仿真系统简介
物流仿真系统介绍
各个工序的作业时间，作业员的步行速度等。
系统仿真软件的最佳选择—Flexsim
Witness
Flexsim
分析功能
动画功能
Taylor2
日本某上市公司对世界有名離散型系统仿真软件的评价结果
Flexsim是由美国的Flexsim Software Production公司出品的，是一款商业化离散事件系统仿真软件。Flexsim采用面向对象技术，并具有三维显示功能。建模快捷方便和显示能力强大是该软件的重要特点。该软件体供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等功能，也提供了与其他工具软件的接口。
运动学（Kinematics）
国外Flexsim应用例(1)
国外Flexsim应用例(2)
国外Flexsim应用例(3)
Flexsim的输出图表
Flexsim的部分用户名单
ADC Telecommunications A-Dec A Epstein & Sons Acco Acuson Corporation ADC Telecommunications ADTRAN AHPC Alcan Jonquiere Alcan Fujikura Allied Signal Aerospace American Bag Corporation American Handling, Inc. Analytics, Inc. Andersen Consulting APM Terminals Arrow Electronics Arthur Andersen & Company ASML ASC, Inc.
系统仿真技术的必要性（1）
ICExplorer系列单片机仿真系统简介
ICExplorer系列单片机仿真系统简介ICExplorer系列单片机仿真系统是南京伟福实业有限公司开发的一种高性能,低价格的通用单片机开发工具. 可用于各种单片机的软硬件开发和调试. 它由ICExplorer仿真系统硬件与ICExplorer集成调试软件两部分组成.0.1 ICExplorer单片机仿真系统硬件●ICExplorer系列单片机仿真系统硬件采用大规模在线可编程芯片制造. 将整个单片机仿真控制电路、逻辑分析仪、总线跟踪、实时时效分析集成到一片大规模 ispPLD 芯片中, 仿真 CPU外置在仿真头上, 通过更换不同的仿真头,可对各种单片机进行仿真.●8位/16位兼容, 可仿真4位至16位单片机●采用专用仿真芯片及硬件断点技术, 不占用单片机任何资源. 在用户程序运行中, 可打入 CTRL-C 中断用户程序运行, 返回监控.●采用高速串口与计算机进行通信, 波特率自动设置. 最高波特率可达 115,200●逻辑分析仪可以实现各种复杂的组合断点和观察各种逻辑波形及分析时序关系，总线跟踪可以跟踪程序的运行轨迹。
0.2 ICExplorer集成调试软件●ICExplorer集成调试软件,具有编辑、汇编、编译、调试和软件模拟等功能，所有的操作均可通过窗口和菜单的选择来完成。
将软件命令和反映程序运行的情况集中在同一屏幕上的形式，称为集成环境，集成环境可以减少用户记忆众多命令的负担,方便用户编写和调试软件, 直观地反映程序运行情况, 提高软件的开发效率●支持Windows’95及Windows’98。
编辑器可以编辑超大型源文件（仅受硬盘大小限制）●支持汇编语言、PLM、C高级语言源程序调试●可观察数组、记录等各种复杂变量●支持屏幕取词. 用鼠标单击变量可直接察看该变量的当前值.●支持加亮显示. 当一个变量被修改后, 将以红色显示.●可进行软件模拟. 该软件可以用软件模拟的方式来调试用户编写的程序。
系统仿真介绍及应用
系统仿真介绍及应用
01.系统仿真整体介绍
1.1 定义 1.2 如何实施 1.3 应用场景和领域 1.4 重要性
01.系统仿真整体介绍
“系统仿真” 定义
系统仿真（system simulation）就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质 及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系 或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信 息
EMULATION
02.在水运行业的应用
码头生产
滚装码头作业仿真截图
集装箱码头仿真截图 散货码头作业、堆场管理仿真截图
