Универсальный тренажерный комплекс (УТК)

Специалистами АО «Информационные и управляющие системы» в 2005-2007 гг. была создана система моделирования и разработки тренажерных комплексов для персонала систем контроля и управления предприятий химии, нефтехимии, нефтепереработки и других опасных производственных объектов (далее, операторы), получившая название УТК - универсальный тренажерный комплекс. АО «ИНИУС» постоянно развивает УТК (текущая версия УТК - 6.5, свидетельство №2017614987 от 02.05.2017 г.), добавляя новые функции и инструменты для повышения эффективности создаваемых тренажерных комплексов и процесса их разработки.

Система менеджемента качества АО «ИНИУС» в области разработки тренажерных комплексов соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-9015 (ИСО 9001:9015), сертификат № РОСС RU.СМ22.К00038 от 19.10.2017 г.

УТК позволяет создавать в одном помещении (учебном классе) полномасштабные тренажерные комплексы для всех цехов (установок) предприятия (что значительно уменьшает стоимость и срок разработки тренажерных комплексов для крупных предприятий). Такие тренажерные комплексы удовлетворяют всем требованиям п. 2.11 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утвержденных 11.03.2013 г., и практически полностью имитируют рабочие места и интерфейс операторов как для современных РСУ (включая панели с приборами, операторские рабочие станции, функциональные клавиатуры, графические экранные формы и т.д.), так и для щитовых старого типа (с отдельными приборами). Обучение операторов осуществляется на основе специальных обучающих программ (учебных сценариев), обеспечивающих как теоретическую подготовку, так и тренинг на основе практической работы с системой управления технологическим процессом.

В учебных сценариях для теоретической подготовки (ПЛА, регламент и т. д.) оператор получает с экрана монитора АРМО информацию для обучения в виде текста, рисунков, мультимедийных элементов (мультипликация, видео, звук) и выполняет контрольные задания, проверяющие качество усвоения материала. Среди различных типов контрольных заданий имеется особенно важный для многих технологических операций – выполнение определенной последовательности действий в требуемом порядке, причем при оценке выполнения могут быть учтены все возможные нарушения правильного порядка выполнения действий, выбор неверных или пропуск необходимых действий. Последовательность предъявлений обучаемому учебной информации и контрольных заданий может быть любой и легко задается при создании данного сценария с помощью редактора учебных сценариев.

Для практического тренинга используются технологические учебные сценарии. Операторам на мониторах учебных рабочих станций (АРМО) выдается задание, запускается математическая модель установки (тренажерная модель), по которой производится обучение, на экранах АРМО появляется привычный оператору интерфейс и на моделях панелей управления, на мониторах устанавливаются значения технологических параметров (и их предыстория), соответствующие технологической ситуации, выбранной в данном сценарии в качестве начальной.

Тренажерная модель представляет собой максимально приближенную к реальному технологическому процессу динамическую математическую модель, основанную на описании процесса дифференциальными уравнениями переноса энергии, материального баланса и химической кинетики. Кроме того, что в самом сценарии могут быть заложены направления развития технологического процесса, соответствующие возникновению различных не регламентных или аварийных ситуаций, инструктор может со станции инструктора (АРМИ) имитировать различные неисправности и вносить изменения в ход технологического процесса. Оператор, не имея информации о заложенных в сценариях направлениях его развития и о действиях инструктора, должен самостоятельно по показаниям приборов и другим доступным ему данным разобраться в возникшей ситуации и принять правильное решение. Результаты действий оператора, которые выполняются вне щита управления (звонки, доклады, команды аппаратчикам на выполнение ручных действий и т.д.) имитируются инструктором на АРМИ с помощью специального интерфейса или выполняются оператором в «виртуальном» пространстве установки – компьютерной имитации реальных объектов на установке с помощью специального навигатора (возможно включение в состав тренажерного комплекса интерактивной 3D-модели реальной установки и выполнение операций вне щита управления с высокой степенью имитации реальности).

Все действия операторов и инструктора автоматически фиксируются (для последующего анализа при выдаче протокола, статистики и определения оценки) и обрабатываются математической моделью участка, которая меняет значения технологических параметров, доступных операторам, аналогично тому, как это происходит при реальной работе данного участка производства в подобных условиях. После завершения сеанса обучения на экран АРМИ (и на печать) по запросу инструктора выдается полученная операторами оценка, статистика (результат выполнения отдельных заданий) и протокол выполнения операторами и инструктором действий в их хронологии. При практической работе операторов с системой управления установки (технологические части сценариев) кроме качественного результата (восстановление регламентного режима, локализация аварийной ситуации и т.д.) проверяется выполнение требуемых в данной ситуации действий в нужном порядке выполнения. Неверный выбор действий и различные нарушения порядка их выполнения оцениваются в зависимости от опасности последствий таких нарушений.

Тренажерные комплексы на базе УТК версии 5.5, 6.0 и 6.5 позволяют включить в состав интерактивную 3D-модель реальной установки, что дает возможность выполнять операции вне щита управления с высокой степенью имитации реальности.

Частью тренажерного комплекса может также являться вспомогательная учебная рабочая станция, на которой имитируется система визуализации и работа контроллеров реальной системы управления на базе поставляемой в составе УТК SCADA-системы КИРАС производства АО «Управляющие и информационые системы» или может быть установлено программное обеспечение имитации контроллеров и проект визуализации реальной системы управления.

На тренажерах может проводиться обучение и тренинг одновременно нескольких операторов, работающих как независимо друг от друга, так и совместно в составе смены.

АО «ИНИУС» занимается созданием тренажерных комплексов с 1998 г. За это время специалистами АО «ИНИУС» был накоплен большой опыт в области разработок и внедрения тренажерных комплексов различных установок, что позволяет предприятиям химии, нефтехимии, нефтепереработки и т. п. с успехом использовать данные тренажерные комплексы для решения задачи обеспечения безопасности производства и повышения его экономической эффективности.