автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка компьютерных информационных тренажеров на основе технологий виртуализации

На правах рукописи

РЫЛОВ Сергей Андреевич

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТРЕНАЖЕРОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛИЗАЦИИ

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (химическая технология, нефтехимия и биотехнология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011

005010115

005010115

Работа выполнена на кафедре «Техническая кибернетика и автоматика) в Московском государственном университете инженерной экологии

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Софиев

Александр Эльхананович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Бельков

Ведущая организация: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Защита состоится О» декабря 2011г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 217.034.01 в ФГУП «Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ»

(107076, г. Москва, ул. Богородский вал, д. 3, конференц-зал). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ИРЕА».

Автореферат разослан " М " ноября_2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 217.034.01, кандидат технических наук

Валерий Петрович

(ФГУП «ИРЕА»)

доктор технических наук, профессор

Юркевич

Евгений Владимирович

(ИГТУ РАН)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Одной из основных проблем, стоящих перед современной промышленностью, является повышение безопасности технологических производств. Известно, что в химической и нефтехимической промышленности значительное количество аварий происходит по вине операторов. Ущерб от таких аварий несоизмеримо велик по сравнению со средствами, которые необходимо затратить на качественное и постоянное обучение оперативного персонала.

Одним из наиболее эффективных и общепризнанных методов обучения операторов считаются компьютерные информационные тренажеры. Во многих странах применение тренажеров для обучения персонала в опасных отраслях промышленности (химическая, нефтехимическая, газовая и др.) прописывается в законодательных нормах и стандартах. Компьютерные тренажеры позволяют обучить оперативный персонал работе с информационной системой управления и оптимальным действиям в аварийных ситуациях.

В работах Дозорцева В.М., Шестакова Н.В., Магида С.И. и др., являющихся ведущими специалистами в области компьютерных тренажеров, практически отсутствуют исследования, связанные с построением распределенных информационных комплексов на базе современных технологий виртуализации.

В связи с появлением более современной вычислительной техники и программного обеспечения, актуальна разработка новых методик и типовых структур построения компьютерных информационных тренажеров. Использование современных персональных компьютеров (ПК) и специализированного программного обеспечения виртуализации позволит решить такие актуальные задачи, как рациональное использование аппаратных ресурсов ПК, расширение функционала тренажера и одновременный запуск нескольких информационных тренажеров на одной аппаратной платформе.

Работа выполнялась в рамках межвузовской комплексной программы по внедрению инновационных технологий в образовании (МКР ИТО).

Целью диссертационной работы является разработка новых типовых структур компьютерных информационных тренажеров и их реализация на основе технологий виртуализации. Научная и практическая работа проводилась по следующим направлениям: разработка типовых структур построения компьютерных тренажеров на базе технологий виртуализации (виртуальные машины); разработка имитационной модели химико-технологического процесса осушки газа, применяемого на Невской станции подземного хранения газа ("НЕВСКОЙ СПХГ", г. Крестцы); разработка программного обеспечения, реализующего алгоритмы контроллеров реального объекта с возможностью передачи данных другим программам; разработка программного обеспечения для ретрансляции программного кода контроллеров из языка 1заСга£ в код языка программирования С++; разработка информационно-анимированного обучающего программного комплекса и тестов контроля

знаний оперативного персонала; создание информационных компьютерных тренажеров для обучения операторов-технологов "НЕВСКОЙ СПХГ"; разработка учебно-методических материалов по работе с тренажерами.

Научная новизна.

Разработаны типовые структуры построения максимально компактного и распределенного информационных тренажеров, а также структуры тренажерных серверов на основе современных технологий виртуализации.

Предложен принцип замены основных технологических аппаратов процесса осушки газа Невской станции подземного хранения газа ("НЕВСКОЙ СПХГ") базовыми элементами программного комплекса моделирования нефтехимических процессов DynSim.

Разработана имитационная модель химико-технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ", позволяющая воспроизводить аварийные ситуации в ручном и автоматическом режимах.

Предложен подход к построению информационно-анимированных компьютерных обучающих комплексов на основе информационных технологий FLASH анимации, позволяющих донести необходимую информацию с высокой степенью наглядности и информативности.

Созданы учебно-методические материалы по основным этапам эксплуатации: установка, настройка и запуск компонентов информационных тренажеров; создание обучающих сценариев; оценка действий обучаемого; остановка и восстановление тренажера после программных и аппаратных сбоев.

Практическая значимость.

Создан ииформационно-анимированный компьютерный обучающий комплекс и тесты, которые позволяют изучать технологический процесс осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ" и оценивать уровень подготовки оперативного персонала.

На основе технологий виртуализации созданы 2 варианта компьютерного информационного тренажера (максимально компактный и распределенный) для технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ".

Создан программный ретранслятор, позволяющий преобразовывать программный код аппаратных контроллеров, программируемых на языке IsaGraf, в код языка программирования С++.

Результаты работы применены при создании компьютерных информационных тренажеров на газоконденсатном месторождении Амангельды (Казахстан, Жамбылская область).

Результаты работы внедрены в учебный процесс и используются для проведения практических занятий, а также при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре технической кибернетики и автоматики в МГУИЭ (Россия, Москва).

Работа выполнена в рамках проектов ООО «ИндаСофт» и содержит практические результаты, которые нашли применение в промышленности.

Личный вклад автора.

Разработаны типовые структуры компьютерных информационных тренажеров на базе современных технологий виртуализации. Разработана имитационная модель технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ" на основе современного программного обеспечения. В рамках информационных технологий созданы максимально компактный и распределенный компьютерные тренажеры, настроено взаимодействие их компонентов и разработаны инструкции по эксплуатации.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в журналах «Приборы», «Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика», сборнике научных трудов МГУ инженерной экологии, а также докладывались и обсуждались на: XXII Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (ММТТ-23, Смоленск, СФ МЭИ - 2010) и на 3-й Международной химической ассамблее ICA - 2010 (Москва, 2010).