散货码头皮带机系统仿真截图
02.在水运行业的应用
港区及园区交通
建立港区和物流园区集疏运车流仿真模型，重点对 各种规划道路的交通流进行仿真，得出各种车流评 价指标，辅助优化道路设计以及立交桥设置的必要 性等问题。
SIMULATION
用于运营阶段
可以推演码头从当前开始运行数小时（或数分钟）后的 状态，实现对同码头生产作业决策的评价，最终为码头 生产提供决策的依据。 此外，码头的仿真推演可以与人工智能技术相结合，实 时分析某一决策下的仿真推演的结果与码头生产实际情 况，进而不断改善和提升仿真结果的准确性和可靠性。
03.在其他相关领域的应用
微观道路交通仿真
案例2：建立了考虑红绿灯的交叉口交通仿真模型。以车辆在系统内的滞留时间 作为评价指标，对不同的红绿灯灯时设置方案进行比选。
03.在其他相关领域的应用
行人流仿真
案例：建立了铁路站台的行人流仿真模型，模拟地铁进出站以及站台上行人进出闸口、上下楼梯、上下车的 过程，并以密度图的形式动态显示站台上的行人密度。
系统仿真介绍及应用
系统仿真的概念 -回复
系统仿真的概念-回复什么是系统仿真？系统仿真是指通过建立一个模型来模拟和分析一个复杂系统的行为和性能。
这个模型可以是物理的、数学的或者计算机程序的，它能够准确地再现真实系统的各种特征和变化。
在系统仿真的过程中，我们可以通过改变各种输入参数来探索不同的场景和条件对系统的影响，从而更好地理解系统的行为和性能。
这种探索性的分析可以帮助决策者做出更明智的决策，以及对系统进行优化和改进。
系统仿真领域的研究主要包括以下几个方面：1. 建模：系统仿真的第一步是建立一个准确的模型。
模型可以是基于数学模型、物理模型或者计算机程序。
模型的准确性和细节决定了仿真的精确程度和可信度。
2. 参数设定：模型需要一些输入参数才能运行。
这些参数可以代表系统的特性、环境的变化或者其他一些重要的因素。
准确设定参数非常关键，因为它们直接影响着模型的输出结果。
3. 实验设计：系统仿真通常涉及多个实验和场景。
在进行仿真实验之前，我们需要设计实验方案，明确实验的目的、变量和测量指标等。
好的实验设计可以更好地揭示系统的行为和性能。
4. 模拟计算：在仿真过程中，计算机程序使用模型和参数来计算系统的行为和性能。
这些计算可以是连续的、离散的、随机的或者确定性的，具体取决于系统的特点和需求。
5. 结果分析：仿真结果通常以图表、表格和统计数据的形式呈现。
这些结果可以帮助我们理解系统的行为和性能，以及各种因素对系统的影响。
分析结果的过程可能还包括对敏感性、鲁棒性和优化的评估。
系统仿真可以应用于各个领域，包括军事、交通、生物医学、工业、社会经济等。
以下是一些典型的应用场景：1. 军事仿真：军事系统通常非常复杂，涉及多个层面和因素。
通过系统仿真可以帮助军队更好地评估和优化作战方案、武器系统的性能和作战指挥的效果。
2. 交通仿真：交通系统非常庞大和复杂，涉及各种交通工具、道路和交通规则。
通过系统仿真可以更好地评估交通拥堵、交通规划和交通管理策略的效果，以提供更好的出行体验和交通安全。
仿真软件系统总体介绍
中国仿真教学网
朱素娟
18618347261
sjzhu@
2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.1.10 2.1.11 2.1.12 2.2 2.2.1
操作员站软 件模块 场景设计器 软件模块 接口机软件 模块 模拟服务器 软件模块
和解冻学员仿真模型的运行，支持设置学员联系。支持对教师参 数的监控，支持向学员站发送教师信息。 支持用户登陆，可接收来自教师机的信息，可连接接口机并和模 拟服务器进行通讯。 自由配置教师、 学员和模型之间的操作关系， 可将学员进行编组。 支持教师、学员的用户管理，支持特定时刻点的模型场景设置， 验证配置关系。 支持 OPC DA 和 DCS 接口，并支持学员站流程软件和仿真服务器 的连接 运行所有学员、教师和模型。支持故障、考评、回放等功能。支 持用户管理、信息管理、和模型管理，支持对系统日志，报警和 调试信息的管理和显示
中国仿真教学网
朱素娟
18618347261
sjzhu@
1
设计原则
从培养高职院校的实践能力及职业培训需求出发， 本着实用性与前瞻性相结
