基于Client/Server构架的工业锅炉培训/考核仿真系统设计与开发

论文摘要

热力是工业生产的主要能源,热力系统运行的可靠性及供热质量的优劣直接影响着工业生产的经济效益和安全性。锅炉系统是热力系统有机整体的重要环节,其运行和操作人员技术水平的高低,对系统安全、可靠地运行具有关键性地影响。因此,提高操作人员技术水平成为相关部门和培训中心的迫切要求。为此,本文研制开发了一套锅炉培训/考核仿真系统,目的是在工业控制模块平台上,建立锅炉仿真操作响应系统,针对常用工业锅炉(燃煤蒸汽锅炉、燃油蒸汽锅炉),提高操作人员的操作技能,以保证锅炉系统的运行安全。本仿真系统采用半实物锅炉模拟机与仿真系统相结合的方法模拟真实锅炉运行情况。首先对实物锅炉上的控制元件(如阀门、开关等)和显示仪表(如压力表、水位表)进行内部改装,使之可以进行仿真信号的响应和通讯。然后软件部分采用三维力控。的组态软件作为系统基础开发平台,基于C/S网络架构,综合运用面向对象程序设计技术,数据库技术,多媒体技术开发而成。本文全面详细地介绍了工业锅炉培训/考核仿真系统的设计思路和开发手段。系统采用模块化设计,包括培训演示、练习、考核和数据库等主要部分。系统主要实现了以下功能:●锅炉子系统工作流程模拟演示模块。功能演示部分使受训学员能够形象、生动地了解锅炉系统内部运行机理和过程;●练习操作模块。练习部分可以向受训学员提供单题反复练习和模拟考核两种练习模式,同时支持多人同时上机操作,有效地提高培训效率;●考核模块。考核部分提供组题、评分程序,能够对学员考核操作情况进行及时记录和处理,同时为监考人员提供监控界面;●基础数据库模块。数据库内部和锅炉本体控制元件分别采用标准化结构和编码设计,突出开放性和人性化操作等特点,实现了信息查询的多样性、培训试题的可扩充性和其与系统软件主平台的无缝嵌接。本系统已应用于实际培训中,实践证明可以提高司炉学员正确操作能力,有利于锅炉生产的正常进行。可以帮助司炉学员及时发现和处理故障,减少或避免危险情况的发生;同时还可以提高培训质量和效率,缩短培训时间,节省培训费用,对于锅炉工业安全稳定地运行有极大的益处,对于国家财产和人民群众生命的安全有积极的保护作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 锅炉仿真系统概述
• 1.2 培训/考核仿真系统发展与现状
• 1.3 系统仿真概述
• 1.4 研究思路及主要研究手段
• 1.4.1 组态软件
• 1.4.2 C/S网络
• 1.4.3 面向对象程序设计技术
• 1.4.4 数据库技术
• 1.4.5 多媒体技术
• 1.5 论文主要内容及结构
• 2 硬件系统
• 2.1 硬件系统概述
• 2.2 硬件系统控制点类型
• 2.3 本章小结
• 3 软件系统总体设计
• 3.1 系统功能设计
• 3.1.1 服务器功能
• 3.1.2 客户端功能
• 3.2 标准化结构编码
• 3.3 信号采集与仿真
• 3.4 网络结构设计
• 3.5 数据库结构
• 3.6 系统嵌接
• 3.7 本章小节
• 4 智能化数据库设计
• 4.1 数据库功能设计
• 4.2 学员信息数据库的设计
• 4.2.1 新学员信息录入
• 4.2.2 学员信息维护
• 4.2.3 系统嵌接
• 4.3 试题数据库的设计
• 4.3.1 试题名称录入
• 4.3.2 试题步骤录入
• 4.3.3 试题初始状态录入
• 4.3.4 试题的维护
• 4.4 基本信息数据库的维护
• 4.5 培训/考核中试题库的应用
• 4.6 本章小结
• 5 仿真信号智能化处理与数据库
• 5.1 仿真信号智能化处理
• 5.1.1 I/O信号的处理
• 5.1.2 档位信号的处理
• 5.1.3 模拟量信号的处理
• 5.2 仿真信号与数据库
• 5.2.1 试题初始状态验证的实现
• 5.2.2 试题操作步骤记录的实现
• 5.3 本章小结
• 6 组题评分系统设计
• 6.1 组题程序
• 6.1.1 组题应用
• 6.1.2 组题规则
• 6.2 评分程序
• 6.2.1 评分应用
• 6.2.2 评分规则
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 试题信息数据库功能表说明
• 附录B 学员信息数据库功能表说明
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