Публикации результатов исследования.

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 4 статьи (3 в журналах, рекомендованных ВАК) и 2 тезиса докладов на международных конференциях.

Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа включает в себя введение, четыре главы, выводы, приложения, включающие акты внедрения результатов работы. Объём основной части работы составляет 184 страницы машинописного текста (включая список литературы), в том числе 80 рисунков и 6 таблиц. Объём приложений составляет 83 страницы машинописного текста, в том числе 121 рисунок, 5 таблиц и 3 акта внедрения результатов диссертационной работы. Список литературы включает в себя 138 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение.

Рассмотрена актуальность проблемы обучения и переподготовки операторов. Описано назначение и сфера применения компьютерных информационных тренажеров. Обозначена важность человеческого фактора и значимость нарушений технологического процесса по вине обслуживающего персонала. Показано, что во многих странах применение информационных компьютерных тренажеров в опасных отраслях, таких как газовая промышленность, нефтепереработка и нефтехимия прописывается в законодательных нормах и стандартах. Показано, что компьютерные тренажеры являются одним из наиболее эффективных и востребованных средств для обучения и переподготовки оперативного персонала.

Глава 1. Анализ современных компьютерных информационных

тренажеров.

В главе формулируются требования к современным компьютерным информационным тренажерам. Проанализированы тенденции развития современных тренажеров и показано влияние развития программных средств на разработку компьютерных тренажеров. Описано применение программного обеспечения (программные пакеты моделирования технологических процессов, базы данных, универсальный информационный протокол передачи данных ОРС, Программная имитация контроллеров, технология ИазЬ-анимации, ЗСАБА-системы, виртуальные машины) при разработке компьютерных информационных тренажеров. Показана перспективность использования современных информационных технологий для создания мобильных тренажеров. Приведены основные производители программных продуктов для построения компьютерных информационных тренажеров и дано описание компонентов программного обеспечения.

Основной проблемой, возникающей при обучении персонала, является невозможность использования системы управления в совокупности с рабочим производственным процессом. При обучении персонала неопытные операторы своими действиями в лучшем случае могут нарушить рабочий технологический процесс (ТП) без серьезных последствий, а в худшем это приведет к серьезной аварии, которая может повлечь за собой человеческие жертвы. В связи с этим, нужно использовать информационные технологии и методы, которые позволят максимально точно имитировать рабочее место оператора и технологический процесс.

Такие обобщенные информационные модели (тренажеры) молено использовать как единый программный комплекс, который позволит обучать персонал действиям в аварийных ситуациях без риска для технологического процесса. Компьютерные информационные тренажеры должны обеспечивать возможность моделирования технологического оборудования и протекающих в нем физико-химических процессов, эмитировать на операторских станциях системы управления, обучать действиям в различных режимах, ускорять и замедлять моделирование, создавать и запускать сценарии обучения.

Эффективность использования компьютерных информационных тренажеров зависит от знаний и опыта специалистов в области технологии, управления ТП, подготовки персонала, а также от реализации, эксплуатации и сопровождения тренажеров.

Тренажерный информационный комплекс строится по клиент-серверной структуре. В состав тренажерного комплекса входят три основных функциональных компонента:

- модель технологической системы (включая модель технологического

процесса и модель системы управления);

- информационная модель (операторский интерфейс);

- модель обучения (интерфейс инструктора).

Структура информационного компьютерного тренажера, предложенная Дозоцевым В.М., приведена на рис. 1.

Модели технологического процесса и программные контроллеры реализуются на серверах моделирования, операторские интерфейсы - на консолях оператора, инструкторский интерфейс - на станции инструктора. В состав тренажера может входить рабочая станция полевого оператора или станция противоаварийной защиты (СПАЗ).

Параллельно с развитием информационных технологий развиваются и компьютерные тренажеры. Возрастающая мощность компьютеров позволяет нагружать их большим количеством взаимодействующих программных продуктов, что в свою очередь позволяет уменьшить количество необходимых вычислительных машин для корректной работы тренажера в целом.

Консоли оператора

Станции инструктора

Локальней сеть.

Серверы моделирования

Станция полевого оператора ип« СПАЗ

Принтер

Локальная сеть

Рис.1. Принципиальная типовая схема информационного тренажера.

Развитие информационных технологий и вычислительной техники позволило создать тренажеры на базе одного или нескольких высокопроизводительных компьютеров.

Для достижения этих целей используются следующие информационные технологии:

- Программные пакеты моделирования технологических процессов;

- Базы данных;

- Универсальный программный протокол передачи данных ОРС;

- Программная имитация контроллеров;

- Технология Р^Ь-анимации;

- БСАОА-системы;

- Виртуальные машины.

Использование этих информационных технологий позволяет заменить аппаратные части реальной системы управления (технологический процесс, контроллеры, персональные компьютеры) на программные эквиваленты. Это позволяет сделать информационный тренажер более компактным и мобильным.

Глава 2. Разработка информационной компьютерной модели технологического процесса.

В главе приведена принципиальная схема и описание технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ". Схема основных технологических переделов приведена на рис. 2. В работе описана логика работы технологических аппаратов и приведены их основные параметры.

ПУ

Жадзжяь

Рис. 2. Принципиальная схема технологических этапов процесса осушки газа НЕВСКОЙ СПХГ. С1, С2 - сепараторы; А1 - абсорбер; ПУ - пылеуловитель.

Дано описание элементов из базовой библиотеки пакета моделирования технологических процессов Оуп5ш,. используемых при создании имитационной модели технологического процесса осушки газа.

