基于Internet的远程虚拟热工控制仿真实验室

　　1系统结构及其各部分功能

　　整个虚拟仿真实验室主要由客户端、服务器、控制机、实验装置4部分组成(图1)。

　　1.1客户端

　　客户端提供2种模式：WEB模式和客户端软件模式。WEB模式：用户可以登陆实验系统提供的WEB服务器，完成用户的注册。用户登陆网站后可以查询实验系统，同时选择要进行的仿真实验，然后下载对应的客户端软件来进行在线仿真实验。登陆口令系统分为3个级别：工程师级、维护人员级及运行人员级。用户通过软件提供的实验设计窗口，能对所组态的热工控制系统进行实时或非实时仿真。仿真结果能以实时趋势、历史趋势、棒图、控制系统实时SAMA图等18种动态图元来描述。在仿真过程中，还具有十多种实时操作功能如信号强制、手动切换开关、调节器参数修改、调节器手/自动切换及手动时的输出增、减等功能。

　　1.2服务器

　　服务器是整个实验系统的核心调度程序，负责客户端与控制端的通讯及用户、实验的数据库管理。服务器侦听用户的接人并判断用户的合法性，如果实验条件满足，服务器将用户与相应的实验控制机开辟一条虚拟连接，用来传递用户与实验装置间的数据交流。在实验进行中服务器记录用户进行的相应命令和数据到数据库。服务器可分为主服务器、Web服务器、视频服务器。主服器负责管理整个系统，Web服务器负责用户的Web接人，视频服务器负责发送相应的视频流到客户端。Web服务器与视频服务器都由主服务器管理。

　　1.3控制机

　　控制机是具体实验装置的直接控制者。控制机完成硬件装置的一系列初始化过程并分析服务器发送来的数据，通过A/D采样板等硬软件接口设备控制实验装置，同时在实验过程中，通过A/D卡对系统的响应进行采样，将实验结果返回。控制机软件用微软的VC++开发工具开发。控制端软件运行在NT或者Windows2000的环境下。

　　1.4实验装置

　　实验装置用于仿真火电机组被控过程的动态特性，具有两类对象模型。一类为基本模型，主要包括惯性模型、二阶模型、具有重极点的二阶模型、具有共轭复数极点的二阶模型、三阶模型、具有二重极点的三阶模型、具有共轭复数极点的三阶模型、差分方程模型、二阶复合模型、纯滞后模型等;另一类是复杂模型，它是由上面基本模块组成的火电机组主要过程的动态数学模型库。这些复杂模型覆盖了(125～600)MW火电机组的典型热工对象模型，如汽包水位模型、除氧器和凝汽器水位模型、主蒸汽压力模型、热负荷模型、发电机实发功率模型、汽轮机一级压力模型、一级汽温模型、主蒸汽温度及再热蒸汽温度模型、炉膛氧量和炉膛负压模型、一次风压力及制粉系统中各热力过程的动态数学模型等。