模拟****发生器安全培训及考核****控制系统设计

　　一、问题的提出

　　技术检测心安现有模拟锅炉培训系统一套，自投产以来，为油田工业锅炉的安全生产、作业人员的安全技术培训和作业人员的技术提高作出了重要贡献。但是随着油田生产的发展，湿蒸汽发生器在注蒸汽开采稠油生产方面得到广泛应用，湿蒸汽发生器是由锅炉本体和辅助设备组成，锅炉本体是锅炉的核心部分,它由辐射段、对流段、过渡段、给水预热器、操作台组成。

　　随着油田重油热采规模的不断扩大，油田湿蒸汽发生器的数量也在迅猛增加，常年运行的专用湿蒸汽发生器有130余台，从业人员有3000余人。为了做好湿蒸汽发生器作业人员的安全技术取证培训、技术提高工作，技术检测心联合国石油大学（华东）研制开发了一套模型湿蒸汽发生器安全培训及考核仿真系统。该系统的研制和开发填补了油田湿蒸汽发生器实际操作培训的空白，具有很高的技术性和实用性，在国内属于领先科技。

　　二、系统控制设计

　　1系统结构

　　PLC产品已经标准化，系列化，模块化，用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。同时，它用软件功能取代了继电器控制系统大量的间继电器、时间继电器，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。此外它还具备可靠性高，抗干扰能力强、维护方便，容易改造等其它许多优点。

　　湿蒸气发生器模拟仿真系统和实际锅炉控制系统一样采用PLC控制，由湿蒸汽发生器物理模型、现场控制系统、两台学员机（触摸屏计算机）和两台教师机组成，每台学员机配套一套控制系统（包括控制柜内的按钮、开关等配件以及相应的PLC硬件控制系统），每台学员机通过PLC控制系统都可独自与湿蒸汽发生器物理模型组成现场实物仿真系统，也可通过控制柜、学员机软件进行操作训练，教师机可对这两种情况下的培训操作进行考核和评价。

　　2系统数据交互

　　学员可以通过湿蒸气发生器模拟仿真系统进行点火过程前的系统性检查、启动锅炉进入点火过程并建立正常的燃烧、调节水量和火量调节干度直到符合注汽要求。

　　学员操作平台包括湿蒸汽发生器物理模型、现场控制系统（触摸屏及各硬件开关、线路等），教员操作全在教员机进行。学员和教员的操作都通过PLC内部数据存储区DM区交互保存。

　　PLC和触摸屏之间采用RS232通信实现数据交互，PLC采集到的实时数据（包括仿真数据）在触摸屏上根据教员设定部分显示出来，比如报警分析及解决方案就可根据教员设定隐藏起来，达到对学员考评的目的。同时，PLC教员机之间通过RS422实现数据的同步更新。

　　3系统顺序控制

　　湿蒸汽发生器主要配有注塞泵、鼓风机、空压机、电加热器等辅助设备。辅助设备的启动/停止和湿蒸汽发生器压力、温度等安全联锁保护由顺序控制系统来实现。

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