常压装置是原油加工的第一道工序,在石化工业中具有重要的地位,其操作质量直接影响全厂的经济效益。本文以华北石化公司300万吨/年常压装置DCS仿真培训系统项目为依托,对常压装置仿真培训系统以及质量模型进行了研究。主要研究内容分为全流程动态数学模型建立、常压塔产品质量模型建立、仿真培训系统开发三部分。具体内容如下:运用机理分析方法,建立了常压装置各个子系统的动态数学模型。其中,加热炉模型考虑了多路进料、燃料油气同时使用的情况;将原油划分为5个虚拟组分对常压塔进行建模研究与仿真分析,针对原油混炼情况提出了一种进料原油性质变化时模型的修正因子;对常压流程繁琐的管道网络模型提出了一种新的简化计算方法。对常压塔侧线产品质量展开软测量建模研究。针对现场软仪表希望能够直接输出多个质量指标的要求,用RBF与PCA-RBF两种方法建立了航煤-柴油干点联合输出的MIMO软测量模型。提出了一种新的混合型算法,将人工免疫原理与PCA-RBF网络相结合,建立了MIMO软测量模型。对数据来源于多工况的情形,应用一种基于马氏距离分类方法的多神经网络结构,结合仿真系统导出的过程变量数据建立软测量模型。为把质量模型嵌入仿真培训系统提供了很好的思路。根据装置开停工特点及仿真培训系统的需要,对所建立的模型进行必要的扩展及完善,使得模型能够比较准确的描述开停工时参数大范围变化的动态特性。将所开发的适用于全工况仿真的动态数学模型应用到仿真培训系统中,并开发了学员培训评分系统。该系统在华北石化公司交付使用,运行良好,为操作人员熟悉操作规程提供了有力工具。