ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Аннотация. Статья посвящена различным аспектам разработки и применения компьютерных тренажерных комплексов (КТК) в образовательном процессе учебных заведений и на промышленных предприятиях. Описана и апробирована технология разработки таких программ на практике, ее возможности и потенциал. Сделаны выводы об актуальности внедрения данных комплексов в учебных заведениях и снижения рисков (производственных, технологических, профессиональных) на технологических объектах (ТО) промышленных предприятий.

Ключевые слова: Трихлорсилан - Четыреххлористый кремний, компьютерный тренажерный комплекс, математическое моделирование, снижение рисков.

Программный комплекс – это модель, которая позволяет имитировать реальные процессы, происходящие в технологическом объекте, в том числе процесс управления этим объектом, а также позволяет контролировать процесс обучения.  Работающий в реальном масштабе времени комплекс математических моделей технологических процессов решает с высокой точностью статическую и динамическую задачи для разнообразных режимов технологического оборудования, которое применяется в химической отрасли.

Тренажер обеспечивает возможности

• выработки у обучающихся интеллектуальных навыков управления технологическим оборудованием;
• глубокого анализа самых сложных режимов работы оборудования;
• совершенствование оперативной квалификации технического персонала химических предприятий,

В Чувашском государственном университете им. И. Н.Ульянова есть компьютерный класс, в котором студенты, обучающиеся по направлениям «химическая технология и защиты окружающей среды» разрабатывают динамические модели промышленных процессов. В процессе изучения работы конструктора динамического моделирования на занятиях разрабатывается:

• Мнемосхема следующих аппаратов - емкость, теплообменник, насос;
• Математическая модель процессов, происходящих в этих аппаратах (материальный и тепловой баланс);
• Система автоматического контроля и управления процессом
• Система автоматического регулирования теплообменника;
• Сигнализация параметров по критическим значениям;
• Блокировка управляемых элементов (вентиля, задвижки, насосы) по различным критическим значениям;
• Система противоаварийных защит (релейные защиты)[2].

На рисунке ниже представлен режим работы без сценария.  Для этого заходим в модель тренажерного комплекса «Производство Трихлорсилана - Четыреххлористого кремния» и переходим на стадию «Десорбция и осушка хлористого водорода». В этом режиме можно контролировать параметры процесса, такие как давление, температуру, объем, можно включать в работу насос, заполнять ёмкости и колонну.

Рисунок 1. Десорбция и осушка хлористого водорода

Таким образом, обучение и тренировка в имитируемом компьютером пространстве модели позволяет:

1. Перемещаться «по объекту» и наблюдать изменения показаний

приборов и других элементов отображений;

2. Наблюдать и слышать работу сигнализации, обнаруживать визуально и по звуку все изменения, происходящие в системе;

3. Воздействовать на все элементы управления (запорно- регулирующую арматуру с любым видом управления; пусковые и остановочные кнопки).

4. Выполнить управление в имитируемом компьютером пространстве;

5. Выявлять самостоятельно по визуальным и звуковым опознавательным признакам предаварийные или аварийные ситуации.