UniSim Operations Suite化工仿真操作软件

UniSim Operations Suite是以 UniSim Design基础模拟平台，与控制系统相结合，用于操作培训和控制校验的系统。UniSim Operations Suite带来的主要 效益如下：

●加速生产投运，增加工厂利润

●避免生产事故，维持工厂利润

● 保护企业的资产和生产环境

UniSim Operations Suite技术特点如 下：

● 独特的仿真技术

      UniSim Operations Suite的仿真技术是基于工厂里管道图、仪表图 和设备数据表的详细信息的。仿真器是实时动态的模型，它结合了所有控 制相关的详细内容。其最大的特点是 仿真精度非常高。仿真模型的规模不 受限制，既可用于详细的工程研究， 也可作为实时应用（如操作仿真培 训）。

      UniSim Operations Suite利用 工程和热力学关系的基本原理精确地 描述设备的运转状态。这些功能已得 到广泛的应用，并在实践中经过了无 数次的验证。必要时，也可把霍尼韦 尔其它的组件与仿真器结合，以帮助 客户实现最大的利润。

● 精确的物性

任何仿真模型的好坏最终决定于 物性的有效性和相关的热力学计算。 UniSimTM所用的是霍尼韦尔先进的物 性解决方案，而这种解决方案是目前 市场上公认非常好的，并已广泛地应用到各种场合。

● 先进的仿真引擎

      UniSim Operations Suite是建立 在综合的动态的设备仿真基础上，它是继承了过去20年的优秀成果，面向 未来的解决方案。

      为保护客户在仿真方面的投资， Unisim支持以前用霍尼韦尔的shadow  plant和Aspen的Virtual plant Simulator 在公用接口和控制执行环境中开发的 仿真模型。这样，在一个统一的环境 中，用户既可得到对以前方案的支持，又可以利用我们非常好的技术开发新的模型。

● 综合培训功能

      Unisim培训站提供各种性能的设 备协助进行操作员培训。可以完成的 主要任务有基本课程、故障排除及学 员评估，这些任务是通过图形用户接 口来完成的。

● 弹性的仿真架构

      Unisim可以仿真任何规模、任何 复杂度的设备。这种杰出的能力来自 于其专有的计算架构，这种架构允许 多个仿真同时运行于一个或多个计算机上。从而，大的模型可以分布在几 台计算机上；在一个监视器上可运行 多个用户界面；可以很方便地集成外 部的硬件系统（如DCS、PLC等）

● 与DCS的集成

      在许多情况下，如果能把模型与 DCS集成，Unisim仿真器将会带来更 大的附加值。这在操作员培训和试运行验证工作中特别重要。

UniSim Operations Suite包含以下应 用软件：

● Procedure Development &   Assessment（操作过程开发和评估）

      在开工几个月之前，你就可以利 用Unisim仿真器对工艺反复进行仿真操作，以掌握和优化正常和异常情况 下的操作程序。这样，由于操作程序 都按工艺过程和控制的动态特性进行 了验证。你的班组就会对操作过程更 有信心，一旦开始设备开始运行，就可以 扩展一些培训内容了，如对一些经常性 的事故如何采取补救措施，防止再次发 生。采用这种方式，同事们可以从其他 发生过事故的同事那吸收教训。

● Control Strategy Assessment（控 制方案评估）

      第一次进行控制操作时不一定要 在系统真正运行时，因为实际的工艺 过程存在风险。早在项目投运前，利用动态仿真，项目组可以调节控制器 的参数，确认联锁和系统安全，优化 报警组态及稳定控制回路。

● Comprehensive Training Programs  （综合培训计划）

      综合培训最直接的好处就是保证 系统有效地投运。系统投运后，其好 处就体现在正常的操作中，这时焦点 转移到如何维护生产了。

● Scenario Assessment（事故分析）

      霍尼韦尔过程解决方案中的 UniSim ProcessSync,是提高操作员效 率的独有的软件工具。它基于霍尼韦 尔的成熟的Uniformance 技术，恢复实 际的设备数据并进行事故分析、补救 培训以及与未在场的人员分享经验。

● Online Performance Monitoring  （在线性能监控）

      利用连接器把仿真器与控制室相 连，给操作人员提供了一个决策支持 工具帮助其进行早期事故检测。

      UniSim仿真操作系统将UniSim的 高精度模拟功能与霍尼韦尔在操作培 训和自控领域的丰富的经验完美地结 合。典型的系统结构如下：

图5、利用UniSim构成的操作培训系统的系统架构

      UniSim仿真操作系统的主要包 括：模拟服务器，DCS操作站，现场 站，教员站及控制器模拟站。

      仿真模型服务器—用于OTS工 程师进行客户化的模型开发，动态仿 真工艺过程的运行，其运行平台完全 基于UniSim Design 及基于此建立 的模型。

图6、UniSim模型服务器界面

      DCS操作站—该操作站由DCS厂 家提供并专用于OTS系统，其软硬件 配置与生产用DCS操作站完全一致。 其用户组态文件如操作员界面将从生 产用DCS中拷贝并下装到该操作站 上，故其界面与生产装置所用界面完 成一致。

      现场站(可兼操作员站)—现场站 主要用于外操人员（现场操作员）， 现场站是完成在DCS操作站上无法完 成的远程操作功能，如现场手动开关 阀、就地开关面板或位于控制室内的 辅操台上按扭开关等。这些操作并不 在DCS上完成，但在开/停车及紧急状 态下却需要这些操作。操作员可以在 该站图形界面上通过鼠标完成辅助操 作台的功能。

      但当系统未连接DCS操作站时， 此站可替代DCS操作站的功能。操作 员通过该站实现各种DCS操作功能， 如控制器的投用（手动、自动、串级 等），泵的启停等。

      教员站—主要作用是控制动态仿 真程序的运行，用于教员对学员进行培 训、设定故障、设定培训课程、学员表 现评定等。利用鼠标点击，就可以进行 许多操作，如运行操作员动态仿真系统 (OTS)、执行命令及选择某项功能等。 教员控制台采用Windows操作系统，它 可同时显示多个画面或窗口，这些画面 或窗口按层叠的方式排放。

图7、教员站提供的主要教员控制功能