Компьютерный тренажерный комплекс автоматизированной холодильной установки
Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Гоконаев Мирослав Валерьевич, Юрков Юрий Александрович
Реализация новой образовательной программы по специальности 140. 504. 65 «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование воздуха»
Prospects and advantages of simulator complex TRANZAS (RPS-4000) usage in the process of students' and cadets training in Kamchatka State Technical University are considered in the article.
Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Олейников Б. И., Олейник В. В., Игнатенко Е. Н.
Тренажерный комплекс холодильных установок rps-4000 для подготовки студентов по специальности «Техника и физика низких температур»
Результаты испытаний маслозаполненного винтового компрессора малой производительности в высокотемпературных режимах
Экономия энергозатрат на привод компрессора холодильной машины судовой системы кондиционирования воздуха при использовании инвертора
Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Гоконаев Мирослав Валерьевич, Юрков Юрий Александрович
Обсуждаются перспективы и преимущества использования тренажерного комплекса ТРАНЗАС (RPS-4000) при обучении курсантов и студентов мореходного факультета КамчатГТУ.
Текст научной работы на тему «Новые компьютерные тренажеры холодильных установок»
Новые компьютерные тренажеры холодильных установок
Канд. техн. наук, проф. Б.И. ОЛЕЙНИКОВ ТРАНЗАС — электронные технологии, г. Санкт-Петербург канд. техн. наук В.В. ОЛЕЙНИК, Е.Н. ИГНАТЕНКО
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, г. Владивосток
Two simulators: «The automated refrigerating installation for the provision pantries» and «The automated refrigerating installation of air conditioning system» are considered in detail in the article. The simulators can be used both for training of students, and for training and retraining of specialists involved in the operation of refrigerating installations.
Современные компьютерные тренажеры позволяют обучать студентов выполнению стандартных процедур и действиям в нештатных и аварийных ситуациях, а также проводить тренинги специалистов и оценивать их компетенцию.
В течение ряда лет компания ТРАНЗАС, тесно сотрудничая с учебными заведениями, проектными и научно-исследовательскими организациями, накопила значительный опыт в разработке и создании тренажеров различного назначения, которые широко используются в России и за рубежом. Сотни учебных заведений и организаций по всему миру (в Великобритании, Индии, Иране, Испании, Китае, России, США, Филиппинах, Финляндии, во Франции, в Швеции, Южной Корее, Японии и в других странах) оборудованы нашими тренажерами различного назначения. Только за два последних года нами установлено 95 тренажеров в 27 странах.
В настоящее время компания ТРАНЗАС совместно с Дальневосточным государственным техническим рыбохозяйственным университетом (Дальрыб-втуз) разрабатывает компьютерный тренажерный комплекс «Автоматизированная холодильная установка», состоящий из нескольких модулей (тренажеров) и включающий холодильные машины, разные группы потребителей (морозильные аппараты, охлаждаемые помещения, бункера предварительного охлаждения, льдогенераторы, системы кондиционирования воздуха), использующих различные хладагенты, системы охлажде-
ния и подачи хладагента. Каждый тренажер может работать как автономно, так и в комплексе, составляющем единую холодильную установку.
Ниже более подробно рассмотрены два тренажера: «Автоматизированная холодильная установка провизионных кладовых» и «Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха».
В тренажере «Автоматизированная холодильная установка провизионных кладовых» (рис.1) моделируется установка, предназначенная для создания и длительного поддержания температурного режима в двух группах провизионных кладовых с различными температурными условиями хранения. Одна группа - три провизи-
Рис. 1. Мнемосхема и панель управления тренажером холодильной установки провизионных кладовых
онные кладовые для хранения мороженой продукции: Butter - хранение масла, температура -2 °С; Meat - хранение мяса, -15 °С; Fish - хранение рыбы, -15 °С. Вторая группа - три провизионные кладовые для хранения охлажденной продукции: Fruit - хранение фруктов при температуре 2 °С; Vegetables — хранение овощей, 2 °С; Dry prov - хранение сухой провизии, 8 °С.
Основным холодильным агентом выбран фреон R 134а, предусмотрена возможность перехода на R401b.
Холодильная установка состоит из двух холодильных машин, работающих каждая на свою группу потребителей. Холодопроизводительность каждой холодильной машины достаточна для работы на обе группы кладовых в случае необходимости. Для этого в системе предусмотрены газовый и жидкостный соединительные трубопроводы с отсечными клапанами.
В состав каждой из двух холодильных машин входят: бессальниковый поршневой компрессор; кожухотрубный конденсатор; фильтр-осушитель с индикатором влажности; три воздухоохладителя (по числу помещений); трубопроводы, запорная и регулирующая арматура, приборы автоматического управления и защиты. Управление работой холодильных машин и индикация параметров состояния хладагента, воды, воздуха в охлаждаемых помещениях осуществляются с помощью панели управления, расположенной справа от мнемосхемы.
Панель управления состоит из трех блоков: блока управления подачей охлаждающей воды; блока контроля и управления компрессорами; блока контроля и управления провизионными кладовыми.
Предусмотрена возможность загрузки кладовых от инструктора, а также самим обучаемым по заданию инструктора известным количеством груза с заданной температурой. При работе установки учитываются теплопритоки в охлаждаемые помещения через ограждения, от загружаемых продуктов, а также эксплуатационные теплопритоки (освещение, открывание дверей, двигатели воздухоохладителей и т.д.).
Органы управления предусмотрены те же, что и в реальной установке. Тренажер работает при ручном и автоматическом управлении. Контролируемые параметры и индикаторы представлены по 84 точкам.
В тренажере «Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воз-
духа» (рис.2) моделируется установка, предназначенная для обеспечения комфортных условий в жилых помещениях.
В тренажере принята центральная прямоточная двухканальная высоконапорная система кондиционирования. В состав кондиционера входят: центробежный прямоточный вентилятор с электродвигателем и воздушным фильтром, обеспечивающим подачу воздуха через кондиционер к каютным доводчикам; паровые воздухонагреватели первой и второй ступеней; паровое увлажняющее устройство; каплеуловитель; воздухоохладители первой и второй ступеней; паровые регулирующие и запорные клапаны.
В состав холодильной машины входят: поршневой многоцилиндровый компрессор с автоматическим регулированием производительности; маслоотделитель; кожухотрубный конденсатор; ресивер; фильтр-осушитель; воздухоохладители; трубопроводы, запорная и регулирующая арматура, приборы управления и автоматической защиты. Хладагентом выбран фреон Я22.
Управление работой кондиционера, холодильной машиной и индикация параметров состояния хладагента, воды, воздуха в помещениях осуществляются с помощью панели управления, расположенной справа от мнемосхемы.
