[发明专利]一种液体管道仿真系统及方法

摘要

本发明涉及一种液体管道仿真系统及方法，该系统由一台PC机、若干台PLC与触摸屏、路由器、网线及串口线构成，PLC与触摸屏通过串口线相连构成操作单元，PC机通过局域网络与各操作单元相连，实现数据传输，PC机运行管道仿真程序，计算虚拟管道系统的压力、流量值；虚拟管道系统的每一个站点对应一个操作单元，在操作单元内可完成与站点相关的实时曲线分析、手动操作、实时物理信号输入输出操作。仿真系统的实时物理信号接口使仿真系统功能更加丰富，同过设置与站点相对应的操作单元的方式使各种仿真操作直观易行，仿真效果更加逼真，其灵活性强，适用范围宽。

主权项

一种液体管道仿真系统，其特征是：包括虚拟管道系统和仿真操作系统，所述的虚拟管道系统由管道（1）、首站（2）、中间站（3）及末站（4）构成，首站（2）的设备包括首站储罐（5）、首站离心泵（6）及首站调节阀（7），首站调节阀（7）的出口设有首站出站信号检测点（8），中间站（3）的设备包括中间站离心泵（11）、中间站阀门A（10）、中间站阀门B（12）及中间站阀门C（13），中间站（3）的两端分别安装中间站进站信号检测点（9）和中间站出站信号检测点（14），开启中间站阀门A（10）及中间站阀门B（12），关闭中间站阀门C（13），可通过中间站离心泵（11）增压；关闭中间站阀门A（10）及中间站阀门B（12），开启中间站阀门C（13），可实现压力越站；末站（4）的设备包括末站阀门（16）及末站储罐（17），末站（4）的进站口设有末站进站信号检测点（15）；所述的仿真操作系统包括一台PC机（18）、若干台PLC与触摸屏、路由器（19）、网线（20）及串口线（21）构成，PLC与触摸屏通过串口线相连构成仿真操作单元， PC机（18）通过局域网络与各个仿真操作单元相连，实现数据传输，PC机（18）运行管道仿真程序，计算虚拟管道系统的压力、流量值；虚拟管道系统的首站（2）、中间站（3）及末站（4）分别对应一个仿真操作单元，在仿真过程中，通过特征线仿真算法计算首站出站信号检测点（8）、中间站进站信号检测点（9）、中间站出站信号检测点（14）及末站进站信号检测点（15）处的压力与流量值；仿真操作单元包括首站PLC（22）和首站触摸屏（23）组成的首站仿真操作单元，中间站PLC（24）、中间站触摸屏（25）组成的中间站仿真操作单元，末站PLC（26）、末站触摸屏（27）组成的末站仿真操作单元；首站PLC（22）、首站触摸屏（23）与虚拟管道系统的首站（2）相对应，其中，首站PLC（22）接收首站出站信号检测点（8）压力、流量仿真信号并通过信号输出端口输出实时物理信号，同时，通过信号输入端口可输入首站离心泵（6）转速控制信号及首站调节阀（7）开度控制信号；首站触摸屏（23）可显示首站出站压力、流量信号的实时曲线，设置首站储罐（5）的液位高度、首站离心泵（6）H‑Q特性曲线的回归系数，首站调节阀（7）的阻力系数参数，并能在线手动调整首站调节阀（7）的开度。