ЗАО «Инженерный центр «Уралтехэнерго» совместно с Филиалом ООО «КЭР-Инжиниринг» «КЭР-Автоматика» разработало полномасштабный компьютерный тренажёрный комплекс энергоблока ПГУ-110 МВт Казанской ТЭЦ-2 на базе программно-технического комплекса (ПТК) ОС 6000е компании «General Electric».

Тренажерный комплекс реализует совокупность модели АСУТП энергоблока-прототипа и математической модели технологического оборудования и обладает способностью непрерывной имитации в масштабе реального времени различных режимов работы оборудования и функциональных подсистем АСУТП энергоблока. Он обладает способностью имитировать как нормальные (нормируемые инструкциями и режимными картами), так и аварийные режимы, вызванные отказом работы оборудования или нарушением порядка проведения технологических операций, с адекватной реакцией энергоблока и его систем контроля и управления. На комплексе могут быть смоделированы ситуации аварий любого типа, рассматриваемые в инструкциях по эксплуатации. Для расширения обучающих функций предусмотрена возможность ввода ряда наиболее характерных локальных неисправностей, связанных с работой органов управления и контроля за технологическим процессом.

Отличительной чертой данного тренажерного комплекса является использование в его составе реального программного обеспечения (ПО) верхнего уровня АСУТП энергоблока (ПО реальных АРМов оператора энергоблока ПГУ) и ПО нижнего уровня АСУТП энергоблока, установленного в виртуальные контроллеры, функционирующие в среде ОС 6000е компании «General Electric».

На тренажерном комплексе в полном объеме реализованы:

• рабочее место оператора энергоблока: три компьютера со сдвоенными мониторами со штатной программой «автоматизированное рабочее место оператора» - идентичное по функциям контроля, управления и диагностики реальным АРМам энергоблока ПГУ (в т.ч. по аварийной сигнализации, быстрым трендам, синхронизации единого времени в сети, функциям АРМ Инженера по обслуживанию и программированию виртуальных контроллеров ПТК), компьютер с монитором для запуска имитатора «АРМ ГТУ GE» и с подключенным LCD-телевизором, имитирующим экран системы коллективного пользования;
• рабочее место начальника смены цеха парогазовых установок;
• рабочее место Обходчика;
• рабочее место Инструктора.

Для тренажерного комплекса были разработаны: ПО «Пульт Инструктора», «Редактор баз данных тренажера», имитаторы оборудования ПГУ, математическая модель ГТУ, котла-утилизатора, паровой турбины, общестанционного и электротехнического оборудования энергоблока ПГУ, ПО «АРМ оператора ГТУ «GeneralElectric» для имитации управления ГТУ, ПО «АРМ Обходчика» для имитации управления основной ручной арматурой энергоблока через виртуальные контуры управления.

Кроме того было реализовано функционирование ПО реальных контроллеров АСУТП энергоблока ПГУ-110 МВт Казанской ТЭЦ-2 в составе виртуальных контроллеров ПТК ОС 6000е компании «General Electric», используемых в тренажерном комплексе, а также разработаны алгоритмы стыковки и обмена информацией по ОРС-протоколу между виртуальными контроллерами и Пультом Инструктора, математической моделью энергоблока, что позволило эмулировать при работе комплекса в полном объеме работу защит, блокировок, АВР механизмов, системы автоматического регулирования, алгоритмов ФГУ.

Компьютерный тренажёрный комплекс уже используется в качестве испытательного стенда для моделирования различных ситуаций, возникающих в процессе эксплуатации и режимной наладки энергоблока ПГУ, для разработки и отладки новых алгоритмов АСУТП энергоблока на базе ПТК ОС 6000е компании «General Electric».

В настоящее время средствами «Редактора баз данных тренажера» разрабатываются и отлаживаются сценарии противоаварийных тренировок персонала, описываются критерии для автоматизированной оценки полученных результатов тренировок.

В ближайшее время предстоит завершающий этап полномасштабной комплексной отладки взаимодействия математической модели технологического оборудования с алгоритмами АСУТП энергоблока-прототипа, реализованными в виртуальных контроллерах.

В декабре 2014 г. планируется передать тренажерный комплекс в опытную эксплуатацию Заказчику.

Основными целями использования полномасштабного компьютерного тренажёра ПГУ Казанской ТЭЦ-2 будут являться:

• улучшение качества обучения, проведение тренировок, проверка и повышение квалификации оперативного персонала цеха ПГУ, электрического цеха и цеха АСУТП;
• получение навыков ликвидации аварийных ситуаций на оборудовании и штатного изменения режимов работы оборудования ПГУ;
• снижение аварийности по вине оперативного персонала за счет уменьшения психофизической нагрузки и вероятности ошибочных действий;
• повышение экономичности и долговечности работы оборудования за счет приобретения операторами навыков оптимального управления технологическими процессами;
• разработка и апробирование на программно-техническом комплексе тренажера алгоритмов технологических защит, блокировок, систем автоматики, мнемосхем, информационно-вычислительных задач, для последующего их переноса в реальную АСУТП энергоблока ПГУ Казанской ТЭЦ-2.

Уже сейчас можно с уверенностью сказать, что при активном использовании тренажерного комплекса в обучении и тренировках оперативного персонала, при наличии квалифицированного инструктора, данные цели, безусловно, будут достигнуты.