随着流程工业综合自动化技术的发展，对流程模拟系统的深入研究成为一个重要的研究课题。流程模拟技术在计算机上实现工艺流程的模拟仿真，在实验室条件下模拟真实工厂物料流程和生产过程。一个结构完整、数据高度集成、功能丰富的流程模拟系统集合了数据采集与处理、流程模拟、过程操作优化、数据存储、人机交互等内容，能为流程企业生产过程的操作管理、控制优化、产品性能改善等提供方便有效的途径，进而提高流程企业的生产效率和经济效益。　　本文提出一种基于三层架构的流程模拟系统的架构设计，自底向上分别由数据处理层、流程模拟层和展示层构成。对组成该架构的三大层的功能和任务进行了研究，并结合数学方法、自动化技术、计算机应用技术完成了各层的设计和实现。　　本课题所取得的研究结果和内容可以概括为以下几个方面:　　(1)在研究当前流程模拟系统的结构和功能特点基础上，进行改进和扩展，提出了基于三层架构的流程模拟系统的架构设计。该架构由数据处理层、流程模拟层和展示层组成，具有功能丰富、人机交互界面友好、操作方便快捷、数据利用率高、易于功能扩展等特点。　　(2)研究和实现数据处理层。通过计算机应用程序的开发实现系统建模数据源的自动采集和存储。针对数据存在误差、数据缺失等问题，使用自动化服务程序调用数学算法进行数据预处理，生成可用的样本数据。　　(3)研究和实现流程模拟层。对流程模拟层稳态模拟的数学模型、模型具体实现方法介绍的基础上，对不同模型之间的集成进行了研究。通过数据库和通信接口的开发工作实现了流程模拟层的数据存储以及模型与数据库之间的数据传输。　　(4)研究和实现展示层。对展示层需要展示的功能进行研究介绍。开发出Web界面和Excel界面相结合的人机交互平台，结合数据通信接口技术的开发，在人机界面上实现展示层的功能展示。　　(5)以石化企业炼油过程加氢裂化工艺流程为例，展示基于三层架构的流程模拟系统的应用情况。