Панель управления состоит из трех блоков: блока контроля и управления кондиционером; блока управления подачей охлаждающей воды; блока контроля и управления холодильной машиной. При работе установки
Рис. 2. Мнемосхема и панель управления тренажером холодильной установки системы кондиционирования воздуха
можно подбирать желаемые условия в помещениях с помощью регуляторов (cabin 1,2,3,4).
Органы управления предусмотрены те же, что и в реальной установке. Работа установки осуществляется при ручном и автоматическом управлении в двух основных режимах: летнем и зимнем (отключается холодильная машина). Предусмотрена подача воздуха в помещение с помощью вентилятора в переходном режиме. Контролируемые параметры и индикаторы представлены по 49 точкам.
Тренажеры предназначены для изучения состава, принципа действия и регулировки, а также для приобретения навыков управления автоматизированными холодильными установками в нормальных условиях эксплуатации и при возникновении неисправностей и аварийных ситуаций в их работе.
В тренажерах предусмотрена световая и звуковая сигнализация (рис.З), которая срабатывает при достижении опасных или нерекомендуемых значений следующих контролируемых параметров: высокая температура охлаждаемых помещений (на 3 °С больше заданной), высокое давление на нагнетании компрессоров, высокая температура на нагнетании компрессоров, низкое давление на всасывании компрессоров, низкое давление смазочного масла компрессоров, низкое давление на нагнетании насоса охлаждающей воды, магистральный соленоидный вентиль закрыт, включено освещение в охлаждаемом помещении, парорегулирующие вентили закрыты, высокое значение силы тока, высокая температура обмоток электродвигателя.
Предусмотрена остановка компрессоров (Shut Down) при достижении предельно допустимых значений одного из следующих параметров: высокое давление на нагнетании компрессоров, высокая температура на нагнетании компрессоров, низкое давление на всасывании компрессоров, низкое давление смазочного
Рис.З. Панель аварийно-предупредительной сигнализации
масла компрессоров, прекращение протока воды в системе охлаждения конденсатора или компрессора (с задержкой по времени 5 с), отключение насоса охлаждающей воды, недопустимое превышение силы тока. Кроме того, предусмотрены блокировка дверей на закрытие в охлаждаемом помещении при включенном освещении и защита аппаратов высокого давления: конденсаторов и ресивера путем срабатывания предохранительных клапанов.
При остановке компрессора вследствие неисправности (Shut Down) отключается автоматика управления компрессором, закрывается магистральный соленоидный вентиль. Последующее включение компрессора возможно только вручную, при этом необходимо сначала открыть магистральный соленоидный вентиль. При попытке запуска компрессора при закрытом магистральном соленоидном вентиле снова сработает (Shut Down). Включение автоматики возможно только после запуска компрессора в ручном режиме.
В тренажерах холодильных установок моделируются наиболее часто встречающиеся неисправности: отключение электропитания, утечка хладагента из системы, поломка одного из компрессоров, поломка реле температуры провизионных кладовых (соленоидный вентиль закрывается в автоматическом режиме, его открытие возможно при переводе компрессора в ручной режим), нарастание «снеговой шубы» на поверхности воздухоохладителя провизионных кладовых, поломка вентилятора кондиционера, скопление воздуха в системе хладагента, загрязнение конденсатора со стороны охлаждающей воды, загрязнение терморегулирующего вентиля (ТРВ) (влага, механические загрязнения), отсутствие перепуска масла (сломался соленоид, реле температуры), поломка парорегулятора, засорение воздушного фильтра вентилятора кондиционера, влажный ход компрессора.
Программное обеспечение (ПО) тренажера включает в себя ПО рабочего места Инструктора и ПО рабочего места Обучаемого. Одновременно на тренажере могут заниматься до 12 человек (по желанию можно и больше, но опыт эксплуатации тренажерных систем показывает, что при числе обучаемых более 12 процесс обучения малоэффективен). Тренажер может работать как в сетевом варианте, так и автономно.
Инструктор, организуя процесс обучения на тренажере, выполняет следующие основные функции (рис. 4).
•Проведение занятий в режиме «Edit». Это режим работы Инструктора для выбора упражнений, их просмотра, редактирования и сохранения.
В этом режиме Инструктор может: загрузить и просмотреть начальную ситуацию и сценарий выбранного упражнения;
отредактировать сценарий и сохранить упражнение под тем же или другим именем; проиграть упражнение и сохранить получившуюся
Текст научной работы на тему «Тренажерный комплекс холодильных установок rps-4000 для подготовки студентов по специальности «Техника и физика низких температур»»
ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК RPS-4000 ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ТЕХНИКА И ФИЗИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР»
М.В. Гоконаев, Ю.А. Юрков (КамчатГТУ)
Обсуждаются перспективы и преимущества использования тренажерного комплекса ТРАНЗАС (RPS-4000) при обучении курсантов и студентов мореходного факультета КамчатГТУ.
Prospects and advantages of simulator complex TRANZAS (RPS-4000) usage in the process of students’ and cadets training in Kamchatka State Technical University are considered in the article.
В 2007 г. на кафедре холодильных машин и установок проводилась опытная эксплуатация программного обеспечения (ПО) «Тренажер холодильных установок RPS-4000». Тренажер адаптирован к условиям использования холодильных установок на судах рыбопромыслового, морского и речного флотов, в пищевой и рыбной отраслях промышленности, а также на автомобильном и железнодорожном транспорте.
Компьютерный тренажер позволяет достаточно подробно изучить устройство промышленной холодильной установки, порядок ее безопасного пуска и останова, работу контрольноизмерительных приборов и средств автоматизации; отработать методы безопасной эксплуатации, способы регулирования и управления холодильной установкой, порядок действия в случае возникновения аварийных ситуаций и отказов оборудования, что невозможно выполнить на лабораторных установках. Все элементы, узлы и системы холодильных установок сгруппированы по функциональным признакам и представлены в виде мнемосхем и панелей управления.
В состав тренажерного комплекса, представленного на рисунке, входит программное обеспечение, состоящее из ПО рабочего места инструктора и рабочих мест обучаемых (от 1 до 12), и рабочая документация.
Рабочее место Просмотр упражнений
Рабочие места обучаемых
Тренажер может поставляться как в однопользовательской, так и в сетевой конфигурации. При однопользовательской версии ПО (в усеченном виде) инструктора и ПО обучаемого устанавливаются на один компьютер.
Тренажер удобен в работе, обладает высокой наглядностью и позволяет проводить эффективное обучение и проверку знаний учащихся по дисциплинам «Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильных установок», «Холодильные машины и установки», «Автоматизация холодильных установок» специальности 140401 «Техника и физика низких температур», а также по дисциплинам «Эксплуа-
тация судовых холодильных установок», «Судовые холодильные установки и системы кондиционирования воздуха» специальности 180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок».
