专利名称：一种仿真dcs控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种仿真DCS技木，具体涉及ー种仿真DCS控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前，自动控制程度高的企业普遍采用DCS系统进行控制，具有较强的实用性。由于实际生产中的系统性、持续性、稳定性、安全保障性等严格要求，新进学员不能直接进行实训操作，需要进行较长时间的系统培训。针对以上问题，现有技术中研究出了一种仿真DCS系统，该系统以教学为目的，学员通过在电脑上模拟，増加对生产线的感官认识，该仿真DCS系统缺乏实际操作功能。由于仿真模拟系统与实际生产线存在着较大的差别，学员经过模拟仿真系统学习后，对实际生产线装置的运行仍然不能清除地了解，从而在实际生产线操作中仍然缺乏实际经验，容易引起各种安全隐患。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供ー种仿真DCS控制系统及其控制方法，该仿真控制系统具有可实际操作的功能，学员使用后具有实际操作经验，极大地减少实际生产中的各种安全隐患。本发明的技术方案是一种仿真DCS控制系统，包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和显示装置，所述仿真DCS控制系统还包括生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块；所述模拟量输入模块接收所述生产线模型装置发出的參数信号；所述模拟量输出模块接收所述模拟量输入模块发出的參数信号；所述数字量输入模块接收所述模拟量输出模块发出的參数信号，并将參数信号放大至与实际生产线装置的參数相匹配；所述数字量输出模块接收所述数字量输入模块发出的放大后的參数信号，并输出至所述显示装置；所述模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块串行通信连接。进ー步地，所述生产线模型装置的尺寸为所述实际生产线装置尺寸的1/10-1。进ー步地，所述数字量输入模块放大所述生产线模型装置的參数信号的倍数为35-100 倍。进ー步地，所述生产线模型装置的制作材料为透明有机玻璃。进ー步地，所述生产线模型装置包括压カ变送器、压カ调节阀、流量变送器、流量调节阀、液位变送器、温度变送器、电磁阀中的至少ー种。一种仿真DCS控制系统的控制方法，所述控制方法的控制步骤如下a、运行生产线模型装置，生产线模型装置的各个參数信号传输至仿真DCS控制系统的模拟量输入模块，模拟量输入模块将接收到的參数信号发送至模拟量输出模块；
b、模拟量输出模块接收上述參数信号后，将參数信号传输至数字量输入模块；C、数字量输入模块将接收到的參数信号进行放大，放大至与实际生产线装置的參数相匹配，并将放大后的參数信号传输至数字量输出模块；
d、数字量输出模块将接收到的放大后的參数信号转换成具体參数值，并将具体參数值输出至显示装置。本发明提供的仿真DCS控制系统及其控制方法，与现有技术相比，具有如下优点I、本发明提供的仿真DCS控制系统，具有可实际操作的功能，学员使用后具有实际操作经验。本发明提供的仿真DCS控制系统中，増加了生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块，其中，生产线模型装置是对实际生产线装置进行缩小的模型，生产线模型装置将參数信号传输至模拟量输入模块，并经模拟量输出模块传递至数字量输入模块，在数字量输入模块内，通过程序将生产线模型装置的參数信号进行放大，使最終的參数与实际生产线装置的參数相匹配，并通过数字量输出模块将放大后的參数传输至显示装置。本发明提供的仿真DCS控制系统，通过数字量输入模块将生产线模型装置的參数信号进行放大，使仿真控制系统的參数具有与实际生产线装置的參数相一致的功能，是实际生产线装置的再现形式，学员通过仿真实验，能够清楚地了解实际生产线装置的情况，通过模拟仿真实验，学员可以获得实际操作经验，并有助于提高学员的操作技能。2、本发明提供的仿真DCS控制系统，能减少实际生产中的各种安全隐患。学员在进行仿真DCS实验时，可以通过调试各个參数，体现出不同的故障，从而增强了学员对不同故障的应变能力和解决实际问题的经验，在进行实际操作过程时，能减小实际生产中的各种安全隐患，保证生产的安全进行。