流程工业综合自动化系统的仿真技术及其应用
工业自动化中的专家系统控制技术
工业自动化中的专家系统控制技术工业自动化是现代工业的核心技术之一，随着科技的不断发展，工业自动化也逐渐进步和完善。
在自动化控制中，专家系统控制技术是其中一种比较先进和高效的技术。
本文将介绍专家系统控制技术在工业自动化中的应用和意义。
一、专家系统的概念专家系统（Expert System），是一种仿真人类专家决策思维过程的计算机系统，它可以利用先进的知识表示、推理、数据处理等技术，实现对一类特定问题领域的专业知识精细化处理和高效推理，以达到智能化决策、诊断、分析、设计和优化等目的。
二、专家系统控制技术的应用在工业生产中，专家系统控制技术应用广泛，他能够高效的解决生产厂家在生产过程中所遇到的问题，从而优化整个生产管理和流程。
以下是一些专家系统控制技术的应用：1. 故障诊断生产力受到故障的影响，特别的是对于对生产所关键的机械零部件出现故障，会导致生产受到较大的影响。
专家系统可以利用历史数据和专业的知识将故障问题尽快找到根本原因，从而进行有效的修复。
2. 智能决策在生产过程中，有一些决策如生产流程等是需要根据实际情况进行调整的，而专家系统控制技术可以帮助生产管理者进行智能决策。
通过离线算法方法，将机器学习方法与问题约束结合起来，帮助生产管理者根据历史数据进行瞬时决策调整。
3. 质效分析在工业生产中，质量控制和生产监控都是生产管理者十分关心的领域。
而专家系统可以实现对生产流程的实时监控、质效分析和监测，帮助生产管理者及时识别问题并对质量问题进行追踪分析。
三、专家系统应该如何设计专家系统的控制技术在工业自动化中是十分有效的。
但如何创建一个好的专家系统则是值得关注的问题。
1. 准确率方面专家系统虽然很智能，但它的准确率也非常重要。
在专家系统开发的过程中，需要严苛地根据实际生产情况，制定准确及实效性的规则。
2. 可靠性方面专家系统在应用过程中，需要达到极高的稳定性。
必须严格保证系统的安全和正确性，确保生产过程的流畅和准确。
工业自动化系统的建模和仿真
工业自动化系统的建模和仿真一、引言工业自动化系统的建模和仿真技术将数字化和物理化两种领域联系起来，将设备和系统的各个组成部分进行数字模拟，以评估设备和系统的设计及运行情况。
该技术在现代智能化制造中扮演着重要的角色，并在各个领域得到广泛应用。
二、工业自动化系统建模技术工业自动化系统建模是指对工业自动化系统中各个设备进行抽象化，以便于对其进行数字化仿真。
其基本流程包括：系统建模、参数设置、工艺流程确定和模型校正。
其中系统建模是整个流程的核心，通常包括输入、输出和状态及其相互关系。
该技术的主要目的包括在系统的设计和改进阶段帮助分析师预测系统的性能并进行调整。
（一）建模方法工业自动化系统建模方法主要包括传统的“带公差”和现代CAD 技术两种方法。
带公差法被广泛应用于工程中，可以很好地反映出系统实际情况，并减少了过度的抽象化程度。
而CAD技术则更加注重数据表现和可重用性，通过制定参数表将数字模型实际化。
（二）系统建模在建模中，系统结构分层、逐步离散化，将系统整个运作过程分成各个小步骤进行分析，通过计算机模拟方式生成实际的运行过程。
针对不同的系统，应当选择适合其特定情况的建模方法，以获得最佳的建模结果。
（三）反馈控制工业自动化系统建模及仿真技术还包括反馈控制。
即在系统运行过程中，通过测量实时数据与预设值之间的差距，调整系统的输出。
这项技术的应用给工业生产带来了革命性的影响，使得生产更加智能化、精益化，并提高了生产效率和生产质量。
三、工业自动化系统仿真技术工业自动化系统仿真技术是指在工业自动化系统建模的基础上，对设备和系统的运行过程进行模拟并进行精确的预测。
仿真主要用于分析系统的性能和运行可靠性，以及为后续的改进、优化提供数据基础。
该技术在现代制造、军事训练等领域得到广泛应用。
（一）数字仿真数字仿真技术是将物理系统的运行过程进行数字化，并通过计算机模拟方式生成实际的运行过程。
数字仿真主要有三种类型：离散事件仿真、连续仿真和混合仿真。
智能工业自动化系统的建模与仿真研究
智能工业自动化系统的建模与仿真研究智能工业自动化系统是现代工业生产中的重要组成部分，它通过集成先进的技术和智能化的系统，实现对生产过程的自动化控制和管理。
为了确保智能工业自动化系统能够高效运行，并满足生产需求，建模与仿真研究成为一项必要且有价值的工作。
本文将从建模方法、仿真技术和应用案例三个方面进行探讨，并对智能工业自动化系统的未来发展进行展望。
首先，建模方法是智能工业自动化系统研究的核心内容之一。
建模是通过抽象和简化实际系统的特征和行为，构建一个适用于仿真分析的模型。
在智能工业自动化系统中，建模通常包括对系统的结构、功能和行为进行描述。
常用的建模方法包括物理仿真模型、数学模型和基于代理的模型等。
物理仿真模型通过实际物理设备的连接和组装来描述系统的结构和功能；数学模型则通过一系列的方程和算法来描述系统的行为；基于代理的模型则是利用智能体来描述系统中的各个组成部分以及其之间的相互作用。
其次，仿真技术是进行智能工业自动化系统研究的重要手段之一。
仿真是在计算机环境下对系统进行模拟和评估的过程，通过仿真可以检验系统的性能、验证控制策略以及指导系统的改进和优化。
根据仿真精度和计算速度的要求，常见的仿真技术包括离散事件仿真、连续系统仿真和物理仿真等。
离散事件仿真是以事件驱动的机制来模拟和评估系统，适用于描述系统中离散事件的变化；连续系统仿真基于微分方程和差分方程来描述系统动态行为，适用于连续性和实时性要求较高的系统；物理仿真是通过建立物理仿真模型，对系统进行模拟和评估。
不同的仿真技术可根据实际需求进行选择和应用。
最后，智能工业自动化系统建模与仿真在实际应用中具有广泛的应用案例。
例如，在制造业中，通过建立智能工业自动化系统的仿真模型，可以对工艺流程进行优化、生产线进行调度和排产，实现生产效率的提升和资源的合理利用。
在物流领域，通过智能工业自动化系统的建模与仿真，可以实现仓库管理的优化和物流路径的规划，提高物流运输效率和减少成本。
谈CIMS的发展及其应用
综述Summary目前世界已进入信息时代，以信息技术为主导的高新技术为现代制造业的发展提供了可靠的、积极的支持，强有力地推动着现代制造业的发展。
现代集成制造系统（ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ，简称ＣＩＭＳ），是目前高新技术的典型代表。
