过程仿真器是用于模拟实际过程工业中生产设备模型的工具.对于设计新的工艺流程和预测实际流程的动态过程,过程仿真器也是一个很重要的工具.它使企业在越来越短的创新周期里具有很强的市场竞争力.快速、准确、高效的过程建模对于化工及相关过程的合成、设计、监控、优化等越来越重要.不同的仿真器具有不同的优点,因此为了从一个具体的问题中得到最佳的效果,需要访问多个软件供应商提供的仿真软件.实际上,开放的仿真环境应该使主要的程序模块具有互用性,使其应用起来更灵活.为了克服仿真软件在互用性、重用性和创新性上的瓶颈,欧盟发起了CAPE-OPEN工程.CAPE-OPEN工程的目的在于开发、测试、说明和公布有关过程仿真软件标准接口的信息.其主要目标是使不同的软件开发商提供的仿真组件可以互用.CAPE-OPEN仿真器主要由四部分组件组成:仿真执行器、单元操作组件、物性数据库和数值解题器.仿真执行器为具有以下功能的组件:在计算机操作系统中安装和注册组件;管理用户与人机界面的交互动作;访问和存储数据;对关于仿真计算的报告进行发布和分析.仿真执行器为仿真软件的用户和其他组件提供了运行环境.单元操作组件描述了过程工业中的具体操作单元,实现了对具体操作单元静态属性的设定与查询和动态行为的模拟,并在仿真过程中发挥重要作用.物性数据库实现了过程工业中关于物料热力学和物理特性的查询、估算和调用等功能,为单元操作组件和数值解题器提供服务.它在整个过程仿真器中占有重要的位置.数值解题器实现了求解描述单元操作或整个流程图方程组的数值方法.该文还将CAPE-OPEN仿真软件应用于污水生化处理过程中.污水处理过程是流量和负载强烈波动的非线性系统,并且污水的组分也不确定.在对污水生化处理过程的仿真中,对国际水质量协会提出的Benchmark问题进行了仿真验证,数值计算结果与专家组所给评测数据基本一致,达到了预期的目标.另外,CAPE-OPEN软件在精馏塔模型、闭环控制系统、单摆动态系统和线性代数方程组等对象中也得到了良好的应用.随着CAPE-OPEN标准的推广,软件开发商将关注于具有标准接口、功能独立的组件开发和研制.这也将加速软件市场的工程化、工业化和标准化.CAPE-OPEN将成为计算机辅助过程工程应用中新的发展趋势.