Разработка тренажерных пакетов программ. Тренажеры для обучения управления техпроцессами

КТК «ТРОПА» – универсальное средство разработки тренажеров для операторов технологических установок

Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА»
Представляет собой набор программных средств, предназначенных для построения комплексных тренажеров для оперативного персонала различного рода технологических установок. Это мощный современный инструмент быстрой и качественной разработки тренажеров различного назначения. Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА» – продукт, тесно интегрированный со SCADA КРУГ-2000® и одноименным ПТК.
Тесная интеграция позволяет максимально полно моделировать поведение реальных АСУ ТП, действующих на предприятии. А в случае моделирования АСУ ТП, реализованных на базе ПТК КРУГ-2000®, гарантируется 100 %-ное повторение визуальной и звуковой обстановки, а также алгоритмического обеспечения обработки сигналов, подсистем регулирования, технологических защит, защитных блокировок, автоматизированного запуска и останова установки и прочих алгоритмов

Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА»
Полная совместимость файлов графических оболочек, баз данных и прикладных алгоритмов между SCADA КРУГ-2000 и КТК «ТРОПА» позволяет переносить их практически без изменений, а следовательно, существенно сокращать сроки разработки тренажеров. Функционально любой компьютерный тренажерный комплекс можно разделить на следующие блоки: ``математическая модель объекта управления с возможностью задания возмущающих и управляющих воздействий, возвращающая текущее состояние объекта в виде массива значений контролируемых параметров; модель АСУ ТП, предоставляющая интерфейс
Взаимодействия оперативного персонала с объектом управления и моделирующая работу средств автоматизации и их алгоритмы; рабочее место инструктора, выполняющего функции управления тренировками и системой автоматической оценки действий персонала

Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА»
Тренажерные комплексы, создаваемые на базе КТК «ТРОПА», могут быть реализованы по одной из ниже- приведенных схем :
с совмещением функций модели АСУ ТП, модели объекта и АРМ инструктора на одном компьютере ;
с разделением программного обеспечения инструктора и обучаемых на несколько рабочих мест при работе с одной моделью ;
с выделением одного компьютера для инструктора, осуществляющего контроль и управление сразу несколькими независимыми тренировками (рис. 2).

Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА»

Компьютерный тренажерный комплекс «ТРОПА»
Тренажеры, создаваемые с использованием компьютерного тренажерного комплекса «ТРОПА», имеют дополнительные функции, обеспечивающие удобство обучения как для инструктора, так и для обучаемых. К таким функциям относятся :
управление ходом «модельного времени»;
постановка на паузу и возобновление хода времени ;
ускорение и замедление хода «модельного» времени;
«перемотка» текущей тренировки в любую точку имеющейся истории и возобновление тренировки из требуемой промежуточной точки ;
просмотр истории протекания текущей или сохраненной тренировки как «интерактивного видео»;
работа с несколькими проектами-тренажерами с различным набором компонентов на одном комплекте компьютерного оборудования и т.д.

Тренажеры для обучения управления техпроцессами
Общепризнанно, что компьютерные тренажеры (КТ) не имеют аналогов по эффективности профессиональной подготовки персонала ТП и обеспечения промышленной безопасности. При этом трудно назвать другой продукт высоких информационных технологий, интегрирующий в себе столь разнообразные технические, технологические, функциональные и методические компоненты. Среди них – высокоточные имитационные модели установок, основанные на фундаментальных принципах моделирования процессов и аппаратов химической технологии; программно аппаратные тренажерные платформы, обеспечивающие воспроизведение операторской среды управления, адекватное задачам обучения;

Участники тренажерного проекта и связи между ними

Тренажеры для обучения управления техпроцессами
На рисунке представлены основные участники тренажерного проекта и показаны связи между ними, возникающие на разных этапах жизненного цикла КТ. Выделены три таких этапа:
1) маркетинг, предконтрактная проработка и заключение контракта;
2) собственно реализация тренажерного проекта и его сопровождение после внедрения;
3) постоянное развитие и поддержка тренажерной платформы как инструмента построения КТ.

Тренажеры для обучения управления техпроцессами
Как видно из рисунка, что пользователи КТ очень разнообразны и в целом "покрывают" все аспекты синтетической тренажерной технологии. Можно выделить следующие основные группы таких специалистов:
технологи являются ключевыми экспертами по тренажерной модели и должны формулировать требования по ее полноте и точности;
метрологи и специалисты АСУТП курируют интерфейсную часть КТ, включая АРМ оператора, систему базового регулирования, систему противоаварийной защиты, имеющиеся на объекте системы расширенного регулирования и усовершенствованного управления;
инженеры по технике безопасности отвечают за безаварийную работу ТП и, следовательно, соответствие КТ правилам и процедурам техники безопасности, принятым на предприятии и в отрасли; в частности, за соблюдение в тренажерах требований Ростехнадзора РФ к компьютерному тренингу операторов

Тренажеры для обучения управления техпроцессами
- специалисты по подготовке кадров наиболее заинтересованы в тренажерах и одновременно наиболее близки к исполнителю в методическом плане. Им в первую очередь предстоит использовать КТ на практике, поэтому их задача – добиться соответствия инструкторских и методических возможностей тренажера задачам обучения персонала предприятия.

Тренажеры для обучения управления техпроцессами
по мере появления на рынке все более совершенных тренажерных платформ, ключевым условием успешной реализации проекта все очевиднее будет становиться уровень его организации. При этом необходимо учитывать множество факторов – осведомленность заказчика, подготовку специалистов исполнителя, контрактные процедуры, нормативную базу разработки и использования тренажеров, и многое другое.

Основные требования к проектируемому тренажеру
Технология создания тренажерных комплексов предусматривает выполнение следующих требований к тренажеру:
‒ система должна моделировать реальные физические процессы, используя методы математического моделирования;
‒ тренажер должен заключать в себе модели физических процессов , имитирующие свойства реального процесса с заданной точностью;
‒ для тренировки действий операторов в нестандартных ситуациях система должна генерировать различные возмущения в ходе моделируемых процессов как в автоматическом режиме в соответствии с заранее описанными правилами, так и с помощью обучающего инструктора;
‒ для сокращения времени работы инструктора система должна поддерживать автоматические режимы тренировки с использованием заранее заданного набора упражнений, причем в автоматическом режиме система должна не только ставить задачи перед оператором, но и выдавать рекомендации по их решению.

Основные требования к проектируемому тренажеру
‒ тренажер должен реализовывать функцию сбора информации о действиях оператора с возможностью впоследствии составления отчетов и анализа эффективности принятых решений;
‒ система должна быть распределена на несколько тренировочных станций операторов, с обеспечением возможности одновременного обучения нескольких операторов одним инструктором (при этом важным моментом с точки зрения экономии человеческих и машинных ресурсов является возможность тренировки нескольких операторов в один момент времени на разных моделях );
‒ система должна предоставлять возможность конфигурации наборов упражнений в соответствии с моделью объекта обучения и специфическими требованиями заказчика