[发明专利]拼装式化工仿真设备

说明书

本发明涉及一种拼装式化工仿真设备。本发明的目的是提供一种成本较低、生动直观的拼装式化工仿真设备。本发明的技术方案是：一种拼装式化工仿真设备，其特征在于包括：外部控制器；若干设备单元模型件，相互之间存在拓扑关系；该拓扑关系可以为物理连接关系、电路连接关系、通信信号传输、设备单元模型件两两配对后形成的拓扑结构或设备单元模型件之间画线后由线条产生的连接关系等；拓扑结构获取模块，用于获取各模型件之间的拓扑结构信息。本发明适用于教育与展示领域。

技术领域

本发明涉及一种拼装式化工仿真设备。适用于教育与展示领域。

背景技术

化工、核电等相关流程工业的操作培训中两种较为先进的教学和展示手段为：1使用流程软件，2半实物设备的。目前这两种情况存在不同的缺点：流程软件的界面比较抽象，不能满足学习者对于实际工艺和设备的认知，且对于使用者来说需要较高的理论基础；而半实物设备占地较大，设备昂贵，且只能选择某一个具体工艺搭建，不能认知更多的工艺。

目前，一些学校和工厂会做一些沙盘作为展示品，但传统沙盘有一些缺点：如使用人员不能改变单元的位置，模型缺少内部的高精度数据计算，使用人员难以改变沙盘上设备的状态等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种成本较低、生动直观的拼装式化工仿真设备。

本发明所采用的技术方案是：一种拼装式化工仿真设备，其特征在于包括：

外部控制器；

若干设备单元模型件，相互之间存在拓扑关系；该拓扑关系可以为物理连接关系、电路连接关系、通信信号传输、设备单元模型件两两配对后形成的拓扑结构或设备单元模型件之间画线后由线条产生的连接关系等；

拓扑结构获取模块，用于获取各模型件之间的拓扑结构信息；

所述外部控制器与拓扑结构获取模块通信，通过拓扑结构获取模块获取相连后各设备单元模型件之间的拓扑结构信息，并根据拓扑结构信息在外部控制器的仿真软件中生成相应的拓扑结构模型；外部控制器与各设备单元模型件通信，获取各模型件发出的信息，并根据模型件发出的信息结合相应的仿真模拟程序得出仿真结果，根据仿真结果向相应的模型件发送控制信号。

所述设备单元模型件包括：

若干化工设备模型件，具有至少一个第一连接单元；

若干阀门模型件，具有至少两个第一连接单元；

若干仪表模型件，具有一个可与所述第一连接单元插装配合的第二连接单元；

若干传输管道模型件，具有至少两个可与所述第一连接单元插装配合的第二连接单元；

集中控制模型件，各化工设备模型件、阀门模型件和仪表模型件经集中控制模型件与所述外部控制器通信。

所述第一连接单元包括数据传输触点、用于接收电力的第一电源触点和用于提供输出电力的第二电源触点；

所述第二连接单元与所述第一连接单元向相适配；

同一传输管道模型件上的第二连接单元之间经数据线相连。

所述化工设备模型件包括化工设备控制单元，该化工设备控制单元与该化工设备模型件上的第一连接单元电路连接。

所述化工设备控制单元电路连接开关。

所述阀门模型件包括阀门控制单元，阀门控制单元电路连接旋转变阻器，该阀门控制单元与该阀门模型件上的第一连接单元电路连接。

所述仪表模型件包括仪表控制单元，仪表控制单元电路连接显示模块，该仪表控制单元与该仪表模型件上的第二连接单元电路连接。