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明的仿真DCS控制系统的流程方块图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。结合图1，一种仿真DCS控制系统,包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和显不装置，所述仿真DCS控制系统还包括生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块；模拟量输入模块接收生产线模型装置发出的參数信号；模拟量输出模块接收模拟量输入模块发出的參数信号；数字量输入模块接收模拟量输出模块发出的參数信号，并将參数信号放大至与实际生产线装置的參数相匹配；
数字量输出模块接收数字量输入模块发出的放大后的參数信号，并输出至显示装置；其中，模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块串行通信连接。生产线模型装置是对实际生产线装置进行缩小的模型，本发明提供的仿真DCS控制系统，数字量输入模块将生产线模型装置的參数信号进行放大，使仿真控制系统的參数具有与实际生产线装置的參数相一致的功能，是实际生产线装置的再现形式，学员通过仿真实验，能够清楚地了解实际生产线装置的情况，通过模拟仿真实验，学员可以获得实际操作经验，井能有助于提高学员的操作技能。学员在进行仿真DCS实验时，可以通过调试各个參数，体现出不同的故障，从而增强了学员对不同故障的应变能力和解决实际问题的经验，在进行实际操作过程时，能减小实际生产中的各种安全隐患，保证生产的安全进行。 本实施例中，生产线模型装置的尺寸为实际生产线装置尺寸的1/10-1，根据实际生产线装置的规模以及仿真控制系统设置的场地进行縮小，使本发明提供的仿真DCS控制系统中的生产线模型装置直观，更适用于仿真实验。本实施例中，数字量输入模块放大生产线模型装置參数信号的倍数为35-100倍，使生产线模型装置的參数与实际生产线装置的參数相匹配。在进行仿真实验时，根据不同的装置，各个參数放大的倍数可以不相同，只要实现生产线模型装置的每个參数与实际生产线装置对应的參数相一致即可。本实施例中，生产线模型装置的制作材料优选为透明有机玻璃，使生产线模型装置为透明结构，方便学员观察生产线模型装置的内部结构，在理论学习的同时，更加形象地理解该生产线装置。通过调试各个參数，体现出不同的故障，在出现故障的过程中，学员能通过观察了解具体的故障情况，使在实际生产操作过程中能快速、准确地解决实际生产故障，或者将处于生产故障消灭在萌芽状态，減少因故障带来的损失。本实施例中，生产线模型装置适用于化工、医药等生产领域，其中，生产线模型装置包括压カ变送器、压カ调节阀、流量变送器、流量调节阀、液位变送器、温度变送器、电磁阀中的至少ー种，具体由每个生产线模型装置的结构決定。每个部件的具体參数传输至模拟量输入模块，參数分别包括压カ、流量、液位、温度、阀门开度等。例如生产线模型装置中，压カ參数为6-12Kpa时，数字量输入模块将压カ參数放大50倍，使显示装置上显示的压カ为O. 3-0. 6Mpa，与实际生产线装置的压カ參数相同；生产线模型装置中，流量參数为4-16L/S时，数字量输入模块将流量參数放大35倍，使显示装置上显示的流量为140-560L/s，与实际生产线装置的流量參数相同；生产线模型装置中，液位參数为O. 3-0. 5m时，数字量输入模块将流量參数放大100倍，使显示装置上显示的流量为30-50m，与实际生产线装置的流量參数相同；其他參数的类似。上述仿真DCS控制系统的控制方法，控制步骤如下a、运行生产线模型装置，生产线模型装置的各个參数信号传输至仿真DCS控制系统的模拟量输入模块，模拟量输入模块将接收到的參数信号发送至模拟量输出模块；b、模拟量输出模块接收上述參数信号后，将參数信号传输至数字量输入模块；C、数字量输入模块将接收到的參数信号进行放大，放大至与实际生产线装置的參数相匹配，并将放大后的參数信号传输至数字量输出模块；d、数字量输出模块将接收到的放大后的參数信号转换成具体參数值，并将具体參数值输出至显示装置。上述步骤c中，參数信号放大的倍数为35-100倍，由生产线模型装置的參数和实际生产线装置的对应參数确定，计算公式为放大倍数=实际生产线装置參数/生产线模型装置的參数。本发明提供的仿真DCS控制系统及其控制方法，具有可实际操作的功能，学员使用后具有实际操作经验。