В перечень функциональных возможностей тренажера входят [1]:
- обучение следующим операциям: подготовка систем к пуску и эксплуатации, несение дежурства (вахты) при эксплуатации, диагностирование и устранение аварийных ситуаций, проведение технологических и профилактических операций при эксплуатации (дозаправка холодильным агентом, дозаправка компрессора маслом, выпуск воздуха и др.);
- контроль параметров по индикаторам, представленным во всех важных точках систем;
- моделирование наиболее часто встречающихся неисправностей;
- срабатывание звуковой и световой системы АПС при достижении опасных значений всех контролируемых параметров, принятых в реальных условиях;
- срабатывание системы защиты при достижении предельно допустимых значений одного из контролируемых параметров, принятых в обычной практике эксплуатации.
По заключению специалистов Международной академии холода, тренажерный комплекс производства «Транзас» [2] имеет следующие основные достоинства:
- объективность (соответствие международным требованиям);
- уникальность (в России и за рубежом нет комплексов, аналогичных разработанному);
- универсальность (возможность использования комплекса как для обучения студентов, так и для повышения квалификации, переподготовки, проверки компетентности и аттестации специалистов);
- достоверность (глубина и правильность моделирования, наглядность и реалистичность воспроизведения всех функций и замеров контролируемых параметров, имитация типичных неисправностей и аварийной работы);
- вариативность (возможность работы с ручным и автоматическим управлением);
- гибкость (возможность настройки для использования в групповых и индивидуальных занятиях).
Тренажер обеспечивает следующие виды подготовки:
- самостоятельная подготовка обучаемых;
- индивидуальная подготовка обучаемых при работе с инструктором (каждый обучаемый отрабатывает конкретную задачу на своем рабочем месте);
- групповая подготовка обучаемых при работе с инструктором (все обучаемые решают одинаковые задачи на своих рабочих местах);
- подготовка совместной работы обучаемых (все обучаемые работают одной командой, где каждый решает свою задачу для конкретного узла холодильной установки).
К основным неисправностям, моделируемым в тренажере, относятся:
- поломка компрессоров, вентиляторов и насосов;
- загрязнение фильтров: газового, масляного, охлаждающей воды;
- загрязнение конденсаторов и маслоохладителей от воды;
- поломка соленоидных вентилей в системах хладагента;
- отказ системы сигнализации и защиты по уровню хладагента (аммиак) в промежуточном сосуде и циркуляционном ресивере;
- утечка хладагента и масла из системы;
- переполнение систем хладагентом;
- скопление воздуха в системе хладагента;
- нарастание «снеговой шубы» на поверхностях охлаждения;
- влажный ход компрессоров;
- пожар в машинном отделении;
Как показал контроль знаний студентов, тренажерный лабораторный комплекс холодильных установок является эффективной системой обучения, отработки навыков и проверки знаний персонала, обслуживающего рефрижераторные установки, - инженеров холодильной техники и судовых механиков рефрижераторных установок.
1. Компьютерный тренажер холодильных установок RPS-4000: Модель «Провизионные кладовые, рефрижераторный транспорт, морозильный комплекс, рыбокомбинат, кондиционер»: Руководство для обучаемого. - СПб.: Transas Ltd, 2005.
Компания “ТРАНЗАС” совместно с Дальневосточным государственным техническим рыбохозяйственным университетом (Дальрыбвтуз) разрабатывает компьютерный тренажерный комплекс “Холодильная установка” из нескольких модулей (тренажеров), включающих холодильные машины и разные группы потребителей (морозильные аппараты, охлаждаемые помещения, бункера предварительного охлаждения, льдогенераторы, системы кондиционирования воздуха), использующих различные хладагенты, системы охлаждения и подачи хладагента. Каждый тренажер может работать как автономно, так и в комплексе, составляющем единую холодильную установку.
Ключевые слова
Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Олейников Б. И., Олейник В. В., Игнатенко Е. Н.
Two simulators: «The automated refrigerating installation for the provision pantries» and «The automated refrigerating installation of air conditioning system» are considered in detail in the article. The simulators can be used both for training of students, and for training and retraining of specialists involved in the operation of refrigerating installations.
Текст научной работы на тему «Автоматизация управления обобщенной холодильной установкой в компьютерном тренажере»
А.В. Селиванова, А.П. Селиванов, Т.Л. Мазурок
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ОБОБЩЕННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ В КОМПЬЮТЕРНОМ
Введение. Осуществление различных технологических процессов при температурах ниже температуры окружающей среды связано с применением и производством искусственного холода. Этих технологий становится все больше, и они находят все большее применение во многих отраслях народного хозяйства. Холодильные установки относятся к объектам повышенной опасности, ошибки в эксплуатации которых, могут привести не только к поломке оборудования, но и катастрофическим последствиям - от гибели эксплуатирующего персонала установки до масштабной экологической катастрофы. Понятно, что производить обучение на реальных установках совершенно не целесообразно. Решением данной проблемы является применение тренажерной подготовки.
В течение многих лет обучение холодильной профессии в профильных учебных заведениях и на предприятиях производилось с использованием реальных тренажерных комплексов, построенных в уменьшенном варианте и специализированных участковых тренажеров щитовых или с динамическими компьютерными мнемосхемами, имитирующих с помощью щитов и пультов управления отдельные фрагменты установки. Их использование является эффективным, но трудоемким, дорогостоящим, а порой, даже опасным.
В настоящее время на смену описанным выше тренажерам приходят компьютерные тренажеры. Это программные комплексы, имитирующие работу объектов обучения, их фрагментов или процессов, которые с ними связаны. Использование компьютерных тренажеров устраняют проблемы, связанные с опасностью использования и дороговизной реальных тренажеров. Уровень современных информационных технологий позволяет моделировать и демонстрировать любые производственные и учебные ситуации, имитировать работу объектов произвольной сложности.
Анализ рынка компьютерных тренажеров по холодильной специальности. Учебные заведения и организации по всему миру используют тренажерные комплексы автоматизированных холодильных установок различного назначения. В результате анализа было установлено и рассмотрено 96 тренажеров из 27 стран мира [1]. Все они в той или иной степени решают педагогические задачи, которые стоят перед компьютерным тренажером [2]. Компьютерный тренажерный комплекс автоматизированной холодильной установки компании «Транзас», который предназначен для отработки навыков и проверки знаний персонала, обслуживающего рефрижераторные установки: инженеров холодильной техники и судовых механиков рефрижераторных установок на вахте признан лучшим среди существующих[1]. В его комплекс входят тренажеры, состоящие из моделируемых холодильных машин, работающих на разные группы потребителей холода, имеющих различные хладагенты и системы их подачи. Однако, данный тренажер очень сложен, разветвлен, содержит множество элементов, которые усложняют схему рассматриваемых установок, и в большей степени подходит для подготовки студентов на финальной стадии обучения или для производственного обучения молодых специалистов с привязкой к месту их работы. Кроме того, несмотря на очень широкий спектр всевозможных вариантов холодильных установок, которые моделируются в данном комплексе их перечень далеко не полный. Перечисленные факторы затрудняют применение данного тренажерного комплекса для обучения специалистов по холодильной специальности на начальном этапе, до получения ими базовых знаний по специальным дисциплинам.