Приведена логика замены технологических аппаратов процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ" эквивалентными элементами из пакета моделирования ЭупЗ^т.

При моделировании технологических процессов при помощи специализированного программного обеспечения следует придерживаться определенной последовательности действий.

Задаются основные характеристики компонентов технологического процесса и характеристика исходных продуктов. Необходимо так же указать характеристики выхода схемы моделирования. Далее на основании технологической схемы и технологического регламента создается схема моделирования. Для моделирования стандартных технологических аппаратов существуют готовые программные библиотечные элементы. Для моделирования более сложных технологических аппаратов можно применять комбинации базовых элементов, учитывая их логику работы. Это позволит добиться эквивалентной замены с удовлетворительной погрешностью.

После создания схемы моделирования и задания всех известных параметров необходимо произвести ее отладку и вывести в установившийся режим, при этом все основные параметры должны совпадать с технологическими параметрами в нормальном режиме.

Процесс осушки газа предназначен для уменьшения количества капельной жидкости в газе. На рис. 3 продемонстрировано уменьшение влажности газа после каждого технологического аппарата.

№ СоЮг Наше Уа1ие ипйь_______|

1 Щ30! ЗИ71Н20) 0090353 рясеп!

2 шаг 54«г(Н2Щ регсел!

3 547ВЛНЭЗ) ШШ15 ретсет

4 яга 851ЙЛНИ! «зад» регсфй

_5 23222[в2В) втзэо ретсегН

Рис. 3. Экранная форма имитационной системы ОупБш на примере влажности газа по всем технологическим стадиям.

На рис. 4 показана зависимость влажности выходного газа от процента закрытия входной задвижки ХУб (I- задвижка открыта; 0 - задвижка закрыта), регулирующей входной поток газа с высокой влажностью.

ГВДв О^ддейап.Нйе ТлЫе Нйе1_едепс)

I олпо 0£4-оп ооос ас?.оо ооьз; ооьсз о.ов ю оо? оо астм

О 0100 О ОО 30 ¿О'.ЛХ)

Рис. 4. Экранная форма графика зависимости влажности выходного газа от закрытия входной задвижки ХУ6.

Отметим, что применение специализированных программных пакетов (DynSim и др.) для моделирования технологических процессов упрощает разработку модели, уменьшает время на ее создание, делает саму модель наглядной и удобной, позволяет визуально контролировать параметры модели в режиме реального времени, дает возможность выводить различные графики и отчеты, создавать обучающие сценарии.

Глава 3. Разработка типовых структур построения компьютерных информационных тренажеров на базе современных технологий виртуализации.

По реализуемым функциям и сложности можно выделить четыре типа информационных тренажеров на базе современных имитационных технологий:

- максимально компактный (инструктор и обучаемый работают за одним ПК);

- распределенный (инструктор и обучаемые работают каждый за своим ПК);

- тренажерный сервер (содержит в себе большое количество информационных тренажеров, с каждым из которых одновременно общаются свой инструктор и обучающиеся, имеет отличную от остальных типов тренажеров аппаратную и программную реализацию).

- малый тренажерный сервер (содержит в себе несколько информационных тренажеров, с каждым из которых одновременно работают свой инструктор и обучающиеся).

Информационный тренажер является полностью программным продуктом. Основным компонентом тренажера является виртуальная операционная система - виртуальная машина (Oracle Virtual Box, Wmware Workstation и т.д). На виртуальную машину устанавливается все остальное необходимое программное обеспечение, а именно:

- программный пакет для имитации технологического процесса и создания обучающих сценариев (DynSim, ChemCad или др.).

- программные контроллеры с алгоритмами, реализуемыми в контроллерах реального объекта (SoftPLC CoDeSys SP RTE, S7-PLCSIM и т.д.).

- SCADA система с реального объекта (Intouch, IFix или др.).

- база данных реализованная на объекте (SQL, база данных встроенная в SCAD А систему и т.д.).

После установки необходимого программного обеспечения на виртуальную машину и отладки тренажер будет состоять из одного файла определенного размера.

"Максимально компактный" информационный тренажер подразумевает последовательную работу на нем инструктора и обучающегося. Инструктор запускает тренажер на исполнение, после чего обучаемый выполняет соответствующие сценарии и получает оценку. Помимо этого, обучаемый имеет возможность изучать технологический процесс и тестировать свои знания

при помощи информационно-анимированного компьютерного обучающего комплекса и тестов.

Экономия аппаратных ресурсов (уменьшение количества ПК) при использовании максимально компактного тренажера (рис. 5) подсчитывается по следующей формуле:

Уч)=М + К + Ор+Р„-1 (!)

где: М - количество ПК для симуляции модели технологического процесса; К - количество ПК для имитации контроллеров; Ор - количество мест обучающихся; Р„ - количество ПК с учебными материалами.

На рис. 5 показана принципиальная схема "максимально компактного" информационного тренажера.

Персональный компьютер

Рис. 5. Структура максимально компактного информационного тренажера.

"Распределенный " тип тренажера является развернутым вариантом максимально компактного информационного тренажера. Это проявляется в том, что обучение на нем могут проходить одновременно несколько операторов. Максимальное количество обучаемых соответствует количеству операторских станций на реальном объекте. Таким образом, этот тренажер является более приближенным к реальному объекту, однако при этом он уже не является настолько компактным. Тренажер такого типа состоит из компьютера инструктора и отдельных компьютеров обучающихся. В качестве примера возьмем тренажер, где один ПК инструктора и два ПК обучающихся (рис. б.).

ПК инструктора

П

Операционная система _ _ Виртуальная машина Виртуапьмо« операммоммая' система

: I

: I : ( • 1

Сиигулжцномная модаль техиопюмчесхото процесса

Программам «жпгреетлвры

ПК 1 -ГО обучающегося

Операционная система : Виртуальная машина

- , ортт^тш. —«даже® [

: I *

: I !