合、职业技能培训鉴定与技能训练仿真软件相结合的思想，对工艺过程、动态操 作、正在使用的国内外先进的 DCS 控制系统进行仿真模拟，以培养能够适应当 前及未来化工企业所需要的各类技术人员，满足化工工业建设与生产的需要。 系统性原则： 流程仿真软件系统， 应在真实完整体现实际工业流程的基础上， 利用操作员培训系统（OTS）仿真软件和 DCS 模拟环境进行全流程模拟培训， 使受训人员可感受操控真实工厂和 DCS 般“身临其境”的强大体验。 真实性原则：流程仿真软件系统按照工业现场设备和流程进行模拟仿真，同 时对重点设备的内部结构、 工作原理深入的剖析。 通过机理建模建立 “虚拟工厂” ， 可自上而下地实现对工厂过程和控制逻辑的动态模拟。OTS 仿真软件的动态模 型真实再现实际工业流程状态和行为， 实时准确的模拟工艺现场， 模拟真实故障。 全面性原则： 既能使学员了解和掌握正常工况下各个相关流程的操作和维护， 能进行化工工艺的冷态开车、热态开车、正常运行、正常停车、紧急停车、设备 维护等方面的技能操作训练、 工艺指标控制操作技能训练；又能通过安全手段设 置各类故障，使学员能够处理各类紧急状况，进行生产过程操作、分析、排除工 业生产过程故障。
系统仿真技术简介【最新】
何为仿真？1定义仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的一门多学科综合性技术。
它是它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点。
仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。
人们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。
仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。
仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。
传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。
如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。
模型对系统某一层次特性的抽象描述包括：系统的组成；各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系；在某些输入条件下系统的输出响应等。
根据系统模型状态变量变化的特征，又可把系统模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的；离散（事件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上发生变化；混合型——上述两种的混合。
2发展历程仿真是一种特别有效的研究手段。
20世纪初仿真技术已得到应用。
例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。
40～50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。
60年代计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了仿真技术的发展。
利用计算机实现对于系统的仿真研究不仅方便、灵活，而且也是经济的。
因此计算机仿真在仿真技术中占有重要地位。
50年代初，连续系统的仿真研究绝大多数是在模拟计算机上进行的。
50年代中期，人们开始利用数字计算机实现数字仿真。
计算机仿真技术遂向模拟计算机仿真和数字计算机仿真两个方向发展。
在模拟计算机仿真中增加逻辑控制和模拟存储功能之后，又出现了混合模拟计算机仿真，以及把混合模拟计算机和数字计算机联合在一起的混合计算机仿真。
仿真软件系统总体介绍
仿真软件系统总体介绍仿真软件是一种能够模拟真实系统或过程行为的计算机软件。
它能用于各种领域，包括工程、科学、医疗、经济等，帮助用户进行系统设计、性能分析、决策支持等工作。
下面将对仿真软件系统进行总体介绍。
仿真软件系统通常由多个组件组成，包括仿真模型、仿真引擎、可视化界面和数据分析工具。
首先，仿真模型是仿真软件的核心部分，它描述了被模拟系统的行为和特征。
仿真模型通常由一些基本元素（例如实体、事件和关系）和它们之间的相互作用组成，这些元素和相互作用由一些数学模型或规则来表示。
仿真模型的设计需要根据实际系统的特点和需求来确定，它可以是离散事件模型、连续模型、混合模型等。
