Система обучения операторов (Omega Simulation)

Анализ и изучение технологического процесса

Для анализа технологических процессов и проектирования используют пакеты имитационного моделирования для стационарных состояний, в то время как динамические модели применяют для анализа и проверки работы технологического объекта.

С помощью виртуального завода, сконфигурированного в пакете динамического моделирования, можно выполнять различные виды проверок и исследований проблем, что было бы невозможным на реальном работающем предприятии по соображениям безопасности и недопущения внешних возмущений. Также существует возможность прогнозировать проблемы, которые могут возникнуть на предприятии, которое будет построено в будущем.

Среда моделирования предлагает следующий функционал для имитации ситуаций из реальной эксплуатации:

• Подготовка и проверка процедур пуска и останова вновь строящихся объектов
• Проверка ограничений и мощности установки перед выполнением повторного моделирования
• Проверка возможностей оборудования в нештатных или чрезвычайных ситуациях на предприятии
  (например, мощность и скорость реакции предохранительного клапана и ёмкость буферных резервуаров)
• Проверка эксплуатационных условий до внесения изменений
  (например, изменений состава сырья, рабочей загрузки и оборудования)
• Предварительная оценка изменений в системах управления и параметрах

Для анализа техпроцессов и проверки можно использовать как Visual Modeler, так и VMviewer. С модулем Visual Modeler, с подключенными к нему основными функциональными модулями, можно работать с использованием окон мнемосхем.

Интерфейс OmegaLand для обмена данными имеет функции экспорта, что позволяет получать данные моделирования или вводить значения с помощью небольших макросов (на VBA) в среде MS Excel. Также можно удобно получать результаты моделирования в реальном времени для последующей обработки.

Образование

Учебный тренажёр строится на основе пакета динамического моделирования, приспособленного для изучения химических технологий. Обучающиеся могут изучать принципы работы современных сложных предприятий и самостоятельно обучаться работе с технологическими установками, используя модели в рамках виртуального завода. Такой опыт невозможно получить, занимаясь лишь теоретическими исследованиями. В конечном итоге они смогут получить знания и навыки, необходимые для эффективного анализа и управления в различных ситуациях.

Цели образовательного семинара – Проявляя инициативу в использовании учебных тренажёров, учащиеся могут быстро приобретать и расширять знания и навыки и достигать следующих целей.

• Понимание принципов проектирования технологических процессов
• Понимание принципов и работы оборудования и установок, а также формирование умений правильно разрешать различные ситуации, опираясь на обширный опыт
• Понимание работы систем управления и поведения технологического процесса, а также освоение основ управления
• Получение знаний, необходимых для управления технологическим процессом

Конфигурация учебного тренажёра обычно выполняется VMviewer.

Помощь в управлении процессом

IВ последние годы в области эксплуатации и управления предприятиями был достигнут значительный технологический прогресс. Помимо систем управления в формате традиционных РСУ, сформировалась потребность в более высокотехнологичных системах эксплуатации, подключаемых к базовой РСУ и реализующих расширенные пакеты управления, включая многопараметрическое предиктивное управление на основе модели и предиктивное управление на основе нейронных сетей, а также различные пакеты поддержки оператора для автоматического пуска, останова и смены сорта продукции.
Фактическому применению этих пакетов поддержки оператора на реальном объекте может предшествовать проверка и настройка их работы путём подключения их к виртуальному заводу в OmegaLand.
Поскольку динамическое моделирование позволяет проверять влияние логики управления и работы этих пакетов, имитационная модель в пакете поддержки оператора будет особенно полезна при изменении логики управления в сочетании с усовершенствованием на уровне техпроцесса, а также при подготовке сложных рабочих процедур, направленных на повышение эффективности эксплуатации.

Функция обучения оператора

Помимо базовых функций пакета динамического моделирования, таких как управление работой модели (запуск и приостановка), снимок и возврат назад, а также изменение масштаба времени, требуются ещё и функции обучения оператора. К ним относятся, например, функции включения сбоев, автоматическая работа, имитация работ в поле, регистрация и воспроизведение данных, а также оценка работы обучающегося

• Функция управления исполнением

Помимо функции управления работой модели, которая запускает и приостанавливает работу всей системы, включая прямое подключение к РСУ, существуют разнообразные дополнительные функции: функция снимка, которая осуществляет временное сохранение текущего набора условий во время обучения, функция возврата назад, которая восстанавливает ранее сохранённый набор условий для повторного начала обучения, и функция изменения масштаба времени, которая ускоряет или замедляет работу модели в два или в четыре раза.

• Функции для загрузки и сохранения исходных условий

Обучение начинается в условиях заранее настроенного стационарного состояния завода. Такие условия можно заранее сохранить в файле в качестве начальных условий.

• Сбои

Эти функции используют для того, чтобы намеренно создавать нештатное состояние или отказ оборудования. Операторов учат справляться с такими ситуациями. Для активации сбоев существует два метода. Один из них состоит в выборе сценария сбоя из списка на панели управления работой модели. Другой требует подготовки соответствующей панели управления сбоями в графическом окне и последующую передачу инструкций в среду работы модели по нажатию кнопки.

• Функции автоматической работы

Модуль автоматической работы является полезным при проведении обучения на основе серии процедур, объединённых одним сценарием, (функция сценария) или процедур, которые намеренно выполняются без участия оператора (функция «караоке»). Эта функция автоматической работы используется даже для выполнения сбоев, если при этом происходит несколько операций; работа с переменными происходит за продолжительный период времени; или вариант обработки выбирается в зависимости от условий.

• Функции повторного воспроизведения

Эти функции позволяют воспроизвести выполненные действия после окончания учебного занятия. Такое воспроизведение позволяет инструктору проанализировать выполненную работу совместно с обучающимся и дать ему соответствующие указания.

• Функции регистрации событий

Существует возможность сохранять действия и события, произошедшие во время обучения, в соответствующем файле-«журнале». Таким образом можно сохранять эти записи, например, для последующей оценки действий обучающегося. События, которые сохраняются с временной меткой, могут быть впоследствии использованы для воспроизведения.

• Функции оценки действий обучающегося

Эта функция передаёт сохранённые данные в формате MS Excel, чтобы инструктор мог посчитать количество действий с РСУ и сигнализаций, а также позволяет строить графики трендов для оценки действий обучающегося.

• Функции связи с РСУ

Для работы напрямую с РСУ требуется подключение к РСУ. Однако следует иметь в виду, что для системы обучения операторов роль станции управления (FCS) в составе РСУ играет специальный модуль, имитирующий работу FCS. Для этого модуля не обязательно, чтобы оборудование было той же модели, что и на реальной установке, но его функционал повторяет работу реальной станции управления.