Клиентская

■част», 8САОА сх^гвмы

Серверная часть ЗСАОА

системы

-—уу................

' I

I

У»»»6ныв пособия й матврквпы, -•ОС 1 ы

:

1 I

• I

ПК 2-го обучающегося

Операционная система

машина

•л-

Виртуапькоя

| «чзмдаммйчяа..

Кяшаитсяяя часть ЭСАОА . системы ■■

■ ! I :

Учевныв пособия и материалы, .тесты

г!

Рис. 6. Структура распределенного информационного тренажера для одного ПК инструктора и двух ПК обучающихся.

Распределенный информационный тренажер является полиостью программным продуктом и состоит из нескольких файлов (виртуальных машин), количество таких файлов зависит от количества мест обучающихся плюс еще один файл, отвечающий за место инструктора.

Экономия аппаратных ресурсов при использовании распределенного тренажера подсчитывается по следующей формуле:

Уар={М + К + Ор+Рт)-{\ + М + Орг+Р0$г) (2)

где: М - количество ПК для симуляции модели технологического процесса; К - количество ПК для имитации контроллеров; Ор - количество мест обучающихся; Рт- количество ПК с учебными материалами; Рт - количество ПК с учебными материалами распределенного тренажера; О г - количество мест обучающихся распределенного тренажера; N - количество программных контроллеров вынесенных на отдельные ПК.

"Тренажерный сервер" является наиболее развернутым вариантом. Обучение на нем могут проходить операторы с различных объектов. Каждо-

му объекту соответствует свой индивидуальный информационный виртуальный тренажер. По сути, тренажерный сервер является хранилищем виртуальных машин с различными виртуальными информационными тренажерами. При этом они могут быть взаимосвязаны между собой или нет.

Технологии виртуализации позволяют объединить несколько физических систем в виртуальные машины на одной аппаратной платформе. При этом существенно повышается коэффициент полезного использования аппаратных ресурсов, и экономятся денежные средства.

На рис. 7. показана принципиальная схема тренажерного сервера информационных тренажеров.

VMware ESX Server - это основа динамической, самооптимизирующейся информационной системы. ESX Server распределяет ресурсы процессора, памяти, запоминающих устройств и сетевые ресурсы между несколькими виртуальными машинами, обеспечивая высокую оптимизацию аппаратного обеспечения.

ESX Server предоставляет возможность функционирования операционных систем и приложений внутри независимых виртуальных машин, которые совместно используют аппаратные ресурсы физического сервера.

Рис. 7. Структура информационного тренажерного сервера на основе виртуа-

Аппаратные ресурсы могут объединяться в логический "пул" (кластер).

VMware vCenter Server - предоставляет расширяемую и масштабируемую платформу для управления виртуальной информационной инфраструктурой и обеспечивает получение о ней всеобъемлющей информации.

Данные о ресурсах и производительности хранятся в базе данных vCenter Database.

Пользователи могут подключаться к серверу vCenter через клиент vSphere Client с любого ПК под управлением ОС Windows. При этом они получают доступ ко всем возможностям администрирования vSphere.

Можно использовать портал vCenter Web Access для удаленного доступа с помощью веб-браузера. Таким образом, используя Web Access можно соз-

vSl^tArA CIÍOITV»

vtarviar ОсШям

лизации.

дать необходимое количество ПК инструкторов или операторов, которые будут управлять соответствующими виртуальными машинами.

Десять серверов vCenter в одной группе (Linked Mode) позволяют управлять до 1000 серверов ESX и 10 ООО виртуальных машин.

Стоит отметить, что ПК инструкторов и операторов могут иметь скромные технические характеристики, так как для работы веб-браузера не требуется большого количества аппаратных ресурсов ПК. Исходя из этого цена этих ПК будет не высокой.

Экономия аппаратных ресурсов при использовании информационного тренажерного сервера (рис. 8) подсчитывается по следующей формуле: Vap = Кобщ -(MAX{OPj + /,) + PKesx + PKdal + РКС) (3)

где: К^ - общее количество ПК в j тренажерах; OPt - количество ПК операторов в j-ом тренажере; 1 ¡- количество ПК инструкторов в j-омтренажере; РК,а - количество ESX серверов; PKJn, - количество ПК с базами данных vCenter Database; РКС - количество ПК с vCenter Server.

"Малый тренажерный сервер". Не всегда имеется необходимость создания информационного тренажерного сервера, который бы содержал в себе большое количество тренажеров. Зачастую необходимо создать тренажерный сервер с несколькими тренажерами (от 2-х до 4-х). В таком случае отпадает необходимость в использовании серьезных аппаратных средств для реализации тренажерного сервера.

Тренажерный сервер такого исполнения построен на базе виртуальных машин, как и выше описанные варианты исполнения информационных тренажеров. Каждый отдельный тренажер реализован в своей виртуальной машине. Все виртуальные машины с информационными тренажерами устанавливаются в одну операционную систему малого тренажерного сервера. При необходимости все тренажеры могут работать одновременно.

Предположим, что необходимо создать компьютерный информационный тренажерный сервер, который бы содержал два абсолютно не связанных тренажера. У каждого тренажера должно быть одно место инженера и одно место обучаемого.

Принципиальная схема малого тренажерного сервера в таком случае будет выглядеть следующим образом - рис. 8.

Экономия аппаратных ресурсов при использовании малого информационного тренажерного сервера подсчитывается по следующей формуле:

V^K^-il + OP + I) (4)

гДе: Кобщ - общее количество ПК в тренажерах; ОР - количество ПК операторов; / - количество ПК инструкторов.