１．１ＣＩＭＳ的含义自从计算机集成制造ＣＩＭ（ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＩｎｔｅｇ－ｒａｔｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）首次提出，并于２０世纪８０年代初开始付诸应用，在市场竞争的激励与相关技术的推动下，ＣＩＭ理念与技术得到不断发展。
集成的含义是信息集成（含功能集成）、过程集成和企业间集成优化，以及ＣＩＭＳ相关技术和各类人员的集成优化。
ＣＩＭ是一种组织、管理和运行企业的理念。
它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、并行工程技术、虚拟制造技术和系统工程技术等有机地结合，借助计算机，使企业产品全生命周期，即市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、生产、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）及产品最后报废和环境处理等各阶段活动中有关的人、经营管理和技术及其信息流、物流和价值流有机集成，并优化运行，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企业的柔性、敏捷性。
ＣＩＭＳ是一种按照ＣＩＭ理念组成的组织、管理、运行、制造类企业的系统。
这里的制造是“大制造”的含义，它包括企业产品的全生命周期。
其中，制造类企业包含传统制造业及新兴制造业。
ＣＩＭＳ是基于ＣＩＭ理念构成的一种数字化、虚拟化、网络化、智能化、绿色化、集成优化的先进制造系统。
它通常由工程分析及设计子系统、加工生产子系统、经营管理与决策子系统、支撑平台子系统组成。
ＣＩＭＳ技术群包括总体技术、设计自动化技术、加工自动化技术、经营管理与决策系统技术、支撑平台技术与流程工业ＣＩＭＳ中生产过程控制技术。
１．２ＣＩＭＳ产生的背景计算机是ＣＩＭＳ的物质基础和技术支柱。
制浆造纸工业CIPS应用研究毕业论文
1 绪论1.1流程工业CIPS技术1.1.1 流程工业CIPS的提出1973年，美国的Joseph Harrington博士在Computer Integrated Manufacturing一书中提出了一种组织企业生产的理论——CIM，即计算机集成制造。
其基本思想是借助计算机，对企业生产过程与生产管理进行优化，将企业中与制造有关的技术系统集成起来，进而提高企业的竞争力。
CIM是一种组织管理和运行企业生产技术的新哲理。
但是，这种理论当时并未引起人们的主意，直到1981年才被广泛接受，并被丰富、扩展作为制造业新一代生产方式来认识。
计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）是基于CIM 哲理而组成的系统，即它是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息流与物质流有机集成并优化运行的复杂大系统。
这一定义是针对离散型工业而言的。
1984年，欧共体提出了欧洲信息技术研究发展战略计划，其中一项为计算机集成化生产，到1986年，欧共体又及时的把CIMS概念扩展至流程工业，形成了CIPS，即流程工业计算机集成制造系统(CIMS in process industry) ，也可称计算机集成过程系统(Computer Integrated Process System)，并倡导在石油、化工、能源等连续型生产过程中实施CIPS计划。
1.1.2 流程工业综合自动化的发展流程工业综合自动化是指产品设计、生产制造和生产管理等的全面自动化。
综合自动化系统是通过将先进的制造技术与现代管理技术、信息技术、自动化技术、系统工程等有机结合，实现企业自动化方面的整体解决方案，即实现企业生产的各个环节。
从市场分析、经营决策、管理、产品设计、加工制造、销售到售后服务等过程的全局的集成优化，是集控制、优化、调度、管理、经营于一体的自动化系统。
现代建模和仿真技术的应用及发展
现代建模和仿真技术的应用及发展随着科学技术的不断发展，现代建模和仿真技术在各个领域得到了广泛的应用，从工业制造到医疗保健，从城市规划到人机交互，都能够看到其重要性和必要性。
本文将重点探讨现代建模和仿真技术的应用及其发展前景。
建模和仿真技术可以被定义为对一个现实系统的特性进行数学建模、仿真、分析和优化的过程。
这种技术的应用可以使工程师、设计师和决策者能够更加全面地了解和优化系统的性能，及时发现并解决问题，减少成本，提高效率。
首先，现代建模和仿真技术在工业制造领域得到了广泛的应用。
通过建模和仿真技术，工程师可以在设计阶段就模拟出不同的生产流程、操作参数和原材料，从而能够提前发现潜在的问题并进行优化。
例如，在汽车制造业中，可以利用建模和仿真技术模拟和优化制造过程中的各个环节，从而提高生产效率，降低成本，并使产品更加可靠。
其次，在医疗保健领域，现代建模和仿真技术的应用也非常重要。
通过建模和仿真技术，医生和研究人员可以对疾病的发展过程进行建模和仿真，进而提前预测病情的发展趋势，为医疗决策提供科学依据。
此外，建模和仿真技术还可以用于手术模拟和操作培训，使医生和护士能够在模拟环境中进行实践操作，提高手术成功率并减少手术风险。
在城市规划领域，现代建模和仿真技术也发挥着重要的作用。
通过建模和仿真技术，城市规划师可以模拟和评估各种城市规划方案的效果，包括交通流量、空气污染和能源消耗等。
这使规划师能够更好地了解城市系统的运作方式，并对规划方案进行相应的优化调整，以实现可持续发展和提高居民生活质量。
此外，在人机交互领域，现代建模和仿真技术的应用也非常广泛。
通过建模和仿真技术，可以模拟和评估人机交互系统的用户体验，从而改善用户界面设计和用户交互方式。
例如，在游戏开发中，可以使用建模和仿真技术来模拟和优化游戏的物理引擎和人物动作，提供更加逼真和流畅的游戏体验。
综上所述，现代建模和仿真技术在各个领域的应用非常广泛，包括工业制造、医疗保健、城市规划和人机交互等。
系统仿真原理及应用
