Аппаратные (программно-аппаратные) имитационные тренажеры
Программно-Аппаратный тренажер блочной кустовой насосной станции (БКНС), созданный для Нефтеюганского корпоративного института. Тренажер предназначен для проведения обучения и повышения квалификации, отработки безопасных навыков выполнения работ персонала, руководителей и специалистов служб, цехов и отделов, занимающихся вопросами эксплуатации Блочных кустовых насосных станций (БКНС) систем ППД. Программно-вычислительный сервер включает математическую модель работы гидросистемы, реализующую: систему математических соотношений, описывающих с требуемой точностью имитируемые объекты и процессы; многопользовательский доступ к тренажеру и возможность интеграции тренажера в распределенную тренажерную систему; хранение и предоставление сохраненных сценариев.
Конструкция тренажера БКНС в аппаратном (макетном) исполнении: — эмулятор насосного блока; — эмулятор насосного оборудования – насосы ЦНС – 2 шт.; — эмулятор трубопроводной обвязки, включая трубопроводную арматуру; — эмулятор маслосистемы насосного блока с раздельной подачей масла в насосные агрегаты и электроприводы; — эмулятор дренажной системы насосного блока.. Конструкция тренажера в программном (иммитационном) исполнении: — эмулятор блока КИПиА; — эмулятор операторной с отображением АСУТП ПП — 3D модель площадки прототипа БКНС с основными элементами.
Для реализации поставленной задачи наши специалисты использовали так 3D печать и заказ деталей выполненных по технологии литья из пластмассы.
Были собраны прототипы всех устройств, затем были заказаны платы заводского исполнения.
Как это работает
В результате специалистам удалось воспроизвести имитацию задвижек с применением сервоприводов и энкодеров. Работа манометров была реализована при помощи шаговых двигателей.
В качестве контроллеров использовались NXP MBED / Arduino.
Сеть электронных компонент реализована при помощи шины i2c. Связь с математической моделью обеспечена при помощи OPC / IEEE1516.
“Данный подход может обеспечить аппаратную реализацию схем любой сложности с любым количеством элементов.”
– LContent
Результат
Комплекс работает у заказчика (НКИ Юганскнефтегаз) уже более 7 лет. Неисправностей нет. Все оборудование находится в рабочем состоянии.