Постановка задачи. Малое число тренажеров по холодильной специальности и сложности их внедрения в учебных заведениях профильного направления вследствие высокой стоимости или технической неприменимости обусловливает необходимость в создании компьютерного тренажера обобщенной холодильной установки, который будет обладать преимуществами существующих аналогов и решать задачи плохо или вообще не решенные в них. Кроме того, такой тренажер должен обладать признаками интеллектуального программного обеспечения такими как естественно-языковый программный интерфейс, представление учебного материала в базе знаний и реализация алгоритмов выборки из нее знаний, необходимых для решения педагогических задач, реализация моделей знаний и деятельности обучаемого, отражающих его текущие представления об изучаемой предметной области и умения выполнять связанные с ней задачи, так как это значительно повышает качество компьютерного средства обучения [1].
Материал и результаты исследования.
Обобщение холодильной установки. Холодильные установки отличаются одна от другой средством получения холода и низкой температуры, назначением и разной холодопродуктивностью. В отрасли умеренного холода наибольшее распространение получили компрессионные холодильные машины, которые входят в состав компрессионных установок. Большинство базовых курсов по
холодильной специальности Одесской Государственной академии холода, Одесского технического колледжа Одесской национальной академии пищевых технологий основаны на принципах управления такими установками. Поэтому обобщенную модель холодильной установки для компьютерного тренажера целесообразно строить на базе одноступенчатой аммиачной холодильной установки. Данный тип установок характеризуется разнообразием схемно-цикловых решений. В состав действительных схем входит большое количество дополнительных элементов и оборудования предназначенного для повышения эффективности и безопасности работы холодильной установки, но не все эти элементы принимают непосредственное участие в производстве холода и требуют регулирования. Поэтому обобщенный перечень элементов, которые войдут в состав обобщенной холодильной установки, можно сократить оставив элементы, которые являются обязательными для получения холода, безопасной работы и оказывают влияние на способ управления. В состав холодильной установки вошли следующие элементы: компрессор, дренажный ресивер, линейный ресивер, отделитель жидкости, 2 водяных насоса, градирня, сеть соединительных трубопроводов и управляющие вентили. Процесс обобщения привел к получению схемы учебной холодильной установки представленной на рис. 1.
Рис. 1. Обобщенная схема холодильной установки
В процессе разработки тренажера структурная схема обобщенной холодильной установки была разделена на 3 части с целью приближения условий обучения к реальным, т. к. в реальности части холодильной установки находятся в разных помещениях. Кроме того, данный прием позволил упростить интерфейс разрабатываемого тренажера и повысить степень восприятия. Схема обобщенной холодильной установки после декомпозиции представлена на рис 2. На рисунке 2 а представлена схема компрессорного, 2 б - конденсаторно-аппаратного, 2 в - испарительно-камерного отделений.
Рис. 2. Схема обобщенной холодильной установки после декомпозиции
Моделирование управления обобщенной холодильной установкой. В рамках исследования было проведено математическое моделирование процессов пуска и выхода на режим обобщенной холодильной установки. Анализ сравнения переходных характеристик, полученных во время экспериментальных исследований аммиачной холодильной установки и полученных в результате моделирования, показал, что все созданные модели элементов установки с достаточной степени точности отвечают действительным, но использование данной модели при программировании основных модулей программного тренажера оказалось сложной и почти неосуществимой задачей.
Для достижения высокого уровня обучения холодильная установка должна реагировать на действия обучаемого аналогично реакции реальной установки. Для этого необходимо заложить в тренажер модель управления реакцией холодильной установки на действия обучаемого. Моделирование управления обобщенной холодильной установкой усложняется тем, что в связи с принятым обобщением эта задача становится плохо формализованной. В такой ситуации наиболее конструктивной оказывается технология нечеткого моделирования в комплексе с технологией нейронных сетей.
Архитектура или модель нечеткого управления основана на замене классической системы управления системой нечеткого управления, в качестве которой используются системы нечеткого вывода. В этом случае модель нечеткого управления строится с учетом необходимости реализации всех этапов нечеткого вывода, а сам процесс вывода реализуется на основе одного из алгоритмов нечеткого вывода. [3, 4].
Программная поддержка исследования. В ходе исследования был разработан программный тренажер 1сеРиееп 2.0, который может быть использован для базовой подготовки специалистов по холодильной специальности в профильных учебных заведениях. Тренажер работает в 3 режимах: обучение - режим в котором обучаемый может получить все необходимые сведения о холодильной установке и о том как правильно управлять ее работой; тренировка - режим, в котором обучаемый получает задание и выполняет его, получая от программы подсказки и предупреждения; тестирование -режим в котором обучаемый должен в течении определенного времени запустить установку, вывести ее на режим и поддерживать его. По истечении этого времени в зависимости от правильности действий ему будет выставлена оценка. При входе на режим происходит авторизация пользователей. Структурная схема программного интерфейса тренажера представлена на рис. 3.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Селиванова А.В., Селиванов А.П., Мазурок Т.Л.
Тренажерный комплекс холодильных установок rps-4000 для подготовки студентов по специальности «Техника и физика низких температур»
Компьютерные тренажеры для обучения операторов технологических процессов нефтегазовой отрасли: анализ существующих решений и пути их усовершенствования
Анализ современных автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов для подготовки локомотивных бригад
Automation of control by the generalized refrigerating machinery in a computer training simulator
In operation the urgency of creation of computer training simulators is shown, the analysis of the market of training apparatus on a refrigerating speciality is carried out, generalization of the refrigerating machinery for a computer training simulators is led, methods of modeling of control are considered by such setting, advantage of intellectual methods is shown, the trial version of the developed computer training apparatus on refrigerating speciality IceQueen 2.0 is described, the direction of the further researches is formulated.
Полный текст
Компания “ТРАНЗАС” совместно с Дальневосточным государственным техническим рыбохозяйственным университетом (Дальрыбвтуз) разрабатывает компьютерный тренажерный комплекс “Холодильная установка” из нескольких модулей (тренажеров), включающих холодильные машины и разные группы потребителей (морозильные аппараты, охлаждаемые помещения, бункера предварительного охлаждения, льдогенераторы, системы кондиционирования воздуха), использующих различные хладагенты, системы охлаждения и подачи хладагента. Каждый тренажер может работать как автономно, так и в комплексе, составляющем единую холодильную установку.
Тренажеры предназначены для изучения состава, принципа действия и регулировки холодильных установок, а также для приобретения навыков управления ими в нормальных условиях эксплуатации и при возникновении неисправностей и аварийных ситуаций в их работе.