2009-2010年第2学期系统仿真原理及应用教学内容绪论离散事件系统仿真输入数据的分析仿真结果与系统方案分物流仿真软件介绍学校：武汉科技学院学院：机电工程学院班级：工业工程071姓名：学号：参考教材•《物流系统仿真原理与应用》张晓萍主编.中国物资出版社,2005.•《生产系统建模与仿真》孙小明编著.上海交通大学出版社,2006.•《制造系统建模与仿真》目录第1讲绪论系统仿真技术的发展历史1.2 系统仿真的基本概念系统仿真技术的特点系统仿真的应用系统仿真的相关技术第2讲离散事件系统建模与仿真的基本原理 系统建模与仿真的基本步骤离散事件系统建模的基本要素建立系统模型的常用方法离散事件系统仿真程序的基本结构系统建模与仿真案例分析第3讲输入数据的分析简介原始数据的收集随机变量的识别参数估计拟合度检验第4讲随机变量的产生随机数的生成方法随机数发生器的检验随机变量的生成原理典型随机变量的生成第5讲排队系统的建模与仿真⏹排队论的基本概念排队系统的组成到达模式服务机构排队规则队列的度量⏹排队模型的分类⏹排队系统的分析单服务台M/M/1模型多服务台M/M/c模型M/M/c和M/M/1模型比较第6讲系统仿真算法事件调度法活动扫描法进程交互法第1讲绪论1.1 系统仿真技术的发展历史一、系统模型系统模型——对实际系统进行简化和抽象、能够揭示系统元素之间关系和系统特征的相关元素实体。
•物理模型——根据相似准则缩小和简化的实际系统，对这样的物理模型进行实验研究，其结果可以近似推广到原系统。
存在的主要问题：研究费用较为昂贵试验是有限制的需要花费大量的时间数学模型仿真模型1952年美国成立仿真学会美国的《21世纪制造业发展战略报告》中提出，2020年前世界制造业面临的6大挑战和10大关键技术中，10大关键技术的第5项是“企业建模及仿真”。
20世纪40年代，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念世界先进国家的生产企业将生产仿真研究作为研究生产系统的一个重要手段，如英特尔、戴尔、马士基等，在企业扩建和改造的前期、新产品生产的投入之前，都会运营计算机仿真技术对企业将要采用的生产系统进行仿真和预测，为生产系统的调度决策、生产能力预测、生产设备的合理匹配、生产线的效率提高提供量化依据，为生产系统的早日投入正常生产运行起到出谋划策的作用。
工业工程在生产系统仿真中的应用研究
工业工程在生产系统仿真中的应用研究工业工程是一门涵盖了人力、物料、设备、资金等多个方面的学科，逐渐在生产系统仿真中得到广泛应用。
生产系统仿真是通过建立数学模型，模拟实际生产过程，以评估和改进生产系统性能的方法。
本文将深入探讨工业工程在生产系统仿真中的应用研究。
一、生产系统仿真的意义和挑战生产系统仿真作为一种有效的工具，不仅可以减少实际测试的成本和时间，还能提供决策支持，提高生产效率。
然而，生产系统的复杂性和随机性给仿真模型的建立带来了巨大挑战。
这就需要工业工程师充分应用其领域知识和技术，以克服这些挑战。
二、工业工程在生产系统仿真中的建模方法1. 流程建模：通过对生产系统流程的建模，确定生产过程中的各个环节及其关系，为后续仿真提供基础。
2. 设备建模：对生产系统中的设备进行建模，包括设备的容量、性能参数和故障概率等，以便在仿真中模拟实际设备运行情况。
3. 人力建模：考虑到工人对生产系统效率的影响，需要对工人的能力、工作时间和行为进行建模，并将其纳入仿真模型。
4. 物料建模：对生产系统中的物料流进行建模，包括物料的供应、运输和储存等环节，以评估物料流动对整个系统性能的影响。
三、工业工程在生产系统仿真中的应用案例1. 生产能力评估：通过仿真计算，估算生产系统的产能和生产效率，并寻找瓶颈和效率低下的环节，为生产优化提供依据。
2. 工艺改进：通过仿真分析，找出生产过程中的瓶颈，并进行合理调整和优化，以提高生产效率和质量。
3. 库存控制：通过仿真模拟生产和供应链的各个环节，可以准确预测库存变动和供需平衡，以避免库存过多或过少的问题。
4. 订单调度：通过仿真模拟各种订单的到达时间和优先级，以及设备和人力的调度情况，可以优化订单执行的顺序和方式，提高交付效率。
四、未来工业工程在生产系统仿真中的发展方向1. 数据驱动的仿真建模方法：利用大数据和机器学习技术，将实时数据纳入仿真模型，使其更加准确地模拟实际生产系统，并能实时调整仿真参数。
OTS操作员培训仿真系统及应用技术分析
OTS操作员仿真培训系统介绍1、操作员培训仿真系统的需求产生作为迅速发展崛起的流程工业生产大国，中国的工业发展和产品产量已居世界前列，像是流程工业所涉及的石油、天然气、化工、钢铁、有色、建材、造纸等典型行业，在国际上具有举足轻重的地位。
化工、石化类型的生产企业，常常具有连续操作、设备密集、高温易蚀、易燃易爆、有毒有害等特点，而往往由于企业对安全方面的重视程度问题，容易引发各类化工企业安全事故。
何为OTS?OTS:Operator Training System, 即操作员培训系统，其核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟化工/石化/炼油等行业各流程的真实生产过程，建立对应的“虚拟工厂”，包含其生产过程及其控制逻辑。
在此基础上，实现对工厂过程和控制逻辑的模拟、调整和培训。
这种仿真模拟技术可逼真地模拟工厂的开车、停车、正常运行和各种事故过程的现象和操作，是生产装置操作工培训和工艺方案研究的高效手段。
为何需要OTS？流程工业面临着几大问题：人员安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；生产安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；操作安全：造成事故的原因，有75％是由于人员的误操作引起。
如果能够提高工厂内的操作员的安全意识，并且在开车、停车、故障、装置事故应急等各种情景下，能够迅速做出正确处理反应，则可以大大减少安全事故的发生概率，并减少事故带来的经济损失和人员伤亡。
2、操作员培训系统发展历程操作员培训系统（OTS，Operator Training System）起源于计算机流程模拟技术的发展。
计算机流程模拟的第一代系统始于1958年，研发者为美国凯洛格公司、休斯顿大学和普渡大学，第一代系统尝试采用数学建模方法对特定流程进行模拟。
第二代系统始于1980年代的孟山都、布朗、洛克格、埃克森、模拟科学等公司的研究，第二代系统在数据库、数学模型以及解算策略等方面都有较大的提高。
第三代系统始于1990年代，除了具有完善的数据库系统、复杂而精确的数学模型外，还具有设备计算、经济评价、工况分析、优化等功能，它的研发者就是目前国内所熟悉的艾斯本技术（产品Aspen Plus）、英维思（产品SimSci）、霍尼韦尔（产品UniSim）和横河（产品OmegaLand）。
《工业机器人虚拟仿真技术》教学教案