其次，仿真引擎是仿真软件的执行引擎，负责运行仿真模型并模拟系统的行为。
仿真引擎根据模拟时间推进模型的状态，并根据模型中定义的规则和算法来处理实体之间的相互作用。
它通常使用一些基本的仿真技术，如事件驱动仿真、基于代理的仿真等。
仿真引擎的设计和实现需要考虑模拟速度、准确度、可扩展性等因素，以便在合理的时间内获得准确的结果。
第三，可视化界面是仿真软件的用户界面，用于展现仿真过程和结果。
可视化界面通常会提供一些交互功能，如开始仿真、暂停仿真、调整参数等。
它通过图表、动画、图像等方式将模型的行为以可视化的形式呈现给用户，让用户更直观地了解系统的运行情况和性能表现。
可视化界面的设计需要考虑用户的需求和使用习惯，以提供友好的用户体验。
最后，数据分析工具是仿真软件的辅助工具，用于对仿真结果进行分析和解释。
数据分析工具可以提供各种统计指标、报表、图表等功能，用于评估系统的性能、分析系统的行为、优化系统的设计等。
数据分析工具还可以与其他软件或系统进行集成，以便进一步的处理和应用。
总体而言，仿真软件系统是一种能够模拟真实系统行为的计算机软件，它通常由仿真模型、仿真引擎、可视化界面和数据分析工具组成。
仿真软件可以用于各种领域，帮助用户进行系统设计、性能分析、决策支持等工作。
虚拟仿真系统在病理学实验教学中的应用
虚拟仿真系统在病理学实验教学中的应用虚拟仿真系统在病理学实验教学中的应用随着信息技术的不断发展，虚拟仿真系统在教育领域中的应用也越来越受到关注。
在医学教育中，尤其是在病理学实验教学中，虚拟仿真系统的应用正在为学生提供更加全面、生动的学习体验。
本文将重点探讨虚拟仿真系统在病理学实验教学中的应用，并讨论其优势和挑战。
一、虚拟仿真系统简介虚拟仿真系统是通过计算机技术模拟出真实世界中的场景和过程，使用户能够在虚拟环境中进行交互式的体验和操作。
在病理学实验教学中，虚拟仿真系统可以模拟各种常见的病理学实验，让学生通过虚拟操作和实验模拟，提高其实践能力和问题解决能力。
二、虚拟仿真系统在病理学实验教学中的应用1. 提供真实场景模拟虚拟仿真系统可以通过三维技术模拟出真实的病理学实验场景，学生可以在虚拟实验室中进行实验操作，了解实验流程和操作步骤。
虚拟实验室还可以提供不同病例的模拟，让学生通过实验模拟和观察，学习掌握不同疾病的临床病理表现和变化。
2. 提供实时反馈和指导在虚拟仿真实验中，系统可以提供实时的反馈和指导。
当学生进行操作错误时，系统会及时提醒并纠正错误操作，避免实验结果的偏差。
同时，系统还可以给出解释和评估学生的实验表现，帮助学生分析和总结实验结果，提高实验思维和分析能力。
3. 实现互动学习虚拟仿真系统支持多人同时在线学习，学生可以通过虚拟实验室中的聊天、讨论功能进行互动交流。
这种互动学习方式可以增强学生之间的合作意识和团队精神，提高学生的学习参与度和积极性。
4. 实验数据的保存和共享虚拟仿真系统支持实验数据的保存和共享，学生可以随时查看和复习自己的实验记录，方便知识的巩固和回顾。
同时，学生还可以将自己的实验数据分享给其他的同学，促进知识的交流和共享。
三、虚拟仿真系统在病理学实验教学中的优势1. 提高学生的实践能力通过虚拟仿真实验，学生可以在无真实实验设备的情况下进行大量的实验操作，提高其实践能力。
学生可以反复模拟实验，熟悉实验流程和操作步骤，增加实验操作的经验积累。
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培训方式与特点
方式
课堂培训 现场讲授 仿真培训
特
点
容量大，但只适合理念性知识的培训 容量小，只能感性理解，缺乏系统 性、操作性一般
容量较大，可通过实际操作演练，可操作性 强。培训质量受到开发水平等因素限制 促进研习人员交流思想、启发思维，有效 提高知识和能力。适合高层次技术人员
研讨培训
生仪表 人员要求
塔器
机泵 热交 换器 控制 单元 管线 连锁 报警 单元 阀门 反应 器 …
检测 单元
显示 单元
…
熟悉 工艺
了解 设备
掌握 规程
操作 经验
…
化工生产过程小结
由一系列工艺设备（塔器、机泵、换热 器、加热炉、反应器、阀门、管线等）构成 借助于检测仪表和控制仪表实现对石化生 产过程进行自动监测、控制。
仿真培训系统简介
仿真培训部 张明喜
石化企业的安全特点
方 面
参与物质
特
点
绝大部分易燃、易爆，有毒、有害
操作条件 高温、高压，有腐蚀 生产特性 高度连续，高度自动化
引发的思考