Состав аппаратных средств для организации работы тренажера представлен на рис. 1.
Рис. 1. Структура аппаратного комплекса тренажера
Программное обеспечение (ПО) гренажеров состоит из ПО рабочего места инструктора (преподавателя) и ПО рабочих мест обучаемых (от 1 до 12).
Тренажеры позволяют проводить индивидуальное обучение, обучение группы, тренинг команды и могут работать как в сетевом режиме, так и автономно.
Кроме того, в каждом тренажере имеется встроенная автоматическая система оценки деятельности обучаемого.
Тренажер может быть дополнен презентационной техникой (проектор, экран и др.) для проведения лекций, практических занятий, разбора выполненных упражнений и т.п. с большими группами обучающихся.
По желанию заказчиков тренажеры могут быть дополнены муляжами реальных панелей управления агрегатами установки.
Ниже более подробно рассмотрены два тренажера: “Автоматизированная холодильная установка провизионных кладовых” и “Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха”.
В тренажере “Холодильная установка провизионных кладовых” (рис.2) моделируется установка, предназначенная для создания и длительного поддержания требуемого темпера дурного режима в двух группах провизионных кладовых с различными температурными условиями хранения. Одна группа зри провизионные кладовые для храпения замороженой продукции: Butter (хранение масла при температуре -2 °C), Меат (хранение мяса при -15 °C) и Fish (хранение рыбы при -15 °C). Вторая группа три провизионные кладовые для хранения охлажденной продукции: Fruit (хранение фруктов при 2 °C), Vegetables (хранение овощей при 2 °C), Dryprov (хранение сухой провизии при 8 °C).
Рис. 2. Рабочее место обучаемого: мнемосхема и панель управления холодильной установкой провизионных кладовых
Основным хладагентом выбран R134a, предусмотрена возможность перехода па R401b.
Холодильная установка состоит из двух холодильных машин, работающих каждая на свою группу потребителей. При этом холодопроизводительность каждой холодильной машины дос таточна для обслуживания в случае необходимости обеих групп кладовых, для чего в системе предусмотрены газовый и жидкостный соединительные трубопроводы с отсечными клапанами (кнопка управления отсечными клапанами находится в правом верхнем углу мнемосхемы).
В состав каждой из двух холодильных машин входят: бессальниковый поршневой компрессор; кожухотрубный конденсатор; фильт-осушитель с индикатором влажности; три воздухоохладителя (по числу охлаждаемых помещений); трубопроводы, запорная и регулирующая арматура, приборы автоматического управления и защиты. Управление работой холодильных машин и индикация параметров хладагента, воды, воздуха в охлаждаемых помещениях осуществляются с помощью панели управления, расположенной справа от мнемосхемы.
Панель управления состоит из трех блоков: блока управления подачей охлаждающей воды; блока контроля и управления компрессорами (переключение панели управления на приборы компрессоров № 1 или № 2 осуществляется путем нажатия на соответствующую кнопку); блока контроля и управления провизионными кладовыми (получение информации по каждой кладовой достигается путем нажатия соответствующей кнопки). Кроме того, предусмотрена возможность настройки уставок температурного режима в каждой кладовой в требуемых пределах и удаления «снеговой шубы» вручную или автоматически (заданием периода времени включения устройства оттайки).
Загрузка кладовых известным количеством груза с заданной температурой, а также их выгрузка, могут осуществляться как инструктором, так и обучаемым по заданию инсгруктора. При работе установки учитывается теплоприток в охлаждаемые помещения через неплотности изоляции, при открывании дверей и загрузке продуктов, от хранящихся продуктов, освещения и вентиляции.
Органы управления в тренажере используются те же, что и в реальной установке, управление ручное и автоматическое. В 84 точках осуществляются индикация или контроль параметров.
Изображенный на рис. 2 экран компьютера тренажера холодильной установки провизионных кладовых соответствует работе установки в автоматическом режиме: зеленые лампочки указывают, какие механизмы работают и какие клапаны открыты. Зеленый цвет указывает также, что уровни хладагента и масла находятся в пределах нормы, а управляющие кнопки в активном состоянии. В кладовой для хранения рыбы отмечено наличие «снеговой шубы», а в кладовой для хранения масла идет оттайка (горит красная лампочка, и сработала сигнализация о превышении температуры в этой кладовой красный прямоугольник в левой нижней части экрана). Все кладовые загружены продукцией, а в кладовой для фруктов идет погрузка-выгрузка продукции: открыта дверь, горит свет в помещении (желтая лампочка) и сработала сигнализация о том, что в этом помещении находятся люди (красный прямоугольник в правой нижней части экрана). На панели управления компрессорами показаны параметры, характеризующие работу компрессора № 1. На панели управления провизионными кладовыми даны параметры, характеризующие состояние кладовой для хранения масла (Butter).
В тренажере “Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха” (рис. 3) моделируется установка, предназначенная для обеспечения комфортных условий в жилых помещениях.
Рис. 3. Рабочее место обучаемого: мнемосхема и панель управления тренажером холодильной установки системы кондиционирования воздуха
В тренажере принята центральная прямоточная двухканальная высоконапорная система кондиционирования. В состав кондиционера входят: центробежный прямоточный вентилятор с электродвигателем и воздушным фильтром, обеспечивающий подачу воздуха через кондиционер к местным регуляторам в помещениях; паровое увлажняющее устройство; каплеуловитель; воздухоохладители первой и второй ступеней; паровые регулирующие и запорные клапаны.
Холодильная машина состоит из поршневого мпогоцилиндрового компрессора с автоматическим регулированием производительности; маслоотделителя; кожухотрубного конденсатора; ресивера; фильтраосушителя; воздухоохладителей; трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры, приборов управления и автоматической защиты. Хладагентом выбран R22.
Управление работой кондиционера и холодильной машины, а также индикация параметров состояния хладагента, воды, воздуха в помещениях осуществляются с помощью панели управления, расположенной справа от мнемосхемы.
Панель управления включает три блока: блок контроля и управления кондиционером; блок управления подачей охлаждающей воды; блок контроля и управления компрессором. При работе установки можно подбирать желаемые условия в помещениях с помощью регуляторов (cabin 1,2,3,4.)
Органы управления предусмотрены те же, что и в реальной установке. Установка управляется вручную и автоматически в двух основных режимах: летнем и зимнем (отключается холодильная машина). Предусмотрена подача воздуха в помещение с помощью вентилятора в переходном режиме. Параметры контролируются и индицируются в 49 точках.
Изображенный на рис. 3 экран компьютера тренажера соответствует работе холодильной установки системы кондиционирования воздуха в летнем режиме при автоматическом управлении: зеленые лампочки указывают, что механизмы и устройства работают, клапаны открыты, управляющие кнопки находятся в активном состоянии, уровни масла и хладагента в пределах нормы.
