流程行业仿真软件简介及安装说明

流程行业仿真实训软件简介及安装说明

一、软件介绍

1、工艺认知与DCS仿真操作实训软件

包含2个子软件，对应安装包为：PSST_3D_Setup.exe（制药合成三维仿真模型）、PSST_Setup.exe（制药合成仿真实训系统）

以制药合成工艺为背景的仿真系统采用动态系统仿真技术，能够模拟制药合成的开停车过程以及各种工况下的系统的状态响应。该系统应用三维虚拟技术构建了工艺环境的漫游，并提供仿DCS仿真操作软件进行控制回路参数整定、控制系统开停车、报警及确认等操作训练。

通过该系统能够进行：

（1）工艺流程、设备及仪表认知，包括机理分析、特性分析、P&ID图绘制等

（2）DCS操作全流程开停车操作实验，包括正反作用、仪表量程、手自动切换、工况调整等操作；

（3）根据变量趋势画面开展机理分析实验，了解系统正常工况与潜在的异常工况；

（4）流量单回路控制系统投用、PID参数整定实验

（5）温度单回路控制系统投用、PID参数整定实验

（6）压力单回路控制系统投用、PID参数整定实验

（7）比值控制系统投用、参数整定实验

（8）异常报警处理实验等等

（9）其它基于仿真环境的教师自定义实验

软件提供智能评分系统对学生的操作过程和控制性能效果进行评分，并对学习过程体验进行汇总反馈。

工艺流程场景漫游

DCS操作软件

2、三级液位仿真实训系统

对应安装包为：MLST_Setup.exe

三级液位仿真系统采用动态系统仿真技术，能够模拟各种工况下的系统状态响应。该仿真系统为VV&A等级的动态特性验证工具。学生可使用软件自带的控制系统组态功能和趋势曲线分析功能开展控制方案、控制算法的设计与验证，进行探索性实验。教师可通过设备尺寸、阀门属性自定义进行被控对象特性的修改，支持全班学生的个性化实验。

通过该系统能够进行：

（1）单容（卧式、立式）液位单回路控制设计及PID参数整定实验

（2）单容（卧式、立式）液位串级控制设计及PID参数整定实验

（3）双容液位单回路控制设计及PID参数整定实验

（4）双容液位串级控制设计及PID参数整定实验

（5）三容液位单回路控制设计及PID参数整定实验

（6）三容液位串级控制设计及PID参数整定实验

（7）比值控制设计及PID参数整定实验

（8）其它教师自定义的实验方案

软件提供智能评分系统对学生的操作过程和控制性能效果进行评分，并对学习过程体验进行汇总反馈。

工艺流程图及实时动态数据显示

控制系统设计、控制回路组态及参数调整

3、在线实验管理系统

两个仿真系统都提供了在线实验管理系统，该系统以浏览器方式，提供了课程管理、学生管理、成绩管理等功能。教师通过此系统，能够高效跟踪每个学生的学习进度、学习体验、作业完成情况、成绩统计等，有效提高教学效果与效率。

4、教学建议

我们认为一个较为理想的流程行业自动化类实践能力的学习路径是：

第一步：熟悉工业被控对象的工艺流程、工艺特点、内在机理和对象特性等，不了解工艺机理是不可能成为合格的过程控制工程师。可基于上述三维的工艺场景漫游软件（制药合成三维仿真模型）和相关的课程设计实现教学目的。

第二步：学习和掌握工业控制系统的操作使用，基于已有的控制系统，进行DCS实操与PID参数整定，熟悉、掌握对象操作的要点以及控制器投用、调节和参数整定方法。可基于上述制药合成仿真实训系统实现教学目的。

第三步：在理解工艺和控制系统操作能力的基础上，要求学生根据给定的对象及控制要求，自主设计控制方案和控制回路，并进行实施与调优。可基于上述三级液位仿真软件实现教学目的。

这三个步骤由浅入深，由易到难。通过三个步骤的实验，学生能够在对象特性、实际操作、控制器参数整定以及控制方案设计、实施等方面建立较为完整、系统的概念。因此建议：

1、第一步依托三维的工艺场景漫游软件（制药合成三维仿真模型）开展，第二步依托制药合成仿真实训系统展开，第三步依托三级液位仿真实训系统展开。

2、制药合成仿真实训系统主要适用于《生产实习》、《控制工程实训》等认识类、操作类、实训类课程。

3、三级液位仿真实训系统主要适用于《控制工程》、《过程控制工程》、《过程测控技术》等课程。

4、教师可根据自己课程教学实际情况，自由选择一个或几个系统开展教学。

5、根据教师开展教学的实际情况反馈，我们可陆续再开放其它工艺对象，如换热、蒸发等。

5、教学准备及实验过程说明

以三级液位仿真实训系统为例，一次实验课程主要流程示例如下：

教师准备过程：

●网页端

（1）登陆在线实验管理系统

（2）新建课程（或打开已有课程）

（3）新建实验（如单回路控制实验）

（4）设置实验结果提交截止时间

（5）实验完成后，收集管理学生成绩

●三级液位仿真实训系统端

（1）打开系统软件

（2）打开相应的工程（三级液位系统模板）

（3）评分设置（设置本次实验的时间、被控变量的要求等）

（4）保存工程

（5）将工程通过邮件或群共享给学生，并公布此次实验考核指标

学生实验过程：

（1）打开软件

（2）打开给定的工程

（3）控制回路设计组态、PID参数设置

（4）开始运行

（5）改变控制器PID参数观察曲线变化，观察控制效果

（6）实验时间到自动提交成绩

（7）成绩查看

二、软件安装与使用

1、工艺认知与DCS仿真操作实训软件

●软件安装

（1）制药合成三维仿真模型，使用提供的安装包安装软件PSST_3D_Setup.exe。

（2）制药合成仿真实训系统，使用提供的安装包安装软件PSST_Setup.exe。

●软件使用

（1）安装完成后，点击桌面生成的快捷方式启动软件。

制药合成三维仿真模型

制药合成仿真实训系统

（2）软件启动后，会提示需要登录才能使用（制药合成三维仿真模型软件无需登录）。

此系统需要中国智能制造挑战赛的账户才能使用。因此，如果没有，请点击链接到官网进行注册（如果忘记密码，直接在登陆界面选择“忘记密码”找回即可）。

2、三级液位仿真实训软件

●软件安装

使用提供的安装包安装软件MLST_Setup.exe

●软件使用

（1）安装完成后，点击桌面生成的快捷方式启动软件。

（2）软件启动后，会提示需要登录才能使用。

此系统需要中国智能制造挑战赛的账户才能使用。因此，如果没有，请点击链接到官网进行注册。（如果忘记密码，直接在登陆界面选择“忘记密码”找回即可）。