Тренажерный сервер

Рис. 8. Структура малого информационного тренажерного сервера.

Возможен вариант, когда место инструктора совпадает с сервером виртуальных машин. В этом случае один инструктор управляет двумя виртуальными машинами для разных тренажеров одновременно или последовательно (рис. 9).

ПК инструктора

Г~

бирчуапьная машикв 1

""" Эмртулпьная отарацмонивя

Операционная система

Вир1уая»«ая машина 2

СимуПЯЦНЛНВА

иодал»

nWMOfiOWWCKorO

чветъ

/i

f

i: ' I

i j I !

Виртуальная «к^вцжжнда»

Симуляциокая

твх*Олог»*ч*с*аго процесса 2

J

11 II I!

ПК обучающегося ""-~П-

Операционная систему

•............!;'

Виртуальная машин»

у

Клиеипоса» •часть SCAOA «лствм»!

Учебные пособия к; адпврмал», тесты

1« Операционная шс-fowa

г5,!

Виртуальная машина

И Биртуэоычая * Т KjW»HTG«a»

f SCaDa

I I CHtttfcMW

Учебные гюсэбмн и материэпы; гесты

f '•

Рис. 9. Структура малого тренажерного сервера в случае, когда место инструктора совпадает с сервером виртуальных машин.

Отдельно стоит рассмотреть создание компьютерных информационных тренажеров в случае, когда в реальной системе предусмотрено резервирование SCADA сервера (рис. 10). В реальной системе резервирование SCAD А сервера происходит путем объединения основного и резервного серверов в единый логический SCADA сервер.

Клиент обращается не к реальному основному или резервному SCADA серверу, а к логическому. Таким образом, клиенту не важно, какой из серверов в данный момент передает ему информацию, он считает, что существует

всего один ЭСАЭА сервер (логический). Логический 8САЭА сервер является программной надстройкой над обоими серверами (основным и резервным).

Рис. 10. Принципиальная схема резервирования БСАОА сервера.

Исходя из логики резервирования БСАБА серверов в реальных системах - нет необходимости имитировать оба сервера (основной и резервный) в распределенном компьютерном имитационном тренажере. Достаточно эмитировать только основной БСАБА сервер. Хотя при необходимости можно реализовать и вариант с резервированием, добавив дополнительную виртуальную машину с резервным БСАБА сервером.

В Таблице 1 приведены минимальные технические требования для тренажеров на базе виртуальных машин.

Таблица 1. Минимальные технические требования для реализации информационных тренажеров на базе виртуальных машин.

Наименование Основные минимальные технические требования Обслуживание (необходимые знания)

Сервер Место инструктора Место оператора Место администратора

Максимально компактный CORE 2 Duo 2 Ггц; RAM 3 Гб. Пользователь ПК; Базовое знание Windows

Распределенный CORE 2 Duo 2 Ггц; RAM 3 Гб. CORE 2 Duo 2 Trix, RAM 2 re. Пользователь ПК; Базовое знание Windows; Настройка сети

Малый тренажерный сервер CORE 2 Duo 2 Ггц; RAM 4 Гб. Intel Atom 1.66 Ггц; RAM 1 Гб. Intel Atom 1.66 Tru; RAM 2 re. Пользователь ПК; Базовое знание Windows; Настройка сети

Тренажерный сервер CORE 2 Duo 2 Ггц; RAM 1 Гб. (для одной виртуальной машины) Intel Atom 1.66 Ггц; RAM 1 Гб. Intel Atom 1.66 Trie RAM 1 T6. CORE 2 Duo 2 Ггц; RAM 3 Гб. Опытный пользователь ПК; Основы администрирования Windows; Основы виртуализации; Настройка сеш

Основное отличие между описанными выше типами информационных тренажеров на базе виртуальных машин заключается в количестве тренажеров, которые реализуются тем или иным вариантом информационного тренажера.

Использование информационных тренажеров на базе виртуальных машин позволяет ощутимо сократить количество ПК, необходимых для построения информационного тренажерного комплекса в целом, что уменьшает энергопотребление тренажерного комплекса и облегчает его обслуживание и ремонт в случае любой поломки как программной, так и аппаратной.

Стоит отметить, что тренажеры уже реализованные без технологий виртуализации могут быть с легкостью перенесены на виртуальные машины.

Глава 4. Разработка компьютерного информационного тренажера для технологического процесса осушки газа Невской станции подземного хранения газа.

В этой главе рассмотрена концепция создания компьютерного информационного тренажера на основе технологий виртуализации для обучения операторов - технологов процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ". Приведены программные компоненты тренажера, показано их назначение и даны рекомендации по применению. Даны общие указания по запуску, остановке тренажера и по созданию обучающих сценариев.

В главе 3 была описаны типовые структуры построения компьютерных информационных тренажеров на основе современных технологий виртуализации. На базе этих типовых структур в главе 4 был разработан "максимально компактный" компьютерный информационный тренажер. При необходимости его можно расширить до "распределенного" варианта тренажера.

Была разработана концепция построения "максимально компактного" компьютерного информационного тренажера, которая представлена на рис. И. Отличием "распределенного" информационного тренажера от "максимально компактного" является установка интерфейса оператора в отдельной виртуальной машине на отдельном ПК, что позволяет разделить место инструктора и обучающегося.

Экономия аппаратных ресурсов для обоих случаев можно подсчитать по формулам (1) и (2).

В случае максимально компактного тренажера (рис. 5) ^=^ + ^ + ^+^-1=1+4 + 1-1=5 В случае распределенного тренажера (рис. 6) КР = (м + К + Ор + Рм) -(1 + N + 0„г + Рот)= (1+4+1+0) - (1+0+1+0) = 6-2 = 4

Персональный компькутер Виртуальная машина

Информационно-*!« и мм ронянный обучающий комплекс

Анимированное Flash пособие для изучения

1вХНОлО| IWQCKOrO

процесса

Flash тест для контроля знаний технологического процесса

Рис. 11. Схема реализованного "максимально компактного" тренажера.