Температура в помещениях одинакова, но по желанию оператора может устанавливаться индивидуально в каждом помещении с помощью регуляторов.
В рассматриваемых тренажерах предусмотрена световая и звуковая сигнализация (рис. 4), которая срабатывает при опасных или нерекомендуемых значениях определенных контролируемых параметров, а именно: при высокой температуре охлаждаемых помещений (на 3 °C выше заданной), высоких давлении и температуре нагнетания, низких давлении всасывания и давлении смазочного масла компрессоров, низком уровне смазочного масла в картерах компрессоров, низком давлении на нагнетании насоса охлаждающей воды, а также при закрытом магистральном соленоидном вентиле при включенном освещении в охлаждаемом помещении, при закрытых парорегулирующих вентилях.
Рис. 4. Рабочее место обучаемого: вид панели аварийно-предупредительной сигнализации
Остановка компрессоров (Shut Down) производится при достижении предельно допустимых повышения давления и температуры на нагнетании, понижения давления па всасывании компрессора, понижения давления смазочного масла компрессора, а также при прекращении тока воды в системе охлаждения конденсатора или компрессора (с задержкой по времени в 5 с), при отключении насоса охлаждающей воды, при недопустимом превышении тока. Кроме того, предусмотрены блокировка закрытия дверей в охлаждаемом помещении при включенном освещении и защита аппаратов высокого давления (конденсаторов и ресивера) посредством предохранительных клапанов.
При остановке компрессора вследствие неисправности отключается автоматика управления компрессором, закрывается магистральный соленоидный вентиль. Последующее включение компрессора возможно только вручную (при этом необходимо сначала открыть магистральный соленоидный вентиль). При попытке пуска компрессора при закрытом магистральном соленоидном вентиле снова сработает Shut Down. Включение автоматики возможно только после пуска компрессора в ручном режиме.
В тренажерных установках моделируются наиболее часто встречающиеся неисправности: отключение электропитания, утечка хладагента из системы, поломка одного из компрессоров, поломка реле температуры морозильной камеры, нарастание «снежной шубы» на испарителе морозильной камеры, поломка вентилятора кондиционера, скопление воздуха в контуре хладагента, загрязнение конденсатора со стороны охлаждающей воды, загрязнение терморегулирующего вентиля (влага, механические примеси), отсутствие перепуска масла (сломался соленоид, реле температуры), поломка парорсгулятора, засорение воздушного фильтра вентилятора кондиционера, влажный ход компрессора.
Рис. 5. Вид основного окна рабочего места Инструктора
Процесс обучения на тренажере организует инструктор. Его рабочее место оборудуется двумя дисплеями (желательно): па одном дисплее (Slave Monitor) высвечивается картинка, повторяющая картинку вызванного места обучаемого; на втором (основном) экране выводится информация о состоянии тренажера (рис. 5), используя которую, инструктор проводит занятия в различных режимах:
* Режим «Edit» служит для создания (выбора) упражнений, их просмотра, редак тирования и сохранения.
В этом режиме инструктор может:
- загрузить и просмотреть начальную ситуацию и сценарий выбранного упражнения;
- отредактировать сценарий и сохранить упражнение подтем же или другим именем;
- проиграть упражнение и сохранить получившуюся ситуацию как новое упражнение;
- перевести один или несколько компьютеров в режим Briefing (режим демонстрации обучаемым выполнения упражнения. Управление производится только инструктором, для обучаемого кнопки управления недоступны).
Режим “Online class” служит для контроля за выполнением упражнения обучаемыми.
В этом режиме инструктор может:
- назначить упражнение на один или несколько компьютеров;
- приостанавливать, продолжать упражнение для выбранного обучаемого или всего класса;
- включать, выключать запись выполнения упражнения для выбранного обучаемого или всего класса;
- осуществлять ввод неисправностей и редактирование параметров работы модели в процессе тренинга;
- корректировать сценарий для выбранного обучаемого (вводить неисправности с назначением времени).
Режим “Debriefing” служит для просмотра записей выполнения упражнений обучаемыми (пленок).
В этом режиме инструктор может.
- загрузить и просмотреть пленку;
- назначить просмотр пленки на один или несколько компьютеров;
- записать выбранную ситуацию как начальную ситуацию упражнения.
Одна из функций тренажера позволяет записывать изменения параметров во времени с возможностью последующего анализа.
Информация о введенных неисправностях фиксируется инструктором, но на экраны обучаемого не выводится. При необходимости инструктор, обучая распознавать неисправность, сообщает о ней обучаемому и затем в режиме “Briefing” поясняет, как и по изменению каких параметров нужно определять наличие неисправности.
Математическая модель тренажера реагирует па каждую введенную неисправность, выдавая соответствующие значения параметров на контрольно-измерительные приборы. Используя показания приборов, обучаемый учится распознавать неисправности.
В тренажерах холодильных установок провизионных кладовых и системы кондиционирования воздуха моделируются следующие процессы:
- течение жидкости и (или) газа по разветвленному трубопроводу;
- теплообмен между двумя средами в проточном теплообменнике кожухотрубпого или пластинчатого типа и теплообмен при наличии теплопритока извне;
- испарение и конденсация хладагента;
- работа механизмов и устройств (компрессоры, насосы, вентиляторы, клапаны);
- работа органов управления в ручном и автоматическом режимах.
Программа математической модели составлена так, что при введении управляющих воздействий выдает рассчитываемые параметры в зависимости от времени и граничных условий. Программа математической модели вызывается из программы тренажера с определенным шагом (0,5 с или 1 с), но расчет идет с меньшим шагом, необходимым для достижения требуемой точности и устойчивости решения.
Тренажеры разработаны в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов.
Высшее профессиональное образование по специальностям:
070200 «Техника и физика низких температур»;
101700 «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование»;
230100 «Эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования (в пищевой и перерабатывающей промышленности)»;
240500 «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Среднее профессиональное образование по специальностям:
1711 «Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильно-компрессорных машин и установок»;
2409 «Эксплуатация транспортных энергетических установок (на водном транспорте)».
Начальное профессиональное образование по специальностям:
- «Механик маломерного судна»;
- «Моторист (машинист) рефрижераторных установок».
Тренажеры могут быть использованы как для обучения студентов, так и для подготовки и переподготовки специалистов, занимающихся эксплуатацией холодильных установок, с целью повышения их квалификации и контроля уровня подготовки.
В соответствии с требованиями Международной конвенции ПДНВ78/95 и Типового курса IMO в отношении машинной команды на тренажерах могут проходить подготовку также судовые механики.
На тренажерах, находившихся в опытной эксплуатации в течение трех семестров, прошли обучение свыше 250 студентов и специалистов. Отзывы преподавателей, студентов и производственников положительные.
