Прогрессивные тренажеры для операторов: еще один шаг на пути к идеальному пуску

Progressive OTS; Towards a Perfect Startup 

Роль тренажеров на энергетическом рынке постоянно увеличивается. В отчете по тренажерам операторов, который в 2012 году подготовила ARC Advisory group, говорится следующее:

В прошлом практически все тренажеры создавались и приобретались для конкретного объекта. Их использовали для подготовки операторов, а затем консервировали для возможного последующего использования, поскольку их обслуживание обходилось слишком. В настоящее время организации стремятся более эффективно использовать свои инвестиции, а потому имитационные модели и решения для подготовки операторов используются на протяжении всего жизненного цикла завода, что делает вложение денег в тренажеры как общего назначения, так и в их специализированные версии более эффективным с точки зрения возможных издержек.
— ARC Advisory group, 2012

Помимо целей, связанных с подготовкой персонала, генподрядчики по автоматизации и конечные пользователи могут использовать эти платформы для снижения рисков и затрат, связанных с развитием завода. В настоящее время нередки ситуации, когда окупаемость затрат на хорошо продуманный тренажер оператора наступает еще до пуска завода или установки.

Компания Yokogawa занимается поставками тренажеров для операторов с высокой точностью имитации вот уже 30 лет. За эти годы компания получила большой опыт, а также сыграла одну из ведущих ролей в продвижении изменений и инноваций в этой области.

Далее следует короткий обзор РСУ и динамических тренажеров для операторов. Кроме того, мы рассмотрим положительный опыт Loy Yang, связанный с использованием этой технологии.

Интегрированная разработка РСУ и тренажеров

Много лет назад стало понятно, что интегрированный подход к разработке как СУ, так и тренажера является необходимым условием для наиболее полной реализации его потенциала. “Прогрессивные тренажеры для операторов”, как их называют в настоящее время, разрабатываются параллельно с работами по проектированию и конфигурации РСУ:

 Рис. 1: показывает, что из себя представляет модель совместной разработки РСУ и тренажера, предусматривающего взаимодействие с оператором.

Рис. 1: показывает, что из себя представляет модель совместной разработки РСУ и тренажера, предусматривающего взаимодействие с оператором.

При этом подходе, после фазы независимой разработки, инженеры по системам управления и инженеры, занимающиеся разработкой тренажеров, объединяют усилия для проверки проекта и реализации логики управления за счет использования тренажера в качестве испытательной площадки. Это позволяет проектной группе:

  • Произвести пуск РСУ до ее непосредственного подключения к установке;
  • Разработать и подвергнуть тщательному тестированию интегрированные стратегии управления высокого уровня;
  • Разработать и подвергнуть тщательному тестированию то, как система реагирует на различного рода нарушения в работе установки или сбои оборудования;
  • Произвести плавное регулирование с очень высокой степенью точности.

Прогрессивный тренажер для операторов представляет из себя полностью интегрированную систему для разработки, что позволяет заметно сократить время пуска и добиться более высокой эффективности. Более того, это позволяет обеспечить последовательную и бесперебойную работу завода, управлять любыми сбоями без снижения уровня генерации или нанесения ущерба оборудованию.

Следует отметить, что для успешного достижения этих результатов требуется несколько ключевых «ингредиентов». Необходимо все хорошо продумать, стратегически спланировать и реализовать. «Ключевые ингредиенты» включают в себя:

Тренажер как “установка 0”

Чтобы получить максимальные преимущества от установки тренажера оператора, все стороны должны условиться относится к нему как к “установке 0”, при этом структура и расписание проекта должны соответствовать этому подходу. Компании, занимающиеся поставкой как тренажеров, так и СУ способны обеспечивать интегрированный подход к разработке тренажера и РСУ, что позволяет конечным пользователям получить максимальные преимущества от внедрения тренажера оператора.

Тренажер для СУ

Технология виртуального контроллера Centum VP Test Function® позволяет передавать конфигурация РСУ, включая графические данные и логику, между установкой и тренажером, без необходимости дальнейшей модификации или преобразования. После того, как логика была интегрирована в тренажер, папка с конфигурацией РСУ может быть беспрепятственно скопирована в память контроллеров. После этого можно приступать к вводу в эксплуатацию.

ПО для высокоточного моделирования процессов

Чтобы досконально проверить работу системы управления, ПО для моделирования процессов должно достаточно точно имитировать поведение реальной установки, при этом модель строится лишь на основе исходных данных. С помощью модульного тренажера оператора можно создать точную копию реальной установки, т.е. «установку 0». За счет моделирования индивидуальных характеристик отдельных элементов оборудования можно создать интегрированную среду, при этом модель процессов может быть использована для точного предсказания поведения установки, а точность этих данных достаточна для обеспечения разработки РСУ для всех уровней управления.

Are you enjoying this article?? Follow us on LinkedIn and Facebook..

Анализ опыта: Loy Yang

Электростанция AGL Loy Yang генерирует примерно 30% от общей потребности второго по размеру штата Австралии ­– Виктории. Это возможно благодаря использованию четырех угольных блоков мощностью в 500+ мегаватт. Данная электростанция является базовой, а перевозка и сжигание угля с высоким содержанием влаги создает постоянные сложности. Кроме того, установки электростанции имеют разную конфигурацию турбин, в результате чего проблемы, связанные и эксплуатацией и управлением, не являются редкостью. После отказа от панели управления и перехода на РСУ были созданы 3 высокоточных тренажера. Эти действия позволили добиться серьезных результатов:

 Рис. 2: Прогрессивный тренажер компании AGL LOY YANG

Рис. 2: Прогрессивный тренажер компании AGL LOY YANG

  • Разработка и ввод в эксплуатацию всех логик РСУ и ЧМИ для установки Loy Yang 2 с помощью тренажера с высокой точностью имитации, основывающегося на CS3000, включая эмуляцию системы контроля паровых турбин от Siemens;
  • Разработка и ввод в эксплуатацию всех логик РСУ и ЧМИ для экипировочного пункта Loy Yang с помощью тренажера с высокой точностью имитации, основывающегося на CS3000;
  • Разработка и ввод в эксплуатацию всех логик РСУ и ЧМИ для установки Loy Yang 1 с помощью тренажера с высокой точностью имитации, основывающегося на Centum VP R5, включая решение Yokogawa для управления турбокомпрессорным оборудованием;
  • Подготовка всех операторов перед вводом отдельных частей в эксплуатацию;
  • Модернизация тренажера для установки 2 до Centum VP R5
  • Объединение тренажеров установки 1, установки 2 и экипировочного пункта в единое решение для обучения операторов на базе единого сервера VMware ESXI;
  • Дублирование тренажера на основе одного сервера для обеспечения AGL Loy Yang двумя полнофункциональными комплексными тренажерами, каждый из которых обеспечивает имитацию установки 1, установки 2 и экипировочного пункта, что позволяет проводить параллельные курсы обучения операторов в соответствии с требованиями для аккредитации, установленными компанией AGL Loy Yang.

Тренажер продолжает поддерживаться AGL Loy Yang и Yokogawa Australia, что подразумевает установку обновлений, внедрение улучшений и тестирование системы управления. Представители компании AGL Loy Yang считают, что симулятор является неотъемлемой и очень важной частью их работы в сфере энергетики.