1、仿真技术与化工职业培训及技能鉴定仿真技术与化工职业培训及技能鉴定 1仿真技术与化工职业教育仿真技术与化工职业教育 仿真系统的概念与发展历史仿真系统的概念与发展历史 go 仿真系统的常见结构仿真系统的常见结构 go 化工仿真系统在培训及技能鉴定中的应用化工仿真系统在培训及技能鉴定中的应用 go 企业仿真培训基地建设的典型实例企业仿真培训基地建设的典型实例 go 未来化工仿真系统的发展趋势未来化工仿真系统的发展趋势 go 国家及工业企业对技能大赛的关注国家及工业企业对技能大赛的关注 go2仿真技术基本概念仿真技术仿真技术 实际系统实际系统或假想系统或假想系统 数学模型数学模型 仿真系统仿真系统建模
2、建模软件化（仿真）软件化（仿真）基本概念：基本概念：（1）系统：具有完整功能，内涵系统：具有完整功能，内涵 明确、边界清晰明确、边界清晰 过程系统：连续性系统（对应离散系统而言）过程系统：连续性系统（对应离散系统而言）（2）数学模型：数学表达式的集合）数学模型：数学表达式的集合 （3）仿真系统：实物仿真）仿真系统：实物仿真(物理物理)、半实物数字仿真、数学仿真（软件为核心）、半实物数字仿真、数学仿真（软件为核心）（4）系统软件设计、编程：数学模型、人机界面、软件管理）系统软件设计、编程：数学模型、人机界面、软件管理 （5）建模）建模:：建立描述某系统的完整教学模型：建立描述某系统的完整教学模型
3、 目的不同目的不同 数学模型不同数学模型不同 数学模型数学模型 演绎成可求解的程度（仿真模型）演绎成可求解的程度（仿真模型）（6）软件化（仿真）：需求分析）软件化（仿真）：需求分析 系统分析系统分析 （软件）设计（软件）设计 编程编程 调试与测试调试与测试3456789仿真技术的应用仿真技术应用仿真技术应用辅助训练辅助训练与考核与考核辅助设计辅助设计辅助研究辅助研究辅助生产辅助生产与制造与制造娱乐娱乐军军 事事 航航空空航航天天核核电电火火电电石石油油化化工工职职业业教教育育航航空空航航天天工工业业民民用用医医学学药药学学航航空空航航天天核核试试验验10石化仿真系统的结构体系控制室控制室生产装
4、置生产装置操作员操作员（观察、分析、判断、操作）（观察、分析、判断、操作）操作操作信息信息生产生产信息信息内操内操外操外操事故干扰事故干扰仿仿“控制室控制室+现场操作现场操作”软件软件操作员操作员（观察、分析、（观察、分析、判断、操作）判断、操作）内内操操仿工艺生产过程软件仿工艺生产过程软件教员教员事故干扰事故干扰培训指令培训指令仿生产仿生产信息信息操作操作信息信息实实际际生生产产过过程程仿仿真真系系统统过过程程外操外操操作评价操作评价系统软件系统软件11纯软件仿真软硬结合 半实物仿真实物仿真装置石化仿真系统的发展历程网络化，3D化发展12石化仿真系统特点与应用石化仿真系统石化仿真系统1 1、
5、新型、高技术培训手、新型、高技术培训手段，提高培训效果，节省段，提高培训效果，节省培训费用，缩短培训时间培训费用，缩短培训时间3 3、对新装置开停工进行、对新装置开停工进行预培训，使操作人员快速预培训，使操作人员快速掌握开工操作技能。掌握开工操作技能。4、使操作人员深刻理解工艺、使操作人员深刻理解工艺机理，掌握复杂装置的操作调机理，掌握复杂装置的操作调控技能，熟悉事故和突发事件控技能，熟悉事故和突发事件的处理方法。的处理方法。6 6、满足在线技能考核的、满足在线技能考核的需要。比单纯的理论考需要。比单纯的理论考试和人为打分的实物操试和人为打分的实物操作考试有自身的优势。作考试有自身的优势。2、