По заключению специалистов Международной академии холода предлагаемые тренажеры «Автоматизированная холодильная установка провизионных кладовых» и «Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха» имеют следующие основные достоинства:
* отсутствие как в России, так и за рубежом тренажеров, аналогичных разработанным;
* возможность использования как для обучения студентов, так и для повышения квалификации, переподготовки и проверки компетентности и аттестации специалистов;
* глубина и точность моделирования, наглядность и реалистичность воспроизведения всех функций и замеров контролируемых параметров;
* возможность работы с ручным и автоматическим управлением;
* возможность имитации наиболее типичных неисправностей и аварийной работы;
* гибкая настройка конфигурации возможность использования как для групповых, гак и для индивидуальных занятий;
По желанию заказчиков тренажеры могут быть адаптированы к условиям использования холодильных установок в пищевой и других отраслях промышленности, на автомобильном и железнодорожном транспорте, а также на судах рыбопромыслового, морского и речного флотов.
Компания Транзас разработала тренажерный комплекс холодильной установки на базе ПК. Тренажер предназначен для изучения состава, принципа действия и приобретения навыков управления холодильной установкой как в нормальных условиях эксплуатации, так и при возникновении неисправностей и аварийных ситуаций в ее работе.
Тренажерный лабораторный комплекс «Холодильные установки» является эффективной системой обучения, отработки навыков и проверки знаний персонала, обслуживающего рефрижераторные установки.
Тренажер может быть адаптирован к условиям использования холодильных установок на судах рыбопромыслового, морского, речного флотов, в пищевой и других отраслях промышленности, а также на автомобильном и железнодорожном транспорте.
Тренажер разработан в соответствии с требованиями Российского морского регистра судоходства, Госгортехнадзора России и Государственных образовательных стандартов.
СОСТАВ ТРЕНАЖЕРА
Программное обеспечение (ПО) состоит из ПО рабочего места инструктора и ПО рабочих мест обучаемых. По желанию заказчика количество рабочих мест обучаемых может варьироваться от 1 до 12 и более.
Тренажер может поставляться как в однопользовательской, так и в сетевой конфигурации. При однопользовательской версии ПО инструктора в усеченном виде и ПО обучаемого устанавливаются на один компьютер.
МОДЕЛИРУЕМЫЕ УСТАНОВКИ
В состав комплекса входят следующие модули, позволяющие отрабатывать действия в различных моделируемых процессах:
- Автоматизированная холодильная установка провизионных камер
- Производственная холодильная установка морозильных комплексов (плиточного и конвейерного типа)
- Рассольная холодильная установка и холодильная установка льдозавода
- Промышленная аммиачная холодильная установка
- Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха
Все элементы, узлы и системы холодильных установок сгруппированы по функциональным признакам и представлены в виде мнемосхем и панелей управления.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ТРЕНАЖЕРА
- Обучение следующим операциям: подготовка систем к пуску и эксплуатации, несение дежурства (вахты) при эксплуатации, диагностирование и устранение аварийных ситуаций, проведение технологических и профилактических операций при эксплуатации (дозаправка холодильным агентом, дозаправка компрессора маслом, выпуск воздуха и др.);
- Контроль параметров по индикаторам, представленным во всех важных точках систем;
- Моделирование наиболее часто встречающихся неисправностей;
- Срабатывание звуковой и световой сигнализации при достижении опасных значений наиболее важных контролируемых параметров, принятых в реальных условиях;
- Обучение операциям: дозаправка холодильным агентом; дозаправка компрессора маслом; выпуск воздуха; замена фильтра-осушителя и т.д.;
- Остановка установок при достижении предельно допустимых значений одного из контролируемых параметров, принятых в обычной практике эксплуатации;
- Возможность контроля и управления установкой и ее элементами в режимах: ручном и автоматическом; летнем, переходном и зимнем;
- Блокировка дверей на закрытие в охлаждаемых помещениях при включенном освещении и защита аппаратов высокого давления.
ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ, МОДЕЛИРУЕМЫЕ В ТРЕНАЖЕРЕ
- Поломка компрессоров, вентиляторов и насосов
- Загрязнения фильтров: газового, масляного, охлаждающей воды
- Загрязнение конденсаторов и маслоохладителей со стороны воды
- Поломка соленоидных вентилей в системах хладагента
- Отказ системы сигнализации и защиты по уровню хладагента (аммиак) в промежуточном сосуде и циркуляционном ресивере
- Утечки хладагента и масла из системы
- Переполнение систем хладагентом
- Скопление воздуха в системе хладагента
- Нарастание «снеговой шубы» на поверхностях охлаждения
- Влажный ход компрессоров
- Загазованность рефотделения
- Пожар в машинном отделении и др.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАБОЧЕГО МЕСТА ИНСТРУКТОРА
Процесс обучения на тренажере организует преподаватель/ инструктор. Его рабочее место оборудуется двумя дисплеями: на одном дисплее (окно наблюдения) высвечивается экран, повторяющий экран вызванного места обучаемого; на втором (основном) экране выводится информация о состоянии тренажера. Преподаватель может работать в следующих режимах:
- Редактирование – создание, редактирование, запись, просмотр, демонстрация упражнений
- Обучение – контроль за выполнением упражнения обучаемым, назначение упражнения для отдельного обучаемого или для класса, запись действий обучаемых, ввод неисправностей, корректировка упражнения
- Анализ – просмотр записей выполнения упражнений обучаемыми на одном или на нескольких компьютерах.
Тренажерный комплекс позволяет проводить индивидуальное обучение, обучение группы и команды. В тренажере предусматриваются возможности визуального отслеживания изменений во времени 18 параметров с последующим анализом для автоматической оценки деятельности обучаемого.
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
С помощью тренажера успешно проводится обучение студентов, а также подготовка и переподготовка специалистов, занимающихся эксплуатацией холодильных установок, с целью повышения квалификации и контроля уровня профессиональной подготовки. По желанию заказчика тренажеры могут быть адаптированы к условиям использования холодильных установок на судах рыбопромыслового, морского, речного флотов, в пищевой и других отраслях промышленности, а также на автомобильном и железнодорожном транспорте.
ВИДЫ ПОДГОТОВКИ
Тренажер обеспечивает доскональное изучение систем и механизмов, приобретение навыков несения вахты и эксплуатации систем и оборудования в штатных режимах работы, четкую отработку действий обслуживающего персонала при эксплуатации систем и оборудования в нештатных режимах работы (в условиях поиска, локализации и устранения неисправностей). Тренажер обеспечивает следующие виды подготовки:
- Самостоятельную подготовку обучаемых
- Индивидуальную подготовку обучаемых при работе с инструктором (каждый обучаемый отрабатывает конкретную поставленную задачу на своем рабочем месте)
- Групповую подготовку обучаемых при работ с инструктором (все обучаемые решают одинаковые задачи на своих рабочих местах)
- Подготовку совместной работы обучаемых (все обучаемые работают одной командой, где каждый обучаемый решает свою задачу для конкретного узла холодильной установки).