《工业虚拟仿真技术》教学教案第一章：工业概述1.1 的定义与发展历程1.2 工业的类型与结构1.3 工业的应用领域1.4 工业的发展趋势第二章：工业虚拟仿真软件介绍2.1 虚拟仿真软件的作用与意义2.2主流工业虚拟仿真软件介绍2.3 软件的安装与使用方法2.4 虚拟仿真软件的操作界面与功能第三章：工业编程基础3.1 工业编程语言概述3.2 常用编程指令与功能3.3 编程实例：简单的工业运动编程3.4 编程注意事项与技巧第四章：工业路径规划与避障4.1 路径规划的基本概念与方法4.2 常见的路径规划算法4.3 避障策略与算法4.4 路径规划与避障实例分析第五章：工业视觉系统5.1 工业视觉系统概述5.2 视觉系统的组成与工作原理5.3 视觉系统在工业中的应用案例5.4 视觉系统的调试与优化方法第六章：工业离线编程与仿真6.1 离线编程的概念与优势6.2 离线编程软件的架构与功能6.3 离线编程实例：工业搬运任务6.4 离线编程的注意事项与最佳实践第七章：工业调试与维护7.1 工业的调试流程与方法7.2 维护保养的基本知识7.3 故障诊断与排除策略7.4 案例分析：常见故障的诊断与处理第八章：工业系统集成与应用8.1 工业系统集成的概念与流程8.2 工业与周边设备的协同控制8.3 工业在不同行业的应用案例8.4 系统集成过程中的优化与调试第九章：工业在制造业中的应用9.1 制造业中的发展趋势9.2 应用案例：焊接、喷涂、装配等9.3 应用中的关键技术解析9.4 制造业中的未来挑战与机遇第十章：工业安全操作与规范10.1 工业的安全操作原则10.2 操作中的安全防护措施10.3 紧急情况下的应对与处理10.4 安全操作培训与意识培养第十一章：工业仿真软件的高级应用11.1 仿真软件的高级功能介绍11.2 仿真软件在系统设计中的应用11.3 高级编程语言与仿真技术11.4 案例分析：高级功能在实际项目中的应用第十二章：工业的故障诊断与分析12.1 故障诊断的基本原理与方法12.2 故障诊断技术的分类与发展12.3 故障诊断与分析的实际应用案例12.4 故障诊断在维护中的重要性第十三章：工业在服务领域的应用13.1 服务的定义与分类13.2 服务在工业领域的应用案例13.3 服务发展的关键技术13.4 服务未来的发展趋势与挑战第十四章：工业的智能化发展14.1 智能化的基本概念14.2 智能化技术在工业中的应用14.3 当前热门的智能化技术14.4 智能化在未来工业发展中的角色第十五章：综合项目实践与案例分析15.1 项目实践的意义与目的15.2 综合项目实践的流程与方法15.3 案例分析：实际项目中的成功与失败经验15.4 项目实践的总结与反思重点和难点解析本《工业虚拟仿真技术》教学教案的重点和难点如下：重点：1. 工业的基本概念、类型与结构。
OTS操作员培训仿真系统及应用技术分析培训讲学
OTS操作员仿真培训系统介绍1、操作员培训仿真系统的需求产生作为迅速发展崛起的流程工业生产大国，中国的工业发展和产品产量已居世界前列，像是流程工业所涉及的石油、天然气、化工、钢铁、有色、建材、造纸等典型行业，在国际上具有举足轻重的地位。
化工、石化类型的生产企业，常常具有连续操作、设备密集、高温易蚀、易燃易爆、有毒有害等特点，而往往由于企业对安全方面的重视程度问题，容易引发各类化工企业安全事故。
何为OTS?OTS:Operator Training System, 即操作员培训系统，其核心是仿真模拟技术，即在计算机上仿真模拟化工/石化/炼油等行业各流程的真实生产过程，建立对应的“虚拟工厂”，包含其生产过程及其控制逻辑。
在此基础上，实现对工厂过程和控制逻辑的模拟、调整和培训。
这种仿真模拟技术可逼真地模拟工厂的开车、停车、正常运行和各种事故过程的现象和操作，是生产装置操作工培训和工艺方案研究的高效手段。
为何需要OTS？流程工业面临着几大问题：人员安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；生产安全：全球每年因化工事故造成的损失约4000亿元；操作安全：造成事故的原因，有75％是由于人员的误操作引起。
如果能够提高工厂内的操作员的安全意识，并且在开车、停车、故障、装置事故应急等各种情景下，能够迅速做出正确处理反应，则可以大大减少安全事故的发生概率，并减少事故带来的经济损失和人员伤亡。
2、操作员培训系统发展历程操作员培训系统（OTS，Operator Training System）起源于计算机流程模拟技术的发展。
计算机流程模拟的第一代系统始于1958年，研发者为美国凯洛格公司、休斯顿大学和普渡大学，第一代系统尝试采用数学建模方法对特定流程进行模拟。
第二代系统始于1980年代的孟山都、布朗、洛克格、埃克森、模拟科学等公司的研究，第二代系统在数据库、数学模型以及解算策略等方面都有较大的提高。
第三代系统始于1990年代，除了具有完善的数据库系统、复杂而精确的数学模型外，还具有设备计算、经济评价、工况分析、优化等功能，它的研发者就是目前国内所熟悉的艾斯本技术（产品Aspen Plus）、英维思（产品SimSci）、霍尼韦尔（产品UniSim）和横河（产品OmegaLand）。
计算机仿真技术：第1章 仿真技术综述
定理、定律或公式，经过分析和演绎，找出系统内部 各部分或环节之间的相互关系，推导出系统的数学模 型。
❖ 系统辨识 根据系统的输入和输出的观测信息来估
计它的数学模型。
❖ 综合法 综合法就是将解析和实验结合起来的建模
方法。
三、仿真
仿真，就是模仿真实的事物，也就是用一个模型来模仿真实
(1) 对于一个大型的仿真系统，有时系统中的某一部分很难建立 其数学模型，或者建立这部分的数学模型的代价昂贵，精度也难 以保证。例如，在红外制导系统仿真时，其红外制导头以及各种 物理场的模型建立是相当困难的。为了能准确地仿真系统，这部 分将以实物的形式直接参与仿真系统，从而避免建模的困难和过 高的建模费用。
（3）有序性和动态性
比如，生命是一种高度有序的结
构，它所具有的复杂功能组织，
与现代化大工业生产的“装配
C •
线”非常相似，这是一种结构
B•
上的有序性，对任何系统都是
适用的。又如图1.1.1所示，一 A• 个非平衡系统如果经过分支点A、
B到达C，那么对C态的解释就
必须暗含着对A态和B态的了解。
这就是系统的动态性。
无论什么系统均具有4个重要的性质： 整体性 相关性 有序性 动态性
（1）系统的整体性。各部分是不可分割的。就好像人体，它
由头、身躯、四肢等多个部分组成，如果把这些部分拆开，就 不能构成完整的人体。至于人们熟悉的自动控制系统，其基本 组成部分(控制对象、测量元件、控制器等)同样缺一不可。整体 性是系统的第一特性。
上一节我们讲过，仿真就是模仿一个真实系统，所遵循的 基本原则就是相似原理。根据相似论的研究方法和仿真技术的 研究方法，在建立物理系统的模型时，我们认为物理系统和模 型应该满足几何相似、环境相似和性能相似中的一种或几种。