6、解决人人动手的问、解决人人动手的问题。没有操作风险，题。没有操作风险，没有损耗，可以模拟没有损耗，可以模拟真实的操作环境。真实的操作环境。5、使操作工熟悉、使操作工熟悉DCS操操作，将工艺培训、设备作，将工艺培训、设备培训和自动化培训整合培训和自动化培训整合在一起在一起13教师指令台教师指令台仿真计算机仿真计算机打印机打印机学生站、仿学生站、仿DCSDCS操作站操作站以前：局域网以前：局域网未来：未来：internetinternet模拟操作盘或其他硬件模拟操作盘或其他硬件“东方仿真东方仿真”的硬件具有良好的通用性，对于不同的仿真培训系统，硬件相同的硬件具有良好的通用性，对于不同的仿真培训系统
7、，硬件相同“东方仿真东方仿真”的仿真系统具有的仿真系统具有“独立培训和联合培训独立培训和联合培训”两种模式，可随意分配与两种模式，可随意分配与组合组合石化仿真系统硬件结构14石化仿真系统硬件结构教师指令站教师指令站学员操作站学员操作站15石化仿真系统国内外比较16石化仿真系统软件结构17石化仿真系统软件结构操作界面仿真系统:仿TDC300系统和仿CS系统18流程现场操作界面仿真效果仿真系统结构操作界面19特点：无需编程，用户组态。在线指导。在线评判。适用开停车及事故处理。仿真系统结构操作评价系统20为中海油的采油平台工艺仿真配套在线评价系统:操作指导随仿真软件在线运行。实时打分成绩可上传教师指
8、令站。仿真系统结构操作评价系统21仿真系统结构教师指令站石化仿真教师指令站（考核模块）石化仿真教师指令站（考核模块）自定义常规项目自定义常规项目文字考题事故自定义：事故自定义：特定事故、设备事故、特定事故、设备事故、通用事故通用事故事故处理生成培训项目和考卷生成培训项目和考卷 （中石油中石化技能大赛考卷）（中石油中石化技能大赛考卷）随机事故开、停车22主要功能：启动/终止学员站软件 设定培训项目 授权学员站 快门存/取 成绩统计 临时故障设置 考核管理 考试的策略管理。仿真系统结构教师指令站23石化仿真系统在企业用户中的应用分类化工仿真系统针对性开发装置多媒体素材库装置级单元级特点：针对性强，
9、投资大、开发周期长、需要技术人员及资料配合应用：装置开工前的开停工、典型重大特定事故的处理技能培训考核特点：具有同类装置的一定共性，投资小、周期短，培训考核项目多应用：开停工、典型重大事故处理，侧重通用事故；企业技能竞赛特点：通用性非常强，、覆盖的工艺内容广泛、仿真详细程度高、投资小，周期短。应用：初、中级及新入厂工人以及职业学校的技能培训、考核通用产品化工工艺、设备、仪表等多媒体素材库事故案例培训应用：应知理论和应会技能培训安全知识与事故案例培训24典型工业企业用户的仿真系统建设模式典型仿真基地建设模式典型仿真基地建设模式三、合作定制开发仿真软件。三、合作定制开发仿真软件。合作定制或深度介入
10、开发仿真系统合作定制或深度介入开发仿真系统有些用户会有仿真硬件和虚拟装置的开发要求有些用户会有仿真硬件和虚拟装置的开发要求一、应知理论部分：一、应知理论部分：购买素材库、课件，建立网络课程平台等购买素材库、课件，建立网络课程平台等二、通用应会技能培训部分二、通用应会技能培训部分选择购买装置级、以及工业单元级仿真软件产品（通用选择购买装置级、以及工业单元级仿真软件产品（通用典型工艺单元）典型工艺单元）25应知理论培训石化仿真系统软件在企业培训中的应用26石化仿真系统软件在企业培训中的应用27石化仿真系统软件在企业培训中的应用目前已经开发：采气工输气工采油工净化分析工净化运行工等多门网络课程28石