ПОДГОТОВКИ СУДОВЫХ МЕХАНИКОВ
Тренажерные модули «Автоматизированная холодильная установка провизионных камер» и «Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха могут быть использованы для подготовки судовых механиков. В этом случае тренажеры холодильных установок поставляются в составе тренажера cудовой энергетической установки производства Транзас, который имеет сертификаты одобрения Министерства транспорта РФ и Det Norske Veritas.
МОДЕЛИРУЕМЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПРОВИЗИОННЫХ КАМЕР
Моделируется установка, состоящая из двух холодильных машин, предназначенных для создания и длительного поддержания температурного режима в двух группах провизионных кладовых с различными температурами хранения: три камеры для хранения мороженой продукции и три – для охлажденной продукции. Предусмотрена возможность работы установки на двух хладагентах R134a и R401b.
В состав каждой холодильной машины входят:
- Бессальниковый поршневой компрессор
- Кожухотрубный конденсатор
- Фильтр-осушитель с индикатором влажности
- Три воздухоохладителя
- Трубопроводы, запорная и регулирующая арматура
- Контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического управления и защиты.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Моделируется установка, предназначенная для обеспечения комфортных условий в жилых помещениях. В тренажере принята центральная прямоточная двухканальная высоконапорная система кондиционирования. В состав кондиционера входят: центробежный прямоточный вентилятор с электродвигателем и воздушным фильтром, обеспечивающий подачу воздуха через кондиционер к местным регуляторам в помещениях; паровое увлажняющее устройство; каплеуловитель; воздухоохладители первой и второй ступени; паровые регулирующие и запорные клапаны. Холодильным агентом выбран фреон R22.
В состав холодильной установки входят:
- Поршневой многоцилиндровый компрессор с автоматическим регулированием производительности
- Маслоотделитель
- Кожухотрубный конденсатор
- Ресивер
- Фильтр-осушитель
- Воздухоохладители
- Трубопроводы, запорная и регулирующая арматура
- Контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического управления и защиты
ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА МОРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ (ПЛИТОЧНОГО И КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА)
Производственная холодильная установка предназначена для замораживания влагосодержащих продуктов (рыба, мясо, фарш) со среднеконечной температурой -22°С/-25°С в двух типах морозильных аппаратов: воздушно-конвейерном непрерывного действия или горизонтально-плиточных периодического действия. Работа морозильных аппаратов осуществляется поочередно, то есть. работают либо воздушно-конвейерный, либо плиточные аппараты.
Состав систем тренажера соответствует стандартной судовой комплектации. Параметры и характеристики работы моделируемых механизмов и систем соответствуют реальным, так как тренажер моделирует все основные процессы, протекающие в элементах холодильных установок в их взаимосвязи.
В моделируемой холодильной установке для получения низких температур (t° = -40°C) применен цикл двухступенчатого сжатия на аммиаке (R717) с полным промежуточным охлаждением с насосно-циркуляционной подачей хладагента в морозильные аппараты.
Схема холодильной установки включает:
- Два двухступенчатых агрегата, состоящих из одноступенчатых винтовых компрессоров низкого и высокого давления
- Промежуточный сосуд с теплообменником,
- Два кожухотрубных конденсатора
- Линейный, дренажный и циркуляционные ресиверы
- Насосы хладагента и охлаждающей воды
- Станцию заправки хладагента
- Маслосборник и агрегат централизованной заправки маслом
- Воздухоотделитель
- Трубопроводы хладагента, масла, охлаждающей воды
- Насос, трубопроводы, бак для рассола (обогрев поддонов воздушно-конвейерного аппарата)
- Аварийный коллектор для выброса холодильного агента из системы
- Запорную и регулирующую арматуру
- Контрольно-измерительные приборы
- Приборы автоматической защиты, регулирования и сигнализации.
РАССОЛЬНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЛЬДОЗАВОДА
Холодильная установка предназначена для создания и длительного поддержания температурного режима в помещениях с различными температурными условиями, а также для получения водного льда.
Три помещения объемом 900 м 3 каждое для хранения замороженной продукции (-25°С); 3 помещения объемом 600 м 3 каждое для хранения замороженной (-25°С) или охлажденной продукции (-4°С); 3 льдогенератора производительностью по 300 кг/час каждый.
Требуемый температурный режим в трюмах и твиндеках поддерживается с помощью хладоносителя (хлористого кальция), циркулирующего через воздухоохладители (косвенная система охлаждения). Льдогенераторы работают по непосредственной системе охлаждения.
Схема холодильной установки включает:
- Три винтовых одноступенчатых компрессора
- Два теплообменника-экономайзера на температуру кипения (-38°С)
- Рабочий и резервный кожухотрубные конденсаторы
- Линейный ресивер
- Два рабочих и один резервный насосы охлаждающей воды
- Воздухоотделитель
- Маслосборник и агрегат централизованной заправки маслом
- Аварийный коллектор для выброса холодильного агента из системы
- Два рассольных испарителя, по одному на каждую температуру кипения
- Три рассольных насоса, по одному на каждый испаритель и один на оттайку
- Расширительный бак и бак-концентратор для рассола
- Шесть рассольных воздухоохладителей, по одному на каждое охлаждаемое помещение
- Три льдогенератора
- Три отделителя жидкости
- Заправочная станция хладагента
- Два насоса подачи воды на льдогенераторы.
ПРОМЫШЛЕННАЯ АММИАЧНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА
Стационарная холодильная установка предназначена для создания и длительного поддержания температурного режима в помещениях с различными температурными условиями.
Потребители холода:
- 3 помещения объемом 3600 м 3 каждое для хранения замороженной продукции (среднеконечная температура t = -22°С/-25°С)
- 3 помещения объемом 3600 м 3 каждое для хранения охлажденной продукции (среднеконечная температура t = — 4°С/+8°С)
- 6 универсальных помещений объемом 3600 м 3 каждое для хранения замороженной (t = -22°С/-25°С) или охлажденной продукции (t = — 4°С/+8°С).
Для поддержания температуры (t = -22°С/-25°С) применен цикл двухступенчатого сжатия с винтовыми одноступенчатыми компрессорными агрегатами. Для поддержания температуры (t = -4°С/+8°С) используется цикл одноступенчатого сжатия.
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Селиванова А.В., Селиванов А.П., Мазурок Т.Л.
В работе показана актуальность создания компьютерных тренажеров, проведен анализ рынка тренажеров по холодильной специальности, проведено обобщение холодильной установки для компьютерного тренажера, рассмотрены методы моделирования управления такой установкой, показано преимущество интеллектуальных методов, описана пробная версия разработанного компьютерного тренажера по холодильной специальности IceQueen 2.0, сформулировано направление дальнейших исследований.
Читайте также: