4.2 化工过程动态模拟系统结构
4.2.1 软件功能说明
（1）软件结构
化工过程动态模拟系统由动态模拟与分析系统DSAS、仿集散控制系统VDCS、学员台SStation和教师台TStation五部分组成，如图4-1所示。其中，DSAS为核心组件，包含了工艺计算的所有动态模型、算法及参数，为后台的计算引擎；VDCS为仿DCS操作环境，负责显示DSAS计算得到的数据，并将用户的操作命令传递给DSAS；SStation负责接收TStation发送的命令，启动DSAS和VDCS，为学员台上的总控面板；TStation为教师台上的总控面板，负责向学员发送命令，查看学员操作情况等。
图4-1 化工过程动态模拟系统结构
（2）系统的启动
化工过程实习动态模拟系统具有单机和网络两种运行模式。在单机模式下，学员在Windows环境下，用鼠标对准“学员台”这一快捷方式，双击左键，软件系统将被启动，同时在任务栏右下角出现学员台托盘图标
。通过该图标右键菜单即可启动化工过程实习动态模拟系统中的对应仿真模块。在网络模式下，除了要启动学员台组件SStation外，还要在教师机上启动TStation，通过TStation向SStation发送相关命令，运行工艺仿真模块。
4.2.2 学员台SStation
SStation启动后，在其托盘图标上点击右键，弹出如图4-2所示的菜单。其中，“显示信息提示窗”负责显示教师台发来的信息，在接收到信息后提示窗将自动弹出，如图4-3所示，点击“关闭”则隐藏该窗口，之后可以通过图4-2中的右键菜单来显示。SStation右键菜单中“运行仿真软件”可以启动DSAS和VDCS组件，“关闭打开的仿真软件”则关闭这些已经打开的组件。在与TStation网络连接后，可以由教师台遥控SStation直接启动上述组件。
图4-2 SStation菜单
图4-3 SStation信息窗口
4.2.3 教师台TStation
TStation的界面如图4-4所示。该界面下半部分的列表框中列出了局域网中已有的操作台SStation的运行情况，红色代表没有连接，绿色代表已连接。通过鼠标点击选择某一操作台，按下Ctrl键的同时用鼠标点击选择多个操作站。具体的学员台个数、已连接的个数、已选中的个数在界面上均有显示。点击“运行”按钮，就可以启动已选择并已连接的操作台上的DSAS和VDCS组件，点击“停止”按钮则终止这些组件的运行。在编辑框中输入命令文字，点击“发送命令”按钮，则TStation向所有已选择并已连接的操作台发送该命令，那些操作台则自动弹出消息窗显示该命令，如图4-4所示。
图4-4 TStation界面
在某一绿色学员台图标上右击，弹出菜单，如图4-4所示。点击“查看此学员的操作画面”，则在教师台上启动一个VDCS实例，自动连接到该学员台的DSAS上，从而达到教师查看学员操作情况的目的，而此时的学员台并不知道这一情况。通过这一异地连接的VDCS，教师还可以向学员设置预先未知的故障，并查看操作成绩。
4.2.4 动态模拟与分析系统DSAS
DSAS为化工过程实习动态模拟系统的核心组件，为后台的计算引擎。它包含了工艺计算的所有设备模型和流程结构参数，负责进行动态流程模拟。它接收来自VDCS的控制变量值，并将经过计算后的可测变量值输送到VDCS界面上。
4.2.5 仿集散控制系统VDCS
系统启动后将弹出主界面，上面显示一个主菜单，如图4-5所示。想选择主菜单的哪一项，只需将鼠标箭头移到相应位置，即可弹出一个下拉菜单，然后可向下移动鼠标进行（蓝条向下移动）进一步的选择，按下鼠标左键选中。
图4-5 VDCS主界面
VDCS的主要菜单功能如下。
①时标设定 本软件系统允许学员自己选择运行速度的快慢，此即为时标设定的功能。共有八个时标可供学员选择，从时标1到时标8，运行速度依次减半。
②状态记忆 本软件系统具有记忆系统运行状态的功能，即把系统的当前状态记忆到微机的硬盘上，这些被记忆的状态可以在下次运行系统时被调出。本软件可记忆七个状态。
本软件除了可以人为记忆系统运行状态外，还可自动记忆状态，即系统每运行一段时间将记一次状态。被自动记忆的状态只能有一个，即本次记忆的状态将把上一次记忆的状态覆盖掉。学员可以自己选择系统两次自动记忆状态的时间间隔。
③状态恢复 这一功能可使学员把已记忆的状态从硬盘上调出，这样学员就能够接着从原先的操作进程开始继续对模拟流程进行操作，而不必从头开始。“状态恢复”共能恢复八个状态，前七个状态与“状态记忆”中的七个状态一一对应，可被恢复的第八个状态是上一次系统运行过程中自动记忆的状态。
④事故训练 本软件具有事故训练的功能，即对每一个正在运行的单元模型，教师都可以人为地设定生产事故，以训练学员处理突发性生产事故的能力。此外，还可以人为地解除事故，如“停电”是一个事故，选择“事故解除”就是恢复供电。一个事故训练完毕，必须进行事故解除，才能设定别的事故。
⑤成绩 本软件能对学员的整个操作过程进行定量的评价，按百分制给出成绩，并逐一列出扣分原因。生成成绩的步骤是：
a.进行装置的开车操作；
b.进行装置的正常操作和产品质量调节；
c.进行装置的停车操作；
d.选择“成绩”菜单中的“生成成绩”，系统提示“生成成绩暂停程序”、“生成成绩继续运行”、“生成成绩终止程序”和“取消”四项，学员可按需要进行选择，系统将在硬盘上生成一个记载学员操作成绩和扣分原因的文件。但只有选择“生成成绩终止程序”时才给出操作过程的最终评分，如图4-6所示。
图4-6 自动评分结果
e.选择“成绩”中的“查看成绩单”，则上述记载成绩和扣分原因的文件将被系统从硬盘上调出，以供学员查阅。