[发明专利]一种大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台

权利要求书

1.一种大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，其仿真方法包括：

在多学科系统仿真工具EcosimPro中对构建好的动态仿真模型进行模块化封装，得到封装后的S函数模块；

基于实验管理软件VeriStand对所述S函数模块进行实时化检测，得到模块检测数据；

将所述模块检测数据下载至NI仿真机中进行处理，输出标准模拟量信号以及标准数字量信号；

基于PLC硬件对所述标准模拟量信号以及所述标准数字量信号进行采集，以实现实时动态仿真模型与控制系统模型之间的数据交互；

所述动态仿真模型包括压缩机站模型、冷箱模型以及负载模型，所述压缩机站模型与所述冷箱模型以及所述负载模型相互连接；

所述动态仿真模型根据大型氢液化器或制冷机的流程和设计参数进行参考来设置的模型参数，包括压缩机模型参数、冷箱模型参数以及负载模型参数；

所述动态仿真模型分别向多学科系统仿真工具EcosimPro中输入压缩机模型、冷箱模型和负载模型对应的基本设计参数；利用多学科系统仿真工具EcosimPro提供的通用模型输入设计参数，同时根据大型氢液化器或制冷机实验结果拟合获得部件的特性方程，修改源代码，生成自定义部件模型。

2.根据权利要求1所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述PLC硬件包括PLC处理器模块以及分别用于采集标准模拟量信号以及标准数字量信号的PLC模拟量输入输出模块以及PLC数字量输入输出模块。

3.根据权利要求1所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述平台还包括用于同时运行基于实验管理软件VeriStand进行实时化的所述S函数模块以及所述控制系统模型的计算机设备。

4.根据权利要求1所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述平台还包括：基于所述实验管理软件VeriStand构建的用于检测动态仿真模型的动态仿真模型监控界面，所述动态仿真模型监控界面与所述NI仿真机之间采用以太网通讯连接。

5.根据权利要求2所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述NI仿真机包括NI机箱、用于进行数据处理并输出标准模拟量信号以及标准数字量信号的NI处理器板卡、用于接收所述标准模拟量信号的NI模拟量输出输入板卡，以及用于接收所述标准数字量信号的NI数字量输出输入板卡。

6.根据权利要求5所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述PLC模拟量输入输出模块以及所述PLC数字量输入输出模块分别与所述NI模拟量输出输入板卡以及所述NI数字量输出输入板卡之间采用直接连接，以实现所述动态仿真模型与所述控制系统模型之间的数据交互。

7.根据权利要求1所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述压缩机站模型包括氢储罐模型或氦储罐模型、高压以及低压管道模型、气动调节阀、开关阀模型以及至少一台氢螺杆压缩机或氦螺杆压缩机；

所述冷箱模型包括氢氦换热器、氢氮换热器、吸附器、管道模型、调节阀模型、节流阀模型、正仲氢转换器模型以及至少一台氢透平膨胀机模型或氦透平膨胀机模型；

所述负载模型包括氢相分离器模型、加热器模型以及调节阀模型。

8.根据权利要求1所述的大型氢液化器或制冷机实时动态仿真平台，其特征在于，所述控制系统模型包括：

控制程序，所述控制程序包括用于定义控制程序的硬件组态以及用于支持所述控制程序运行的软件程序；其中

所述硬件组态包括用于定义控制程序的可编程逻辑控制器硬件模块，其中，所述硬件模块之间通讯连接；

所述软件程序包括模拟量模块、通讯模块、顺序控制模块、控制回路程序模块以及联锁程序模块，所述模拟量模块、所述通讯模块、所述顺序控制模块、所述控制回路程序模块以及联锁程序模块之间相互连接。