Ученые ПНИПУ создали тренажер, который учит пользоваться установкой для переработки нефти
19.01.2024
Сейчас цифровые технологии активно развиваются, в том числе это касается и промышленных производств. На них внедряют компьютерные разработки, растет уровень цифровизации и автоматизации. Поэтому важно, чтобы персонал учился работать с технологическими процессами быстро и эффективно, без ущерба производству. В этом могут помочь специальные компьютерные тренажеры. В последнее время спрос со стороны предприятий на них увеличивается. Ученые ПНИПУ разработали тренажерный комплекс, с помощью которого сотрудники нефтяных компаний смогут отточить свои навыки управления установкой для переработки нефти.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология» №2 за 2023 год. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для работы ученые Пермского политеха выбрали установку первичной переработки нефти, которая создана при участии кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ. Установка предназначена для очистки от воды и минеральных солей. Этот процесс позволяет предотвращать коррозию и загрязнения нефтяных трубопроводов и аппаратов.
Структура разработанного политехниками тренажера содержит математическую модель, систему управления, «цифровой двойник» (3D-модель) установки и сервер передачи данных. Сам тренажер находится на двух станциях: виртуальной и физической.
– Основа тренажера – это его математическая модель. В ней происходят все необходимые расчеты, которые моделируют работу оборудования. Например, в ней можно создать ситуацию с неисправностью клапана, насоса или любого другого агрегата, а затем научиться исправлять ее, – рассказывает доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ Илья Вялых.
Также для облегчения управления моделью ученые ПНИПУ написали собственное ПО, в котором используются самые необходимые функции – старт и стоп математической модели, сохранение изменений, еще есть кнопки запуска и остановки вычислений. Все это нужно, чтобы процесс обучения шел легко, можно было вернуться и проанализировать ошибки обучающегося.
– в России уже есть подобные тренажеры, однако наша разработка отличается тем, что в тренажере объединены математическая модель, распределенная система управления (клавиатура+мышь или VR-шлем+контроллеры) и 3D-модель. Такая система позволяет максимально точно воссоздать рабочий процесс и сделать обучение эффективным. У сотрудников развиваются компетенции, от которых зависит безопасность и качественные показатели производства, – рассказывает Илья Адищев, ассистент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ.
Взаимодействовать с тренажером могут сразу несколько сотрудников. Один из них наблюдает за процессом в распределенной системе управления, а другой работает в «поле».
Владислав Иванов, студент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, объясняет, как это происходит: сотрудник, работающий в «поле», надевает VR-шлем, берет в руки котроллеры и «перемещается» на объект, выполняя необходимые задачи. Так можно попробовать управлять, например, насосным оборудованием включая и отключая его по месту, максимально погружаясь в процесс. Также можно вращать вентиля до нужных параметров.
Разработанный пермскими политехниками тренажерный комплекс позволяет симулировать работу установки первичной переработки нефти и проводить тренировки персонала, что повышает его квалификацию и сокращает количество ошибок при работе в реальных условиях.
Тренажер может быть использован в различных сферах промышленности, где используются автоматизированные системы управления. Для этого нужно собрать схему по математической модели, отрисовать ее в 3D и передать данные через сервер, написанный учеными ПНИПУ.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология» №2 за 2023 год. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Для работы ученые Пермского политеха выбрали установку первичной переработки нефти, которая создана при участии кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ. Установка предназначена для очистки от воды и минеральных солей. Этот процесс позволяет предотвращать коррозию и загрязнения нефтяных трубопроводов и аппаратов.
Структура разработанного политехниками тренажера содержит математическую модель, систему управления, «цифровой двойник» (3D-модель) установки и сервер передачи данных. Сам тренажер находится на двух станциях: виртуальной и физической.
– Основа тренажера – это его математическая модель. В ней происходят все необходимые расчеты, которые моделируют работу оборудования. Например, в ней можно создать ситуацию с неисправностью клапана, насоса или любого другого агрегата, а затем научиться исправлять ее, – рассказывает доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ Илья Вялых.
Также для облегчения управления моделью ученые ПНИПУ написали собственное ПО, в котором используются самые необходимые функции – старт и стоп математической модели, сохранение изменений, еще есть кнопки запуска и остановки вычислений. Все это нужно, чтобы процесс обучения шел легко, можно было вернуться и проанализировать ошибки обучающегося.
– в России уже есть подобные тренажеры, однако наша разработка отличается тем, что в тренажере объединены математическая модель, распределенная система управления (клавиатура+мышь или VR-шлем+контроллеры) и 3D-модель. Такая система позволяет максимально точно воссоздать рабочий процесс и сделать обучение эффективным. У сотрудников развиваются компетенции, от которых зависит безопасность и качественные показатели производства, – рассказывает Илья Адищев, ассистент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ.
Взаимодействовать с тренажером могут сразу несколько сотрудников. Один из них наблюдает за процессом в распределенной системе управления, а другой работает в «поле».
Владислав Иванов, студент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ, объясняет, как это происходит: сотрудник, работающий в «поле», надевает VR-шлем, берет в руки котроллеры и «перемещается» на объект, выполняя необходимые задачи. Так можно попробовать управлять, например, насосным оборудованием включая и отключая его по месту, максимально погружаясь в процесс. Также можно вращать вентиля до нужных параметров.
Разработанный пермскими политехниками тренажерный комплекс позволяет симулировать работу установки первичной переработки нефти и проводить тренировки персонала, что повышает его квалификацию и сокращает количество ошибок при работе в реальных условиях.
Тренажер может быть использован в различных сферах промышленности, где используются автоматизированные системы управления. Для этого нужно собрать схему по математической модели, отрисовать ее в 3D и передать данные через сервер, написанный учеными ПНИПУ.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Покатушки на квадроцикле с ребёнком по Карпинску закончились принудительными
Понедельник, 15 июня, 21.12
Бравшие взятку щебнем полицейские из Североуральска получили реальные сроки
Понедельник, 15 июня, 20.12
На Свердловской железной дороге отмечают контейнерный бум
Понедельник, 15 июня, 19.28