一种燃气轮机仿真测试平台的制作方法

本发明属于能源动力设备领域，具体涉及一种燃气轮机仿真测试平台。

背景技术：

1、作为能源动力领域的重要设备，燃气轮机已广泛地应用到航空、航海、电力、石油化工等各个领域。为保证燃气轮机安全、可靠、稳定的运行，需要对已开发或修改的燃气轮机控制程序进行验证，并且对燃气轮机运行维护人员进行操作培训及故障定位及处理培训。如果直接在实际的燃气轮机机组上进行程序验证及操作培训，程序逻辑的错误或人员操作不当均有造成机组损坏甚至人员伤亡的风险，影响生产进度，造成经济损失。

2、为了避免上述风险，本发明设计了一种燃气轮机仿真测试平台，该系统是一套以plc为核心基于网络分布式的自动化仿真测试系统，主要用于燃气轮机机组及其附属系统等工艺过程信息的模拟、仿真、控制和测试，实现对实际物理设备的仿真，在不连接实际物理设备的情况下验证燃气轮机控制程序逻辑的正确性及可靠性。除此之外，还可以根据培训要求模拟各种不同应用场景及故障状态，对于故障定位和处理具有指导意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于一种燃气轮机仿真测试平台，目的是通过高可信度逼真的燃气轮机模型，验证开发的燃气轮机控制逻辑程序的准确性，指导运维人员掌握燃气轮机运行操作流程，了解燃气轮机控制系统的基本原理，以及准确进行故障定位和处理。

2、一种燃气轮机仿真测试平台，包括培训控制机架、仿真机操作站和运行机操作站；所述仿真机操作站和运行机操作站均与培训控制机架连接；所述培训控制机架中安装有仿真机cpu和运行机cpu，仿真机cpu装载燃气轮机数学模型程序，运行机cpu装载燃气轮机控制程序，二者之间通过网络变量的通讯形式进行燃机状态和动作指令的数据交互。

3、进一步地，所述培训控制机架采用开放式的demo架构，系统的所有硬件及附件在机架中的布局和运行状态清晰可见，且机架内留有足够的接线及维修空间，同时配有左、右两块辅助面板，辅助面板上设置了按钮、旋转开关、指示灯、蜂鸣器和模拟量电流、电压、频率信号发生器及数显表，均通过硬线与plc系统进行连接，可通过相应的硬件操作模拟燃机的实际操作以及故障状态，便于操作培训和观摩学习。

4、进一步地，所述燃气轮机仿真测试平台的建立是通过收集燃气轮机现场实际运行数据，建立机组运行数据库，基于数据分析技术和透平机组工艺原理，通过数据拟合、一维二维插值、回归等数学方法建立准确逼真的透平机组数学模型，在plc上编程实现对应于运行机控制逻辑的机组状态，并呈现可视化强、声动形象的动态hmi画面。

5、本发明的有益效果在于：

6、1.本发明设计的燃气轮机仿真测试平台能在不连接实际物理设备的情况下验证燃气轮机控制程序逻辑的正确性及可靠性，避免机组损坏或人员伤亡的风险。

7、2.本发明设计的燃气轮机仿真测试平台便于机组操作维护人员掌握控制系统plc编程原理及燃气轮机操作运行流程。

8、3.本发明设计的燃气轮机仿真测试平台对于机组常见故障定位和处理具有指导意义。

技术特征：

1.一种燃气轮机仿真测试平台，其特征在于，包括培训控制机架、仿真机操作站和运行机操作站；所述仿真机操作站和运行机操作站均与培训控制机架连接；所述培训控制机架中安装有仿真机cpu和运行机cpu，仿真机cpu装载燃气轮机数学模型程序，运行机cpu装载燃气轮机控制程序，二者之间通过网络变量的通讯形式进行燃机状态和动作指令的数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机仿真测试平台，其特征在于，所述培训控制机架采用开放式的demo架构，系统的所有硬件及附件在机架中的布局和运行状态清晰可见，且机架内留有足够的接线及维修空间，同时配有左、右两块辅助面板，辅助面板上设置了按钮、旋转开关、指示灯、蜂鸣器和模拟量电流、电压、频率信号发生器及数显表，均通过硬线与plc系统进行连接，可通过相应的硬件操作模拟燃机的实际操作以及故障状态，便于操作培训和观摩学习。

3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机仿真测试平台，其特征在于，所述燃气轮机仿真测试平台的建立是通过收集燃气轮机现场实际运行数据，建立机组运行数据库，基于数据分析技术和透平机组工艺原理，通过数据拟合、一维二维插值、回归等数学方法建立准确逼真的透平机组数学模型，在plc上编程实现对应于运行机控制逻辑的机组状态，并呈现可视化强、声动形象的动态hmi画面。

技术总结本发明属于能源动力设备领域，具体涉及一种燃气轮机仿真测试平台，包括培训控制机架、仿真机操作站和运行机操作站；所述仿真机操作站和运行机操作站均与培训控制机架连接；所述培训控制机架中安装有仿真机CPU和运行机CPU，仿真机CPU装载燃气轮机数学模型程序，运行机CPU装载燃气轮机控制程序，二者之间通过网络变量的通讯形式进行燃机状态和动作指令的数据交互。本发明可以在不连接实际物理设备的情况下验证燃机控制程序逻辑的正确性及可靠性，同时可模拟燃机多种故障状态，可在系统故障或误操作的情况下测试操作人员故障判断及应变处理的能力。本发明具有实现方便、安全可靠、可信性高、指导培训意义强等优点。技术研发人员：欧世兴,宁有智,魏鹏鑫,刘宇飞,陈文林,谢斌,张锦,林钰程,王嘉俊,章坤,田锋,郭明乐,王岩,王玉恒受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司海南分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18