Баллы, набранные оператором, при выполнении обучающего сценария характеризуют быстроту выведения им технологического процесса в нормальный режим и вычисляются, исходя из формулы:

Количество баллов = (1 - (Train + Тгаах) \ Т>100 (5)

где: Tmi„ - время нахождения параметра в зоне меньше минимального допустимого значения; Ттах - время нахождения параметра в зоне больше максимального допустимого значения; Т - общее время сценария.

Для создания виртуальной машины с программным обеспечением тренажера было использовано программное обеспечение Sun Virtual Box. Программное обеспечение Sun Virtual Box устанавливается на аппаратный ПК. На виртуальную машину установлена операционная система "Windows Хр Professional" - далее "виртуальная операционная система". Все программное обеспечение для информационного тренажера установлено в виртуальную операционную систему.

Для создания модели технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ" использован программный пакет DynSim. Система Dynsim компании SimSci-Esscor предназначена для имитационного моделирования технологических процессов нефтехимической промышленности и тренировки оперативного персонала. Dynsim позволяет моделировать технологические процессы в типовых и нештатных ситуациях, моделировать химические реакции, архивировать ход симуляции технологического процесса.

OPC DA сервера необходимы для обмена модели DynSim с другим программным обеспечением по универсальному информационному протоколу ОРС. Они реализованы на языке программирования С++. Любое программное обеспечение, являющееся ОРС DA клиентом может использовать значения переменных из ОРС DA серверов. Сервера содержат внутри себя программный код на языке программирования С++, который реализует алгоритмы заложенные в аппаратные контроллеры. Для более быстрого перевода программного кода контроллеров из языка программирования IsaGraf в код С++ был разработан ретранслятор, который представляет собой инструментарий для перевода основных программных функций IsaGraf в соответствующий код С++. ОРС DA сервера и ретранслятор разработаны совместно с ООО "МНТЦ БИАТ".

Программное обеспечение OPCLink необходимо для связи SCADA IN-TOUCH с ОРС DA серверами по протоколу ОРС. Также OPCLink записывает текущие значения в базу данных Industrial SQL, тем самым производя архивирование текущих значений.

В Industria! SQL хранятся архивные значения параметров технологического процесса, история действий оператора, история тревог и другие архивные данные.

После запуска тренажера основное окно SCADA системы INTOUCH будет выглядеть следующим образом (рис. 12):

Рис. 12. Экранная форма главного окна SCADA системы INTOUCH.

Для наглядного обучения операторов технологии процесса, при участии ООО "МНТЦ БИАТ", был разработан информационно-анимированный обучающий комплекс, включающий в себя анимированное пособие для изучения технологического процесса и тест для контроля знаний. Меню и пользовательский интерфейс обучающего комплекса показаны на рис. 13.

Рис. 13. Экранная форма пользовательского интерфейса анимированного пособия для изучения технологического процесса.

| Пособие разработано на основе информационной технологии FLASH

анимации. В нем наглядно продемонстрированы принципы работы технологических аппаратов и особенности их конструкций. Описаны средства контроля измерения, средства регулирования, запорная арматура. Приведены используемые методы защиты оборудования и регулирования критических параметров. Показано представление аналоговых и дискретных параметров оператору.

ВЫВОДЫ

1 ]. В работе проанализировано современное состояние работ в области

создания компьютерных тренажеров, рассмотрены применяемые методы и средства для построения обучающих систем. Рассмотрены программные продукты для моделирования технологических процессов и создания инфор-

1 мационных компьютерных тренажеров.

2. Разработаны типовые структуры построения максимально компактного и распределенного информационных тренажеров, а также структуры

, тренажерных серверов на основе современных технологий виртуализации. Использование больших тренажерных комплексов на основе технологий виртуализации позволяет упростить их обслуживание, администрирование и

' ремонт.

3. Разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы контроллеров реального объекта и имеющего возможность передачи данных

1 другим программам через универсальный информационный протокол пере-

дачи данных ОРС - DA. При разработке учтена необходимость совместной работы нескольких экземпляров программного обеспечения в одной операционной системе. Создан программный ретранслятор, позволяющий преобразовывать программный код аппаратных контроллеров, программируемых на языке IsaGraf, в код языка программирования С++.

4. Предложен принцип замены основных технологических аппаратов процесса осушки газа Невской станции подземного хранения газа ("НЕВСКОЙ СПХГ") базовыми элементами программного комплекса моделирования нефтехимических процессов DynSim. Разработана имитационная модель химико-технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ", позволяющая воспроизводить аварийные ситуации в ручном и автоматическом режимах.

5. Предложен подход к построению информационно-анимированных компьютерных обучающих комплексов на основе информационных технологий FLASH анимации, позволяющих донести необходимую информацию с высокой степенью наглядности и информативности. Создан информационно-анимированный компьютерный обучающий комплекс и тесты, которые позволяют изучать технологический процесс осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ" и оценивать уровень подготовки оперативного персонала.

6. На основе технологий виртуализации созданы 2 варианта компьютерного информационного тренажера (максимально компактный и распределенный) для технологического процесса осушки газа "НЕВСКОЙ СПХГ".

7. Созданы учебно-методические материалы по основным этапам эксплуатации: установка, настройка и запуск компонентов информационных тренажеров; создание обучающих сценариев; оценка действий обучаемого; остановка и восстановление тренажера после программных и аппаратных сбоев.

