工业仿真开发应用平台（SimuOne）

  一、产品简介

　　工业仿真与优化分析系统是遵循工业生产过程中物料平衡、能量平衡、动量平衡原则，以仿真理论为基础，结合计算机软件技术、网络通讯技术、自动化控制技术、目标系统实际生产工艺，实现模拟工业生产流程，培训设备操控人员的软件产品。同时通过系统应用与研究可实现设备运行方式的优化，使生产工艺与控制模式持续改进。

　　二、功能结构

　　系统通过一套完整的建模平台，为用户提供包括算法定义、模块定义、模型搭建、模型调试、仿真培训、模型研究在内的全过程仿真应用，系统结构图如下所示。

图1 系统功能结构图

　　三、 系统主要功能

　　1）算法模块定义工具

　　实现算法及模块的定义，模块库的生成。

　　算法就是将被仿真对象中相对独立的部件抽象成可用计算机语言描述的数学函数，算法的关键要素包括：输入参数、系数、输出参数、算法体。

　　同一类的算法可组成模块库（如：控制逻辑、电气系统），模块库可通过生成源代码编译成动态链接库，供仿真计算平台调用。

　　模块是将算法与可视化的图元关联而成，模块主要用于图形化建模，模块的关键要素包括：输入端口、系数、输出端口、算法。

图2 算法模块定义工具

　　2）图形建模（工程师站软件）

　　建模工程师使用工程师站软件搭建、调试模型，通过所见即所得的图形化方式，将算法模块定义工具定义好的模块按照被仿真对象的工艺流程图连接起来，根据被仿真对象现场的实际情况设定好各模块的系数及连接关系，并提供模型在线调试、监视及运行等功能。

图3 工程师站软件

　　3）教练员站

　　提供给教练员使用，在仿真培训过程中，教练员通过该软件对培训过程进行管理，如：加载模型、加载工况、保存工况、加载故障、运行模型、暂停模型等。

　　4）仿真计算平台

　　仿真计算平台是仿真系统的核心模块，它以仿真模型作为输入，对模型进行解析、计算，分别调用各模块的算法得到模型中各仿真变量的实时值，同时也接收教练员站的控制命令和组态客户端发出的操控指令。

　　5）画面组态与仿真操控（学员站）

　　画面组态与仿真操控客户端通过解释组态画面，向模型研究人员或被培训人员展现一整套与现场完全一致的组态画面，组态画面从计算平台取得模型变量值，展现被仿真工艺的动态效果，同时操作员也可以在组态画面上执行操控，从而达到与现场DCS一致的效果。

图4 火电机组耗差仿真画面

　　四、系统特点

　　1）支持一机多模（即一套仿真机运行多个模型）运行模式，为用户节省投资。

　　2）实现了流体网络及电气网络的自动识别及协同计算，计算精度高。

　　3）支持多种实时数据库，模型运行过程中每一时刻的变量数据都可以保存下来，方便后续的深层次分析。

　　4）支持分布式计算（可将一个大的模型分成几个子模型分布在多台计算服务器上，提高模型计算性能）。

　　5）支持在线数据的接入。

　　6）可将仿真模型与评价模型无缝结合。

　　五、应用案例

　　大唐华银锡林浩特1000吨/天LCC褐煤净化仿真系统

　　湘潭电厂600MW机组耗差仿真系统