一種化工操作實訓裝置的控制系統的製作方法
2023-05-22 01:46:01 1
專利名稱：一種化工操作實訓裝置的控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化工操作實訓裝置的控制系統，主要用於化工行業學員的崗 位職業能力的訓練和考核。
背景技術：
目前國內化工行業學員的崗位職業能力的訓練，一般通過頂崗實習完成，而化工 行業的高安全性要求和連續性生產特點決定了新學員在頂崗實習時很難獲得實際操作機 會；相應的考核也只能靠書面試題為主，不能真實反映學員的崗位職業能力水平。國內也有通過化工仿真軟體訓練學員的崗位職業能力，但仿真軟體不能提供真實 工廠情境，不能觀察現場情況，不能進行現場操作，無法提高學員的安全環保意識和職業素 質，學員很少遇到故障導致故障處理能力不能提高、已發生狀況不能再現並操作。
發明內容為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種可保證化工行業學員 培訓安全、能有效提高學員實際操作及故障處理能力的一種化工操作實訓裝置的控制系 統。本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，包括工程師站、教師站、學員站、 OPC伺服器、控制系統和化工單元，其中，教師站和學員站連通，而工程師站、教師站和學員 站則通過乙太網與OPC伺服器連接，OPC伺服器同時通過工業乙太網與控制系統連接，而 控制系統則與化工單元連接並進行數據傳輸。進一步，所述的化工單元包括制動閥門、測量儀表、開關起停按鈕和手動閥門，其 中，控制系統與制動閥門、測量儀表、開關起停按鈕和手動閥門進行數據傳輸，而所述的測 量儀表包括數位化智能儀表和模擬儀表。此外，上述的控制系統還包括FCS控制系統、PLC控制系統和DCS控制系統，其中， FCS控制系統連接數位化智能儀表，而PLC控制系統和DCS控制系統則連接模擬儀表。而上述的開關起停按鈕和手動閥門中則設置有行程轉換裝置，行程轉換裝置通過 變送模塊將開關起停按鈕和手動閥門的輸入信號以模擬量信號的方式傳輸到控制系統。另外，教師站內還具有故障設置模塊，且故障設置模塊可以為閥卡故障模塊、泵氣 縛故障模塊或氣蝕故障模塊。本實用新型的有益效果是本實用新型所述的控制系統不僅能夠使得學員在化工 實訓過程中，不僅能夠避免安全隱患問題，還能進行實際操作，提高學員的實際操作水平， 同時本實用新型還能夠設置故障，因此可以增強學員的解決實際操作中出現的各種問題， 此外，由於本實用新型所述的現場設備中沒有物料，因此降低了運行成本。
圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。圖中主要附圖標記含義為1、工程師站2、教師站3、學員站4、OPC伺服器5、.FCS控制系統6、PLC控制系統 7、DCS控制系統8、制動閥門9、測量儀表 10、開關起停按鈕 11、手動閥門 12、乙太網13、工業乙太網 14、化工單元。
具體實施方式
下面將結合附圖，詳細說明本實用新型的具體實施方式
圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。如圖1所示化工操作實訓裝置的控制系統，包括工程師站1、教師站2、學員站3、 OPC伺服器4、控制系統和化工單元，工程師站1用於組態和監控及數據採集(SCADA)系統； 教師站2用於管理學員站3，包括學員登錄管理、實訓任務分配、考核任務分配；學員站3用 於學員訓練及考核；OPC伺服器4用於工程師站1、教師站2、學員站3與控制系統間的數據 傳輸；控制系統用於現場化工單元中的測量儀表9、閥門等的數據傳輸；其中，教師站2和 學員站3連通，而工程師站1、教師站2和學員站3則通過乙太網12與OPC伺服器4連接， OPC伺服器4同時通過工業乙太網13與控制系統連接，而控制系統則與化工單元連接並進 行數據傳輸。其中，化工單元包括制動閥門8、測量儀表9、開關起停按鈕10和手動閥門11，其 中，控制系統與制動閥門8、測量儀表9、開關起停按鈕10和手動閥門11進行數據傳輸，而 所述的測量儀表9包括數位化智能儀表和模擬儀表。而上述的控制系統還包括FCS控制系統5、PLC控制系統6和DCS控制系統7，其 中，FCS控制系統5連接數位化智能儀表，而PLC控制系統6和DCS控制系統7則連接模擬 儀表。