系统仿真技术在控制系统中的应用_张凌雁
数据 , 对系统进行分析 , 确定 各组成 要素以 及表征 这些 要素 的状态变量和参数之间的数学逻辑关系 , 建立被研究 系统的 数学逻辑模 型。我们 将这一 阶段的 技术称 为建模 技术 或建 模方法学。 3. 2 模型变换阶段 主要是根据原始数学逻辑模型的形式、 计算机的 类型以 及仿真目的将原始数学逻 辑模型 转变为 适合于 计算机 处理 的仿真模型 , 这是系统仿真的重要一步。我们将这一 阶段的 技术称为仿真算法或仿真模型建立方法。 3. 3 仿真实验阶段 主要是设计好一个实验 的流程 , 然 后对 模型进 行装 载 , 并使它在计算机上运转 起来。同时 要记录 模型运 行中 各个 变量的变化 情况 , 根据 运行结 果对模 型进行 验证 , 最后 按实 验要求整理成报告并输 出。我们将 这一阶 段的技 术称 为仿 真软件技术或仿真实验设计技术。 以上三个主 要阶 段 及其 技术 内 容可 以 用图 1 来 表 示。 下面将以实 例来说明建 模方法、 仿真 计算和 仿真软 件技 术。 这对任何要建立模型进行仿真的系统都是适用的。
4 仿真研究的工具
目前 在 数 值 计 算 中 使 用 最 广 泛 的 工 具 是 美 国 M ath Works 公司的 M AT L AB, 它是一个高级的 集数值 分析、 处理 与计算 功能为 一体 的软 件 ; SIM U L IN K 是 基于模 型化 图形 组态 的 动 态 系 统 仿 真 软 件 , 是 M AT LA B 的 一 个 工 具 箱。
图2
水箱系统液位控制原理
图 3 水箱系统的数学模型 5. 2 模型变换 如上所述 , 系统仿真就是 将要仿 真的 系统 进行模 型化 , 然后把系统的模型放到计算机上运转 , 但计算机不能直接 执 行模型 , 需将仿真模型转换成仿真程序 , 才能执 行之。因此 , 仿真程序的正确性也 直接影 响着模 型的有 效性。所 以要 对 仿真程序进行检验。一般在仿真程序关键处设置 开关语句 , 使这些语句能较细地显示出系统瞬时状 态的变( 下转 44 页 )
论计算机仿真应用的作用论文
毕业论文论文名称：论计算机仿真与应用的作用计算机仿真与应用技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为根底，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进展试验研究的一门综合性技术。
计算机仿真技术具有经济、平安、可重复和不受气候、场地、时间限制的优势，被称为除理论推导和科学试验之外的人类认识自然和改造自然的第三种手段。
据?2013-2017年中国计算机仿真行业开展前景与投资预测分析报告?[1]数据显示，计算机仿真技术广泛应用于国防、工业及其他人类生产生活的各个方面，如：航空、航天、兵器、国防电子、船舶、电力、石化等行业，特别是应用于现代高科技装备的论证、研制、生产、使用和维护过程。
目前，计算机仿真行业已经成为代表国家关键技术和科研核心竞争能力，具有相当规模的产业。
计算机仿真行业按仿真技术的应用特点可以划分为计算机仿真测试、仿真模拟训练、虚拟制造等领域，其中计算机仿真测试又可分为机电仿真测试和射频仿真测试、通用测试等。
根据前瞻网研究分析，目前全球计算机仿真市场的总体规模已超千亿美元，中国计算机仿真市场的总体规模在700亿人民币以上，未来计算机仿真行业开展潜力巨大。
计算机仿真行业是一个全球竞争的行业。
目前以美国为首的欧美兴旺国家厂商凭借先发优势和成熟仿真产品，在全球X围内的计算机仿真主要市场占据领先地位，其主要企业包括美国国家仪器公司(NI)、德国dSPACE公司、美国安捷伦科技XX、英国思博伦公司、CAE公司等。
国内计算机仿真行业开展较晚，其在国内的应用包括军用和民用两个领域，在开放的民用市场，国外企业凭借产品技术的先进性和兴旺的市场销售网络，在相应市场处于优势地位。
在国防军工、核能源、航空航天以及其他尖端核心技术等军用领域，受国防平安和国外禁运等多重影响，国外企业和产品受到很大限制，难以直接进入，拥有国防军工资质的国内厂商特别是具有一定自主创新能力的国内厂商可以凭借自主产品和贴近终端用户的个性化效劳参与竞争，并具有相当的竞争优势。
使用Python进行系统仿真技术
使用Python进行系统仿真技术使用Python进行系统仿真技术第一部分：介绍系统仿真技术及其应用领域（约500字）系统仿真技术是一种通过建立数学或计算机模型来模拟现实系统行为的方法。
它可以帮助我们更好地理解和预测复杂系统的运作方式，并且在各个领域具有广泛的应用。
无论是用于工业、军事、医疗、交通等领域，系统仿真技术都发挥着重要的作用。
在工业领域，系统仿真可以帮助优化生产流程、资源利用和物流运输等方面的决策。
通过建立仿真模型，我们可以模拟不同的生产策略、设备配置和人员调度，进而评估其对生产效率、成本和质量的影响。
这种仿真技术可以减少试错成本，并帮助企业做出更明智的决策。
在军事领域，系统仿真可以用于战场规划和军事训练。
通过建立仿真模型，我们可以模拟不同兵力部署、武器装备和作战策略，从而评估其对作战效果和风险的影响。
这种仿真技术可以帮助军方更好地制定作战计划，提高军事力量的实战水平。
在医疗领域，系统仿真可以用于疾病传播模拟和医疗资源规划等方面。
通过建立仿真模型，我们可以模拟不同的传染病传播路径、人员流动和隔离措施，进而评估其对疫情控制和医疗资源利用的影响。
这种仿真技术可以帮助医疗机构和政府部门更好地应对突发公共卫生事件，并做出及时的决策。
在交通领域，系统仿真可以用于交通流量模拟和交通管理等方面。
通过建立仿真模型，我们可以模拟不同的交通网络、车辆流动和交通信号控制，进而评估其对交通流量和拥堵情况的影响。
这种仿真技术可以帮助交通部门制定优化交通规划和管理策略，提高交通运输效率和安全性。
第二部分：Python在系统仿真中的应用（约800字）Python是一种强大的编程语言，在系统仿真领域也得到了广泛应用。
它有丰富的科学计算库和数据处理工具，让开发者能够更便捷地进行系统建模和仿真实验。
在系统建模方面，Python提供了诸多数学和科学计算库，如NumPy、SciPy和SymPy等，可以帮助我们建立数学模型并进行计算。
基于智能仿真技术的工业自动化仿真系统开放性设计