8. Работа выполнена в рамках межвузовской комплексной программы (МКР ИТО) и проектов ООО «ИндаСофт». Результаты работы внедрены при создании компьютерных информационных тренажеров на газоконденсатном месторождении Амангельды (Казахстан, Жамбылская область). Разработанные информационные тренажеры внедрены в учебный процесс и используются для проведения практических занятий, а также при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре технической кибернетики и автоматики в МГУ инженерной экологии.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях рекомендованных ВАК РФ:

1. Рьшов С.А., Софиев А.Э., Тараканов Ю.В. Разработка мобильного компьютерного тренажера для обучения операторов технологических процессов // Приборы. 2010. № 3. С. 19-24.

2. Рылов С.А., Софиев А.Э Применение технологии "виртуальная машина" при создании компьютерных тренажеров для обучения операторов технологических процессов // Приборы. 2010. № 5. С. 22-25.

3. Рылов С.А., Софиев А.Э., Янкина И.А. Разработка алгоритмов пуска и противоаварийной защиты экзотермических химических реакторов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2010. № 6. С. 12-18.

Публикации в других изданиях:

4. Рылов С. А., Софиев А.Э. Моделирование технологических процессов в специализированных программных пакетах // Сборник научных трудов МГУИЭ. 2009. С. 91-97.

5. Рылов С.А., Софиев А.Э. Разработка тренажеров операторов-технологов химических производств с использованием виртуальных машин // Тезисы докладов 3-й Международной выставки «Международная химическая ассамблея ICA- 2010», Москва, Россия, 28 сентября 2010 г., с. 34-35.

6. Рылов С.А., Софиев А.Э. Разработка тренажеров операторов-технологов с применением современных компьютерных технологий // Тезисы докладов XXII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», Смоленск, Россия, 24-29 мая 2010 г., т. 11, с. 50-51.

Подписано в печать 17.11.2011 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе МГУИЭ. 105066 Москва, ул. Старая Басманная, д. 21/4.

Введение.

Глава 1. Анализ современных компьютерных информационных тренажеров.

1.1. Требования к современным информационным тренажерам.

1.2. Принципы построения информационных тренажеров.

1.3. Тенденции развития современных информационных тренажеров.

1.4. Влияние развития программных средств на разработку информационных тренажеров.

1.4.1. Программные пакеты моделирования технологических процессов.

1.4.2. Базы данных и файловые системы.

1.4.3. Универсальный информационный протокол ОРС.

1.4.4. Программная имитация контроллеров.

1.4.5. Информационная технология Flash - анимации.

1.4.6. SCADA-системы.

1.4.7. Виртуальные машины.

1.5. Использование современных информационных технологий для создания мобильных компьютерных тренажеров.

1.6. Основные производители программных продуктов для построения компьютерных информационных тренажеров.

Глава 2. Разработка информационной компьютерной модели технологического процесса.

2.1. Описание технологического процесса осушки газа.

2.2. Описание элементов из базовой библиотеки DynSim, используемых при создании имитационной модели технологического процесса.

2.2.1. Клапан.

2.2.2. Сепаратор.

2.2.3. Башня.

4.7. 8САБА система ШТОиСН, реализующая интерфейс управления технологическим процессом.

4.8. Информационно-анимированный компьютерный обучающий комплекс.

Выводы.

Одной из основных проблем, стоящих перед современной промышленностью, является повышение безопасности технологических производств. Известно, что в химической и нефтехимической промышленности значительное количество аварий происходит по вине операторов. Ущерб от таких аварий несоизмеримо велик по сравнению со средствами, которые необходимо затратить на. качественное и постоянное обучение оперативного персонала.

В последние годы намечается тенденция в повышении требований в области промышленной безопасности, что приводит к необходимости создания компьютерных тренажеров для обучения персонала, работающего на предприятиях с АСУТП.

Современные АСУТП - это сложные комплексы, состоящие из множества частей и компонентов. Такими компонентами являются: различные датчики и устройства, контроллеры управления технологическими процессами, серверы с базами данных, операторские станции и многое другое. При работе с такими сложными комплексами требуются, высококвалифицированные операторы [1], которые должны быть специально обучены. Эти люди несут большую ответственность за последствия тех решений, которые они принимают во время управления производственными процессами.

По некоторым оценкам- в области нефтехимии [2] 26% аварий происходит по вине операторов [3], ущерб от таких аварий несоизмеримо велик по сравнению со средствами, которые необходимо затратить на качественное и постоянное обучение персонала.

Поэтому проблема обучения и переподготовки операторов привлекает к себе все больше и больше внимания. Одним из наиболее эффективных и общепризнанных методов обучения таких специалистов считаются компьютерные тренажеры. Такие тренажеры обучают принимать комплексные решения, это связано с тем, что при занятиях на тренажере, можно смоделировать отклик системы на произвольные управляющие действия оператора. Они позволяют научить оперативный персонал работе с системой управления и действиям в аварийных ситуациях без риска нарушить технологический процесс.

Если рассматривать отечественную электроэнергетику с 1996 г. по 2006 г., то ежегодный суммарный недоотпуск электроэнергии в целом по РАО «ЕЭС России» по вине персонала составляет от 1300 до 1500-МВт/ч [4].

Число вынужденных остановов энергоблоков из-за отказов оборудования на ТЭС -30% [4]. Доля вины персонала в этих нарушениях составляет значительную величину (до 15 %) [4].

В целом по РАО «ЕЭС России» процентное отношение нарушений по вине персонала от общего количества нарушений'составляет 2 % [4]. В то же время, по электростанциям это количество составляет 18 % [4]. В энергосистемах Сибири- относительное количество нарушений по вине персонала достигает 50 [4].