本发明提供的仿真DCS控制系统中，増加了生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块，其中，生产线模型装置是对实际生产线装置进行缩小的模型，生产线模型装置将參数信号传输至模拟量输入模块，并经模拟量输出模块传递至数字量输入模块，在数字量输入模块内，通过程序将生产线模型装置的參数信号进行放大，使最终的參数与实际生产线装置的參数相匹配，并通过数字量输出模块将放大后的參数传输至显示装置。本发明提供的仿真DCS控制系统，通过数字量输入模块将生产线模型装置的參·数信号进行放大，使仿真控制系统的參数具有与实际生产线装置的參数相一致的功能，是实际生产线装置的再现形式，学员通过仿真实验，能够清楚地了解实际生产线装置的情況，通过模拟仿真实验，学员可以获得实际操作经验，井能有助于提高学员的操作技能。使用本发明提供的仿真DCS控制系统，能减少实际生产中的各种安全隐患。学员在进行仿真DCS实验时，可以通过调试各个參数，体现出不同的故障，从而增强了学员对不同故障的应变能力和解决实际问题的经验，在进行实际操作过程时，能减小实际生产中的各种安全隐患，保证生产的安全进行。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种仿真DCS控制系统，包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和显示装置，其特征在于，所述仿真DCS控制系统还包括生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块； 所述模拟量输入模块接收所述生产线模型装置发出的參数信号； 所述模拟量输出模块接收所述模拟量输入模块发出的參数信号； 所述数字量输入模块接收所述模拟量输出模块发出的參数信号，并将參数信号放大至与实际生产线装置的參数相匹配； 所述数字量输出模块接收所述数字量输入模块发出的放大后的參数信号，并输出至所述显示装置； 所述模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块串行通信连接。
2.根据权利要求I所述的仿真DCS控制系统，其特征在于，所述生产线模型装置的尺寸为所述实际生产线装置尺寸的1/10-1。
3.根据权利要求2所述的仿真DCS控制系统，其特征在于，所述数字量输入模块放大所述生产线模型装置的參数信号的倍数为35-100倍。
4.根据权利要求I所述的仿真DCS控制系统，其特征在于，所述生产线模型装置的制作材料为透明有机玻璃。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的仿真DCS控制系统，其特征在于，所述生产线模型装置包括压カ变送器、压カ调节阀、流量变送器、流量调节阀、液位变送器、温度变送器、电磁阀中的至少ー种。
6.一种仿真DCS控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法的控制步骤如下 a、运行生产线模型装置，生产线模型装置的各个參数信号传输至仿真DCS控制系统的模拟量输入模块，模拟量输入模块将接收到的參数信号发送至模拟量输出模块； b、模拟量输出模块接收上述參数信号后，将參数信号传输至数字量输入模块； C、数字量输入模块将接收到的參数信号进行放大，放大至与实际生产线装置的參数相匹配，并将放大后的參数信号传输至数字量输出模块； d、数字量输出模块将接收到的放大后的參数信号转换成具体參数值，并将具体參数值输出至显示装置。
全文摘要
本发明公开了一种仿真DCS控制系统及其控制方法，包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和显示装置，所述仿真DCS控制系统还包括生产线模型装置、数字量输入模块和数字量输出模块；所述数字量输入模块接收所述模拟量输出模块发出的生产线模型装置的参数信号，并将参数信号放大至与实际生产线装置的参数相匹配。本发明提供的仿真DCS控制系统具有可实际操作的功能，学员使用后具有实际操作经验，极大地减少实际生产中的各种安全隐患。
文档编号G09B19/00GK102842253SQ201210322158
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者潘定振 申请人:浏阳市浏阳河仿真模型有限公司