基于智能仿真技术的工业自动化仿真系统开放性设计王猛刘颖（莱芜钢铁集团有限公司自动化部板带厂，山东莱芜271104）摘要：本文简要介绍了以西门子S7-300和S7-400PLC仿真软件S7-PLCSIM为智能试验平台，运用开放性设计方法成功开发出可实际应用的工业自动化仿真系统。
该系统可以有效的模拟PLC绝大多数功能，具有功能强大、高精度仿真、使用方便等优点。
关键词：S7-PLCSIM；工业自动化；仿真系统中图分类号：TP273 文献标识码：A文章编号：Openness design based on intelligent simulation technology industrial automationsimulation systemWang Meng liu Ying(The Automation Department of Laiwu Iron and Steel Group Corporation, Laiwu 271104, China）Abstract：The article mianly introduce thesiemens S7-300 andS7-400PLC simulation software S7-PLCSIM is the intelligenceexperiments the platform, carries on the open design and the successinvestment practical application industrial automation simulationsystem. This system may the effective simulation PLC overwhelmingmajority function, have the function to be formidable, merit and so onhigh accuracy simulation, easy to operate.Keywords:S7-PLCSIM; Industrial automation; Simulation system1 引言随着钢铁工业的发展和自动控制水平的提高，一方面要求运行人员具有更高的操作技能和应变能力；另一方面，由于生产规模的扩大和工艺复杂程度的提高，对生产安全经济运行指标和性能要求的提高，需要技术人员对系统进行深入研究，然而由于在实际的生产过程中不可能做过多的实验，因此利用智能仿真软件，构建智能试验平台进行仿真研究必然成为有效的研究手段。
动态仿真系统(OTS)的应用
动态仿真系统(OTS)的应用摘要：操作员动态仿真（OTS）培训系统用于在装置开工前、后培训操作员，目的在于全面地提高操作人员的综合操作技能水平、过程知识和经验，使他们熟练操作DCS 、SIS 等控制系统，熟悉调节控制的方法，全面掌握和了解工艺过程本身的原理以及其动态特性，提高操作员素质，减少和避免由于人为因素导致的事故、损失，确保装置安全、顺利开停工及平稳、安全生产。
关键词：动态仿真提高操作水平平稳生产安全生产引言现在的石油化工工业是以巨大的复杂的设备和高度密集的联合体为基础，新建装置的大部分关键设备都很先进，自动化程度很高。
其各类操作人员，尤其是一线操作人员比较缺乏经验，又面临着更加复杂的和全新的工艺流程，因此必须对操作人员进行很好的培训。
在这种背景下，一种新颖的培训方式脱颖而出——基于计算机的模拟工厂操作实际的仿真培训系统（OTS）。
与传统的操作现场讲解培训的培训方式不同，动态仿真系统更加切合生产实际，无任何危险性，灵活性高，占用时间少，进度快，效果突出，而且培训开支很少。
一、OTS概述1、开发软件介绍OTS培训系统使用国外先进的ISIM动态模型软件开发，它用C++编译而成，是真正的模块化、面向对象设计、图形化建模界面的仿真模型开发平台。
在该软件环境下可以模拟实际装置所有的工艺过程和控制系统，制氢装置模型开发都基于此平台完成。
仿真模型开发软件以动态模拟技术为基础，具有精确地工艺设备算法库、完善的物性数据库以及与各DCS厂家控制器相一致的控制算法库，保证了开发出的模型具有较高仿真精度及较好的动态响应效果，该OTS培训系统在外面数据链接上，支持带有OPC接口的软件，可以实现与DCS、APC、MES等系统的无缝连接。
因此在项目执行过程中，通过对模型的测试可以起到良好的工艺及控制过程的验证作用。
2、功能介绍OTS培训系统中的仿真模型开发是根据实际装置情况开发的，该OTS系统是对制氢装置生产过程的模拟，包括必要的设备、仪表、联锁及控制回路等。
数字化制造及数字化仿真技术和案例仿真
国外发展现状
(3) CIMS的推广应用。从1987年开始实施到今天，己经在我国的 机械、电子、航天、航空、轻工、纺织、石油、化工、冶金等十 几个主要的制造行业，200多家不同规模、不同类型的企业实施了 CIMS工程，对行业和地区的制造企业的信息化、现代化起了重要 的牵引导向作用。 (4) Intranet/Extranet建设方面，我国企业Intranet/Extranet 应用在近年也表现出了良好的发展势头，许多企业正在对原有信 息系统进行基于Internet技术的改造或组建Intranet/Extranet平 台，企业间可以实现资源的共享，大大提高了生产
数字化仿真软件
机械系统动力学自动分析ADAMS
是美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc.)(现已并入美国MSC 公司)开发的虚拟样机分析 软件
数学软件Matlab
美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算 法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的 高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB和Simulink两大部分
快速原型数据库虚拟现实批量生产前必须制出样品以表达设计构想快速获取产品设计的反馈信息并对产品设计的可行性作出评估论证是按照数据结构来组织存储和管理数据的仓库相关概念国外发展现状数字化制造发展现状在机械制造领域国外各大企业都投入大量人力和物力进行计算机集成制造系统工的研究己经出现了不少成功的应用案例比如美国波音公司应用工技术成功开发出波音飞机使开发周期由过去的一年缩短到年半成本降低了实现了从产品的设计工艺编排产品制造检测装配等整个过程的一体化无纸加工显著的缩短了产品开发周期提高了质量增强了企业的市场竞争力充分显示了的优越性国外发展现状cims系统比较庞大涉及企业的宏观决策资源优化市场运作资金运营等方面国外相当部分的企业也没有实现真正意义上的cims但是在产品的设计到制造过程中成功的应用了cadcappcam技术取得了不错的效果
