píng)分功能,可承擔(dān)技術(shù)等級(jí)考核、技術(shù)比賽等任務(wù)。可以方便地在仿DCS平臺(tái)上進(jìn)行新煉油化工裝置仿真軟件的開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)多任務(wù)技術(shù),開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)間的進(jìn)程通訊技術(shù)、多任務(wù)睡眠及喚醒技術(shù)。

    (4)三維虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)

    Simulation Solutions,Inc. 公司和SASICT公司合作,利用三維虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù)與仿真培訓(xùn)系統(tǒng)集成為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái),提供相應(yīng)的三維虛擬煉油廠現(xiàn)場(chǎng)操作模塊。操作人員可以通過(guò)PC機(jī)操作一個(gè)三維可視化的與實(shí)際逼真的虛擬工廠。對(duì)外操作培訓(xùn)更需要有這種親臨其境之感??梢允謩?dòng)開(kāi)關(guān)閥門,啟停機(jī)泵,在“現(xiàn)場(chǎng)”讀數(shù),查看和監(jiān)聽(tīng)設(shè)備的運(yùn)行狀況,并與控制室的內(nèi)操通信。
  
                     
                        圖13 運(yùn)轉(zhuǎn)操作訓(xùn)練和熟練度評(píng)價(jià)流程
  
                 
                               (5)操作熟練程度定量評(píng)價(jià)系統(tǒng)

    模擬器的評(píng)估工具提供一個(gè)完整的、綜合的、可以自動(dòng)測(cè)試和分析的訓(xùn)練課程。學(xué)生成績(jī)分析包(Student Performance Analysis,SPA)是一套完整的分析和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)等級(jí)的工具和操作。它允許學(xué)員獲得評(píng)估過(guò)程中詳細(xì)的經(jīng)歷變化趨勢(shì)。
    通過(guò)一遍又一遍的練習(xí)組合和事件,最終達(dá)到如何快速、正確地解決實(shí)際操作問(wèn)題。SPA包含三個(gè)工具:趨勢(shì)分析(Tren Analysis),事件日志處理(Event Log Processing)、What-If 分析發(fā)生器(What-If Generator)。教師可以使用這些工具去檢查和評(píng)估學(xué)生操作培訓(xùn)的正確性和進(jìn)步幅度。

    圖13示意了一種定量的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。它提出了兩個(gè)主要指標(biāo),一是醫(yī)師學(xué)員的操作步驟及程序是否正確,二是學(xué)員操作引起的過(guò)程報(bào)警多少及恢復(fù)快慢。也有的系統(tǒng)采用生理儀器測(cè)量學(xué)員的心律和腦電波,但信息處理模型復(fù)雜,而且對(duì)學(xué)員心理也有壓力,在集中訓(xùn)練場(chǎng)合有使用的必要。但分散訓(xùn)練還是用簡(jiǎn)單的定量法較好。比如以發(fā)生100個(gè)報(bào)警總數(shù)為基準(zhǔn),限定在一定時(shí)間內(nèi),比較學(xué)員之間的報(bào)警殘余數(shù)和操作總數(shù)??擅黠@地看出,熟練者操作次數(shù)少,報(bào)警殘留數(shù)少。圖14為熟練程度評(píng)價(jià)示意。

    6 展望
             
    工廠生產(chǎn)運(yùn)行在變革,很大程度是由于操作人員的培訓(xùn)手段和技術(shù)的進(jìn)步。操作員日常調(diào)整DCS和儀表盤的次數(shù)在逐年減少,而工廠自動(dòng)化、工廠和控制系統(tǒng)的可靠性水平在提高,通信需求在增加。20世紀(jì)這種變革還是和緩的,進(jìn)入21世紀(jì)后則呈加速勢(shì)態(tài),能否抓住機(jī)遇就看企業(yè)能否跟上這種變革了。
                   
                             圖15  OTS 對(duì)企業(yè)變革的推動(dòng)力                     

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第五期   

 

 

 

熱點(diǎn)新聞

推薦產(chǎn)品

x
  • 在線反饋
1.我有以下需求:



2.詳細(xì)的需求:
姓名:
單位:
電話:
郵件:
主站蜘蛛池模板: 美女综合网 | 久久精品国产久精国产80cm | 久久这里只有精品99 | 国产日韩欧美亚洲综合在线 | 日韩国产欧美一区二区三区在线 | 成人午夜视频在线 | 国产日本韩国不卡在线视频 | 国产亚洲高清视频 | 91在线视频播放 | 欧美综合视频在线 | 成人五级毛片免费播放 | 欧美成人福利视频 | 日韩爆操| 日本xxxwww色视频 | 亚洲欧美另类在线视频 | 国产精品真实对白精彩久久 | 草草在线视频 | 一级二级三级毛片 | 朴妮唛1一30集福利在线播放 | 青青操国产在线 | 久久精视频 | 欧美精品一二三区 | 亚洲午夜久久久久久91 | 看黄色免费片 | 伊人影院在线观看 | 亚洲精品一区二区中文 | 一级毛片一级毛片一级毛片一级毛片 | 亚洲精品一级一区二区三区 | 在线免费看黄 | 国产美女在线精品亚洲二区 | 女人毛片a级大学毛片免费 女人毛片在线 | 国产露脸真实作爱视频 | 沟沟人体一区二区 | 亚洲精品高清在线一区二区三区 | 免费的黄网站 | 欧美一区二区放荡人妇 | 久久午夜一区二区 | 黄色免费影视 | 亚洲人成在线观看男人自拍 | 国产污污 | 国产一区二区三区美女在线观看 |