熟能生巧

无论多么复杂,过程控制系统在某些时候都需要操作人员的干预才能正常运行。特别是启动和关闭操作往往涉及控制系统无法单独处理的手动程序。不幸的是,我发现最需要操作人员干预的操作也是最不常见的。

文/ Vance J. VanDoren,体育博士 一九九八年十月一日

无论多么复杂,过程控制系统在某些时候都需要操作人员的干预才能正常运行。特别是启动和关闭操作往往涉及控制系统无法单独处理的手动程序。

不幸的是,我发现最需要操作人员干预的操作也是最不常见的。如果唯一可用的教室是控制中心本身,培训操作员处理这些非常规情况可能会很困难。至少可以这么说,仅仅为了演示如何完成一个工作流程而关闭它是极其无利可图的。

这就是TRAX公司(Forest, Va.)瞬态分析专家公司的ProTRAX的用武之地。使用该软件,用户可以创建模拟工厂,操作员可以在不破坏真实过程的情况下进行培训。

ProTRAX仿真由用户选择的图形对象组成,以表示工厂及其控制系统的各个组件。通过将这些对象放在空白屏幕上,并将它们连接起来,就像它们在工厂中连接一样,用户可以构建一个完整的模拟,而无需编写一行计算机代码。每个对象的模拟功能都被预先编码,使其与真实对象一样。

嗯,差不多。每个对象都配备了各种参数,用户必须定义这些参数才能针对特定应用程序定制通用对象。ProTRAX要求用户提供物体的物理数据和工作点数据(如阀门尺寸和储罐容量),这些物体被放置在屏幕上。

自动代码生成

ProTRAX从那里开始自动创建一个Fortran程序来运行模拟。随着仿真的进行,每个对象都受到来自其他连接块的数学输入。这些数量表示连接的块将反过来从它们自己的输入产生的输出。每个物体的输入输出关系是基于适用于该特定物体的第一原则质量和能量关系。

最终,这个输入-输出-输入链中的所有输入都从运算符开始。他们有操作控制台,允许他们打开模拟阀门,点燃模拟炉子,启动模拟风扇等。然后,这些输入决定了模拟的其余部分的行为。通过观察模拟工厂对特定输入选择的反应,操作员了解如何最有效地运行真实工厂。

工程师也可以从ProTRAX模拟中受益。他们可以观察到,如果控制系统被修改,或者某个设备发生故障,核电站会如何运行——所有这些都不会干扰到真正的核电站。

所有这些都有一个警告。ProTRAX库中的对象是专门为模拟配备锅炉、涡轮机、热交换器等的化石燃料发电厂而设计的。它当然适用于造纸厂和废水处理厂等相关设施,但我不想尝试用ProTRAX模拟生物或经济过程。这不是它的用途。

除了Microsoft Windows NT操作系统外,完整的ProTRAX系统配备了执行化石工厂模拟所需的所有软件。这个包甚至包括一个Fortran编译器。ProTRAX可以配置为在多台pc和/或工作站上操作,允许并行处理工厂模拟。安装一台PC机的最低要求是:Pentium PC机、至少32mb的RAM和120mb的硬盘空间。价格也各不相同。在美国,一个完整的ProTRAX套装的价格是3万美元。单个软件模块可以按单提供。

有关ProTRAX的更多信息,请访问www.globalelove.com/info。

作者信息
咨询编辑,Vance J. VanDoren,体育博士,是印第安纳州西拉斐特VanDoren工业公司的总裁。