仿真简介及其应用
仿真简介及其应用11.1 仿真的定义我们这里所述的仿真，并不是针对一些设备的机械的动作的仿真，而是指系统仿真。
系统仿真是评估对象系统（例如制造系统、物流仓储、生产计划等）的整体能力等为目的的一门专业技术。
（备注：计算机没有普及以前, 进行物流系统仿真, 普遍采用数学方法建立数学模型。
）系统仿真的发展基本上是伴随着仿真软件和优化算法的发展而成长的。
而随着技术的发展和成熟，以及与其他信息技术的集成，而这种集成化的仿真技术也是未来发展的主要方向，目前，我们将集成化的系统仿真在制造行业的应用称之为数字工厂。
数字工厂的定义如下：在仿真环境中构建与现实工厂相对应的、完整的数字工厂，实现对实际生产过程的实时动态监测；同时基于仿真分析系统，可实现对规划方案前期的验证和优化，实现生产数据的多维分析，支持资源配置方案评估、多层次计划验证和优化等业务决策。
1.2 仿真的发展仿真，也称为模拟, 通俗来讲, 它就是按照客观的实际情况, 把所要研究的问题或对象构造成模型, 然后在模型上进行实验或试验, 以观察一项设计或计划方案, 在接近于实际的条件下, 其工作或运行情况是否合乎主观的意图或要求, 或者是同时分析比较几个设计或计划方案, 以确定其中哪一个方案更符合主观的意图或要求, 具有更好的技术性能或经济效果, 从而确定选择其中一个较好的设计或计划方案。
仿真技术是在世纪年代末以来, 伴随着计算机技术的发展, 仿真技术最初主要应用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域, 后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门, 并进一步扩大到今天的社会系统、经济系统、交通运输系统等一些非工程系统领域。
现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为复杂系统, 特别是高技术产业中不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段, 其应用范围还在不断扩大。
2随着全球范围内市场竞争的加剧，缩短产品的设计周期、生产周期、上市周期，降低开发成本已成为企业追逐的目标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流程工业综合自动化系统的仿真技术及其应用作者：章建栋，冯毅萍，荣冈来源：互联网2010-06-290人分享此文分析了该集成仿真技术面临的关键问题，包括多分辨率建模技术，分布式集成仿真技术标准和集成仿真平台，以及可视化仿真技术等，最后探讨了仿真技术未来的发展方向。
0 引言面对全球激烈的商业竞争，流程工业企业纷纷通过提高产品质量、降低运营成本和缩短交货期等手段来提升自己的竞争力。
在这个过程中，计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS)受到高度重视，不少学术机构对此进行了研究，并提出了不同的CIMS体系结构，比较典型的有：欧共体EsPRIT的计算机集成制造开放系统体系结构(Computer Integrated Manufacturing Open System Archltecture，CIM-OSA)、普渡大学的普渡企业参考体系结构(Purdue Enterprise Reference Archltecture，PERA)，以及美国先进制造研究中心(Advanced Manufacturing Research，AMR)的企业资源规划(Enterprise Resource Planning，ERP)／制造执行系统(Manufacturing Executive System，MES)／过程控制系统(Process Control system，PCS)三层企业集成体系结构(如图1)。
其中，AMR的三层企业集成体系结构已成为当今西方先进工业国家流程工业综合自动化系统理论和产品的主流框架，并在实际应用中取得了显著的效益。
在ERP／MES／PCS三层企业集成体系结构中，PCS层通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic controllcr，PLC)、集散控制系统(Dlstributed Control system，DCS)或现场总线控制系统，负责对生产设备进行自动控制，对生产过程实时监控；MES层通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理等应用系统来组织生产，并对PCS 层和ERP层的信息进行采集、传递和加工处理；ERP层主要根据企业的人、财、物的总结状况和产、供、销各环节的信息，对生产进行合理有效的计划和组织，使生产经营协调有序进行，并对企业战略计划进行决策。
在对上述各层次应用的研究中，仿真技术发挥了巨大的作用。
事实上，随着现代流程工业日趋大型化、复杂化和自动化，系统的模型化与仿真已成为过程系统工程领域的重要研究内容，并成为进行设备参数设定、控制系统设计、生产预测分析、决策支持优化，以及员工培训等活动不可或缺的一门技术，而计算机技术的不断发展，更是推动了仿真技术的广泛应用。
现在，企业迫切需要通过仿真技术来提高自身的竞争能力，能否有效应用仿真，将成为决定企业成败的关键因素之一。
从AMR对各层次的定义可以看出，每一层的研究对象有着很大的差异，PCS层关注生产设备，MES层着眼于生产过程，而ERP则考虑制造企业的整个产供销过程。
这造成了不同层次的应用研究对仿真的需求各不相同，并使得仿真技术在不同层次的表现形式也有所差别。
本文以ERP／MES／PCS三层企业集成体系结构为基础，对典型的流程工业企业——石化生产企业在这三个层次中的仿真应用，以及ERP／MES／PCS一层集成仿真技术进行总结和综述，指出流程r业仿真应用的发展方向。
1 过程控制系统层中的仿真PCS层主望进行各工序的过程控制，设定各种设备的具体运作参数，进行模型计算和控制计算。
根据仿真状态的不同，PCS层的流程仿真可分为稳态仿真和动态仿真。
1.1 稳态仿真稳态仿真描述的过程对象不包括时间参数，过程中的各因素不随时间而改变，所以稳态仿真只是动态过程达到平稳状态时的简化处理，它通过一系列物热衡算，为动态仿真提供初值和起始状态，同时还是过程综合和优化的基础。