安全生产是前提 员工素质是基础 操作技能是保障
加强培训是根本
技能获得的渠道有哪些？
师傅传授 自学、研修 组织集中的授课 在实践中慢慢积累 通过高效的培训获得
教师站 PSSP 仿 真 运 行 平 台
监 视 和 控 制
后台数学模型
通讯
仿DCS画面
学员站
仿DCS系统
仿现场画面
评分系统
DCS操作画面
仿现场操作画面
仿真与实际的对比
控制室
操作 信息 生产 信息 事故干扰 内操
操作员 （观察、分析、判断、操作）
外操
生产装置
实 际 生 产 过 程
仿“控制室+现场操作” 内操 软件 外操
系统的进入
双击打开
登 陆
STEP1 :
输入姓名
STEP2 :
选择装置
STEP4 :
选择运行模式
STEP3 :
选择培训项目
系统界面与评分系统界面的切换
功能选择 工具栏
DCS系统 任务按钮
评分系统 任务按钮
功能选择工具栏的使用
鼠标单击
（1）模型控制
（2）快门设置
选择快门 保存
选择快门 重演
（3）时标设置
选择时标
系统退出
石化仿真系统分类
针对性开发的装置级
特点：针对性强，流程 长、投资大、开发周期 长、需要技术人员及资 料配合
应用：装置开工前的开 停工、典型重大特定事 故的处理技能培训考核 。应用广泛，培训效果 最好。
石化仿 真系统 装置级
特点：具有同类装置的 一定共性，投资小、周 期短，培训考核项目多
化工仿真培训系统的建立
以实际生产过程为基础（PFD图、PID图、 仪表控制方案等相关数据） 建立过程单元的动态特征模型及各种设 备的特征模型 创建操作环境（DCS画面、现场操作画面） 以仿DCS操作为主、现场操作为辅（对 实际管路、阀门做适当、合理简化）
仿真过程与实际生产过程对比
实际生产过程DCS操作在主控室, 人工操 作在现场. “仿控制室”是一个广义了的控制室,既 有实际DCS中的操作画面，又增添了“现 场操作”画面 实际生产过程受各种干扰和事故等偶发事 件影响 仿真培训系统中，由培训教师通过管理平 台设置各种干扰和事故，供学员判断处理
仿真培训系统应用
作为培训操作人员的操作技能和了解工 艺过程原理的一个现代化工具 通过对工艺过程的开停车、正常和异常 进行动态实时摸拟,对工艺过程进行系统 地研究,为石化生产提供指导 对工艺的自控系统作实时摸拟研究,为生 产控制提供指导,为优化操作提供参考.
仿真系统的印象
可以根据需要模拟生产过程的特性，让学员通 过实际操作演练来提高操作技能 其核心是创建高精度的数学模型 仿真没有真实设备，现场操作只能借助于“现 场图”完成，事故和干扰由教师站设定； 仿真系统具备实时评分系统 有很强的可操作性，无需投料，丝毫没有危险， 培训费用低，可以大大缩短培训时间，是一种 高效的培训手段。
DCS系统的应用实现了集中管理、分散控制 （Distributed Control System）
操作人员根据工艺设备原理、操作规程以 及所掌握的技术和经验对生产过程进行 观察、分析、判断与操作
仿真系统的概念
仿真系统借助建模平台软件，摸拟石化 生产过程 受训人员在该系统上，可以真实感受到 实际生产过程的特性 在体验式培训中，快速学习如何进行生 产过程的分析、判断与操作 实现可重复的操作演练,具备常规培训手 段不可替代的培训效果
应用：开停工、典型重 大事故处理，侧重通用 事故；技能竞赛
通用型 单元级
特点：通用性非常强， 、覆盖的工艺内容广泛 、仿真详细程度高、投 资小，周期短。 应用：初、中级及新入 厂工人以及没有装置级 仿真培训软件装置上的 操作工人技能培训考核
概念
与实际 的区别
优点
仿真系统的使用
•安装仿真系统平台软件 •加装加密狗 •启用系统进入培训系统 •学员登陆系统 •常用功能使用 •退出系统
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硬件构成
教师 管理站 （上位机）
打印机
1#学员操作站 （1#下位机）
2#学员操作站 （2#下位机）
24#学员操作站 （n#下位机）
软件结构
操作 信息 仿生产 信息
操作员 （观察、分析、 判断、操作）
操作评价 系统软件
仿工艺生产过程软件
事故干扰 培训指令
教员
仿 真 系 统 过 程
针对性仿真软件
•连续重整装置 •PX装置 •三套常减压装置 •柴油加氢装置 •一催化装置 •焦化装置 •加氢裂化装置 •水煤浆制氢装置
正在开发的装置软件
•热电装置（开发进程中） •硫磺装置（自主开发进程中） •烷基苯装置（开发初期准备）