而上述的開關起停按鈕10和手動閥門11中則設置有行程轉換裝置，行程轉換裝 置通過變送模塊將開關起停按鈕10和手動閥門11的輸入信號以模擬量信號的方式傳輸到 控制系統，即開關起停按鈕10可將開關信號送至教師站2和/或學員站3模擬計算軟體； 手動閥門11可將開關信號或開度信號送至教師站2和/或學員站3模擬計算軟體；教師 站2和/或學員站3模擬計算軟體根據操作信息計算出工藝參數，送至現場儀表顯示，所以 現場儀表顯示的並非真實檢測數據；教師站2和/或學員站3同時可以計算並設置制動閥 門8的開度，如手動閥門11可將開關信號或開度信號送至教師站2和/或學員站3模擬計 算軟體，閥位顯示時，利用標準模擬量信號傳送至DCS控制系統，模擬量信號的獲得是將手 動閥門11的行程由直行程轉變為角行程(齒輪的齒數要經過計算)，然後通過專門的變送模 塊的轉換變成標準的模擬量信號(變送模塊的供電是安全的MV DC,輸出的信號是標準的 4——20mA DC),同時在迴路中串聯一隻數顯表用於現場進行指示。上述的測量儀表9並沒有進行真正的測量，其顯示的數據來自於模擬計算軟體。 這些測量儀表9包括經過改造的溫度、壓力、流量、液位顯示儀表。另外，教師站2內還具有故障設置模塊，且故障設置模塊可以為閥卡故障模塊、泵氣縛故障模塊或氣蝕故障模塊，可以為學員設置閥卡故障，即學員站3閥位顯示正常而現 場閥位不能變化；泵氣縛故障或氣蝕故障等，即泵內揚聲器發出相應噪音，以提高學員的解 決問題的能力。此外，本實用新型具有可伸縮性，各個化工單元14之間既可相互關聯聯合運行， 又可相互獨立獨立運行，使用哪種方式由教師站2設置。以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其並非用以限制本實用新型，凡採用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，包括工程師站、教師站、學員站、 OPC伺服器、控制系統和化工單元，其中，教師站和學員站連通，而工程師站、教師站和學員 站則通過乙太網與OPC伺服器連接，OPC伺服器同時通過工業乙太網與控制系統連接，而 控制系統則與化工單元連接並進行數據傳輸。
2.根據權利要求1所述的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的化 工單元包括制動閥門、測量儀表、開關起停按鈕和手動閥門，其中，控制系統與制動閥門、測 量儀表、開關起停按鈕和手動閥門進行數據傳輸。
3.根據權利要求2所述的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的測 量儀表包括數位化智能儀表和模擬儀表。
4.根據權利要求3所述的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的控 制系統包括FCS控制系統、PLC控制系統和DCS控制系統，其中，FCS控制系統連接數位化智 能儀表，而PLC控制系統和DCS控制系統則連接模擬儀表。
5.根據權利要求2所述的化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的開關起 停按鈕和手動閥門中設置有行程轉換裝置，行程轉換裝置通過變送模塊將開關起停按鈕和 手動閥門的輸入信號以模擬量信號的方式傳輸到控制系統。
6.根據權利要求1所述的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的教 師站內具有故障設置模塊。
7.根據權利要求6所述的一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，所述的故 障設置模塊為閥卡故障模塊、泵氣縛故障模塊或氣蝕故障模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種化工操作實訓裝置的控制系統，其特徵在於，包括工程師站、教師站、學員站、OPC伺服器、控制系統和化工單元，其中，教師站和學員站連通，而工程師站、教師站和學員站則通過乙太網與OPC伺服器連接，OPC伺服器同時通過工業乙太網與控制系統連接，而控制系統則與化工單元連接並進行數據傳輸。本實用新型所述的控制系統不僅能夠使得學員在化工實訓過程中，不僅能夠避免安全隱患問題，還能進行實際操作，提高學員的實際操作水平，同時本實用新型還能夠設置故障，因此可以增強學員的解決實際操作中出現的各種問題，此外，由於本實用新型所述的現場設備中沒有物料，因此降低了運行成本。
文檔編號G09B25/02GK201853417SQ20102062474
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者周靈丹, 孫海燕, 季錦林, 楊宇, 林木森, 湯立新, 石榮榮, 蔣麗芬, 蔡源, 許寧 申請人:南京化工職業技術學院