化工过程稳态仿真的研究始于20世纪50年代，并于1958年由美国Kellogg公司推出第一个稳态仿真软件——Flexible Flowsheeting，此后仿真软件的发展历经三代(部分代表软件如表1)，如今已广泛应用于石化企业的生产实际中。
利用过程系统的稳态仿真主要解决以下三类问题：(1)过程系统的模拟分析如图2所示，对给定过程系统进行模拟求解，得到需要的系统状态变量，使得对该过程进行分析和验证成为可能。
这类稳态仿真应用对化工过程的动态仿真具有一定的指导作用。
(2)过程系统的设计如图3所示，对某个或某些系统变量提出设计规定要求，通过调整某些决策变量使模拟结果满足设计规定要求。
这类仿真主要用于新装置的设计、旧装置的改造和新工艺新流程的开发研究。
(3)过程系统的参数优化如图4所示，过程系统模型与最优化模型联立求解，得到一组使工况目标函数最佳的决策变量(优化变量)，以便实施最佳工况。
与过程系统的设计和改造不同，这里的优化不通过修改工艺或增加生产设备进行，而是通过调整工艺操作条件来实现。
通常将稳态模拟软件和优化软件结合，对过程操作变量进行优化。
1.2 动态仿真如1.1节所述，稳态仿真只是动态过程达到平稳状态时的简化处理，然而化工稳态过程只是相对且暂时的，实际过程中总是存在各种各样的波动、干扰和条件的变化，因此化工过程的动态变化足必然的，如开停车、故障处理等。
在研究这类动态问题时，必须使用动态仿真。
动态仿真中的动态模型由一系列微分方程组成，能真实地对实际的生产流程进行模拟，为生产制造企业进行工艺流程设计、控制系统设计、故障处理策略设计等提供了有效的工具。
动态仿真软件的开发始于20世纪80年代，1969年加拿大McMaster大学成功开发了DYNSYS，应用于指导丁二烯抽提装置的开车。
此后，美国Huston大学开发的PRODYC、杜邦公司开发的DYFLO、美国Michigan大学开发的DYSCO、日本科学家工程师协会与英国计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)中心联合开发的DPS、日本三井东亚化工公司开发的MODYS等，都在相应领域得到了成功的应用。
但是这些动态仿真软件通用性较差，直到80年代后期，才由美国Aspen T ech公司推出了著名的通用动态仿真软件SPEED UP。
20世纪90年代，动态仿真软件得到了进一步发展，新的仿真软件不断问世，其中应用最为广泛的是加拿大Hyprotech公司的HYSIS、美国Aspen Tech公司的DYNAMICS等。
此外，用于培训石化企业操作工人的仿真培训系统也可视为一种动态仿真软件，这类仿真软件兴起于20世纪80年代，比较典型的仿真培训系统有美国ABB Simcon 公司的Simcon动态模拟器，中石化集团北京燕山石油化工有限公司仿真培训中心也开发了相应的工艺操作仿真培训软件，取得了良好的效果。
利用动态仿真可以解决很多生产实际问题：(1)过程系统的工艺设计完成生产方案选择、生产参数确定等工艺设计问题，使过程系统运行在最佳状态。
(2)过程系统的控制器设计动态仿真软件接收控制器生成的控制量，得到被控对象动态模型实时的动态输出，根据该动态模型的输入输出关系，设计合理的控制器。
(3)过程系统的安全分析和预测对现有生产流程进行动态建模，运行动态仿真，分析和预测过程系统的安全状况。
(4)操作人员技能培训对操作员进行开车、停车、正常运行的操作技巧及处理紧急事故的能力训练；对仪表工程师进行仪表系统的调整、组态，仪表系统故障的分析和处理的训练；对工艺工程师进行工艺流程变量的分析、工艺参数的优化选择的训练。
2 制造执行系统层中的仿真在MES层，仿真技术可以用来模拟MES应用系统在生产制造企业的执行情况，也可以集成到某些MES软件中，以支持这些软件更好地实现其功能。
这时的仿真平台通常对企业的生产进行仿真，在ERP／MES／PCS流程工业三层体系结构中扮演了PCS层的角色(如图5)，它接收并执行南MES层生成的计划调度指令。
仿真生成底层装置的生产信息，提供给MES各应用系统(包括物料平衡、能耗物耗管理等)。
与应用于PCS层的仿真有所不同，基于MES应用的仿真在装置建模上做了较大的简化，使用粒度较大的装置模型。
炼油厂调度软件SIPP系统中包含有调度仿真模块，其流程装置模型使用的都是简化的线性模型，这是由两者在应用目标上的不同造成的。
PCS层的仿真应用更关注对装置的控制，因此需要细致地描述装置生产状态的变化情况：而MES层的仿真应用则关注对整个工厂生产过程的控制，只需要粗略地描述装置在特定时段内的生产情况即可。
目前，基于MES层的仿真已得到了广泛的应用，主要解决两类问题：(1)为MES应用软件提供测试和培训平台(如图6)，浙江大学基于Matlab的仿真系统Intel-Sim已成功地应用于数据校正系统和公用工程管理系统的测试。
(2)为生产调度优化提供仿真分析数据(如图7)，即“what-if”分析。
事实上，炼油厂的凋度工具大多是基于调度仿真的，通过调度仿真，可以分析和预测在特定调度指令下，工厂生产的物流、能耗和设备状态，并为进一步生成可行的优化的调度指令提供必要的数据。
如著名的商业调度软件Aspen Tech公司的Aspen Orion、Hyprotech与KBC公司的HYSIS．Rfinery都集成了调度仿真、线性规划和专家系统等技术，巴西圣保罗大学开发的SIPP和希腊佩特雷大学开发的原油调度软件也都将调度仿真和其他优化技术相结合，以实现调度指令的生成。
3 企业资源计划层中的仿真在ERP层中，仿真技术主要用于模拟ERP应用软件在生产制造企业的执行情况，同时它也是供应链管理的重要辅助工具，帮助企业决策者做出正确的供应链决策。
ERP的业务涉及产、供、销三个环节，因此，该层的仿真模型不仅包括MES层仿真中的生产流程模型，还应具有原料供应、原料存储、产品存储、产品配送和产品销售等过程的模型，如图8所示。
ERP层上的仿真技术主要用于解决三类问题：(1)生产计划优化决策的分析计划优化是ERP层一项重要的业务，目前使用最为流行的商业计划优化软件有Aspen Tech公司的PIMS、Honeywell公司的RPMS和Haverly公司的GRTMPS，这些软件都以线性规划为优化算法，来获取最优计划决策。
除了获取优化决策之外，有些计划优化软件还有一定的仿真功能，通过仿真得到的生产数据，使用“what-if”分析方法来分析和预测计划决策对企业生产的影响(如图9)，如PetroPlan。
(2)ERP应用软件的仿真培训系统此时，仿真平台模拟企业的运营环境，为ERP系统提供必要的运行平台(如图10)，这在STT公司的Simulation与E-Learning白皮书中已被提及。