11、化仿真系统软件在企业培训中的应用小型中试装置仿真软件29石化仿真系统软件在企业培训中的应用分析仪器仿真软件（仪器面板类仿真）30石化仿真系统在企业培训中的应用31石化仿真系统在企业培训中的应用多年积累17个不同单元涵盖化工流程各个方面。32煤化工相关：合成氨合成工段甲醇合成工段（TDC3000系统）石化仿真系统在企业培训中的应用33化工相关：醋酸工艺仿真丙烯酸酯工艺仿真石化仿真系统在企业培训中的应用34石油加工相关：乙烯工艺催化裂化工艺仿真石化仿真系统在企业培训中的应用35使用石化仿真系统的企业用户为什么仿真软件在不同的企业有不一样的使用率和使为什么仿真软件在不同的企业有不一样的使用率和使用效
12、果，我们认为仿真系统应该起到的作用如下：用效果，我们认为仿真系统应该起到的作用如下：1、工程上的读图绘图能力。尤其是PID图和PF图。2、工艺和自动化的结合能力。3、建立工程理论概念：最基础的三传一反，尤其是物料平衡表和上下游的流程概念。4、将理论概念联系实际操作。例如：离心泵前有带压罐，结合气蚀气附现象。5、掌握系统调节的思路和方法。例如：精馏单元多种方法可以调解塔顶压力，如何选择。6、掌握判读系统故障的思路和常见方法。安全第一，速度第一。36典型企业仿真培训机房带专用键盘37典型企业仿真培训系统（带硬件）炼油厂催化裂化仿真培训系统炼油厂催化裂化仿真培训系统化肥厂合成氨仿真培训系统化肥厂合成
13、氨仿真培训系统石化厂乙烯裂解仿真培训系统石化厂乙烯裂解仿真培训系统38乌石化仿真培训基地39工业用户培训基地建设带工业仪表盘的班组模式仿真系统带工业仪表盘的班组模式仿真系统 配合模式操作 有工业仪表盘 可以切换不同的工 业流程。40带工业仪表盘的班组模式仿真系统带工业仪表盘的班组模式仿真系统工业用户培训基地建设41半实物的大型的仿真工厂半实物的大型的仿真工厂 上海华谊集团培训中心 等比例缩小的装置 模型 现场阀门、仪表、动力设备齐全。真实模拟工业现场 操作环境。团队操作，分内操 、外操。工业用户培训基地建设42半实物的大型仿真工厂半实物的大型仿真工厂上海华谊集团培训中心工业用户培训基地建设43
14、未来石化仿真系统的发展趋势1.不再是单纯的工艺仿真软件。仿真软件只是整个培训环节的一种应用形式，应该和理论课件、现场录像、标准化问答题、专业教材、讲义整合在一起。2.网络化应用（网络化参与、网络化获得、网络化运行）。大家都是内容的提供者，便于企业的知识归纳和沉淀。用户可以灵活的租用软件，而不一定购买。满足培训中心对外临时举办培训/鉴定班的软件应用需要。类似网络游戏模式的应用。满足跨地区的培训，考核，网络对抗训练等。3.界面3D化，逼真化。不仅仅是模拟工艺DCS界面，需要更多的真实现场界面。44未来石化仿真系统的发展趋势网络上的培训大厅 每个大厅提供不同的培训内容45未来石化仿真系统的发展趋势
15、软件获得由网络下载，在线激活，灵活租用。46未来石化仿真系统的发展趋势工业现场照片 3D制作的虚拟场景47全国石油和化工职业院校学生技能大赛从2019-2019连续3届仿真作为工艺操作考核模块得到认可在线评价系统客观、公正、便捷。48全国石油和化工职业院校学生技能大赛逐步发展：从固定考题向组合考题发展。从单纯工艺仿真向理论问答结合工艺仿真发展。从不可改变事故向随机事故发展。49全国石油和化工职业院校学生技能大赛未来发展：向网络化仿真发展。满足进行网络上的仿真操作对抗。（网游模式）从单元仿真向流程级仿真发展。单人操作向团队联合操作发展。更逼真的随机事故，更加贴近工业现场。502019年度全国石化行业技能竞赛企业也同样重视技能大赛。中石油、中石化联合搞得技能大赛。512019年度全国石化行业技能竞赛中石油、中石化联合搞得技能大赛同样包括仿真，占30%的成绩。522019年度全国石化行业技能竞赛53