Одним из наиболее эффективных и общепризнанных методов обучения операторов считаются компьютерные информационные тренажеры. Во многих странах применение тренажеровь для обучения персонала в опасных отраслях промышленности (химическая, нефтехимическая, газовая и др.) прописывается в законодательных нормах и стандартах. Компьютерные тренажеры позволяют обучить оперативный персонал работе с информационной системой управления и оптимальным действиям в аварийных ситуациях.

В США в федеральном стандарте прописано, что компьютерный тренинг обязателен для всех операторов, принимаемых на работу и тренажерный курс переподготовки на реже чем раз в три года.

Американский нефтяной институт (АР1) рекомендует использовать компьютерные тренажеры для режимов пуска и останова при определении уровня квалификации работников не реже 1 раз в год. Ведущие нефтяные компаний во внутренних правилах прописывают обязательный восстановительный курс после отпусков, болезни или длительного отсутствия практики по другим причинам.

В РФ действующие "Общие правила взрывобезопасности нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий" также предусматривают обязательное обучение на компьютерных тренажерах персонала производства первой категории, что относится практически ко всем объектам отрасли [2].

В' работах Дозорцева В.М., Шестакова Н.В., Магида С.И. и др. [2, 5], являющихся ведущими специалистами в области компьютерных тренажеров, практически отсутствуют исследования, связанные с построением распределенных информационных комплексов на базе современных технологий виртуализации.

В последние годы происходит постоянное увеличение мощности персональных компьютеров, что позволяет использовать их не только для проектирования, но и для имитации самих технологических процессов.

Такое развитие персональных компьютеров позволило создавать новые средства обучения — компьютерные тренажеры.

Компьютерные тренажеры нашли свое применение в авиации, вооруженных силах, медицине, космонавтике и во многих других областях.

Сфера применения компьютерных тренажеров постоянно расширяется. В основном они применяются там, где проведение обучения на реальной системе или объекте сопровождается серьезными трудностями в техническом плане и серьезными материальными затратами (высокая стоимость оборудования для обучения, высокая стоимость эксплуатации этого оборудования, существенная опасность при обучении, сложности при изменении конфигурации оборудования' для обучения, сложности при изменении параметров среды, большие временные затраты на какие либо изменения, отсутствие визуального наблюдения за изменением внутри объекта или системы и т.д.).

Компьютерные тренажеры применяются при обучении работе на опасных участках технологического процесса. [6, 7, 8].

Полномасштабные тренажерные системы (в т.ч. на базе формирования виртуальной реальности) имеют большинство ведущих компаний мира - Боинг, Форд, Дженерал Моторс, Бритиш Петролеум и многие другие.

Обучение на таких системах, имеющих довольно высокую стоимость, повышает качество подготовки и переподготовки персонала и коммерчески оправдано [9, 10].

Технологии, которые используются сейчас для создания тренажеров - не полностью стандартизованы, достаточно ресурсоемки и требуют разработки профессиональными программистами со знаниями в той области, к которой относится конкретный создаваемый тренажер.

Многие предприятия, которые занимаются повышением квалификации персонала, учебные заведения не имеют ресурсов для закупки* или создания, компьютерных тренажеров своими силами, именно по этому компьютерные тренажеры,не получили пока повсеместного распространения.

Присутствие возможной опасности для жизни и здоровья людей, экологии и экономике предприятия накладывает обязательное условие использования компьютерных тренажеров. Согласно требованиям Ростехнадзора, операторы всех технологических установок I и II категории взрывоопасности подлежат обязательному компьютерному тренингу.

В связи с появлением более современной вычислительной техники и программного обеспечения, актуальна разработка новых методик и типовых структур построения компьютерных информационных тренажеров. Использование современных персональных компьютеров (ПК) и специализированного программного обеспечения виртуализации позволит решить такие актуальные задачи, как рациональное использование аппаратных ресурсов ПК, расширение функционала тренажера и одновременный запуск нескольких информационных тренажеров на одной аппаратной платформе.

Работа выполнялась в рамках межвузовской комплексной программы по внедрению инновационных технологий в образовании (МКР ИТО).

1. Shanel A. and C.Crabb. Who shall operate your plant? // Chemical Engineering. 1999. Vol. 106. No.2. Pp. 30-31.

2. B.M. Дозорцев "Компьютерные тренажеры для обучения операторов технологических процессов" Москва: СИНТЕГ, 2009 г. С. 29-31,42-44.

3. Park, J. and W. Jung. The operators' non-compliance behavior to conduct emergency operating procedures—comparing with the work experience and the complexity of procedural steps // Reliability engineering and system safety. 2003. Vol. 82. Pp. 115-131.

4. Магид С.И. "Человеческий фактор и энергобезопасность на современном этапе реформирования электроэнергетики РФ". Москва - Краснодар: ТЭСТ, 2007. - С. 29-30.

5. Дозорцев В.М., Шестаков Н1В1 Компьютерные тренажеры для производств химико-технологического типа: полезность, эффективность, окупаемость // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997. № 7. С.24-39.

6. Описание Stoner Pipeline Simulator // http://www.glnobledenton.com/assets/ downloads/Stoner PipelineSimulatorfSPS) DS.pdf

7. Описание Stoner Operator Qualification // http://www.phmsa.dot. gov/staticfiles/ PHMSА/ DownloadableFiles/Files/4 TopOOIssuesToDate Dec 2 RES.pdf

8. Описание Distilation Expert-Trainer & Simulator // http://smartprocedures.com/ distillation expert

9. Описание D-SPICE // http://www.essca.com/en/dspice en.asp

10. Описание Plantutor // http ://www.omegasim.со. jp/contents е/ product/pit/cnt 1 /index.htm

11. Описание DynSim // http://iom.invensvs.com/EN/Pages/SimSci-EsscorDynSimSuite DYNSIM.aspx

12. PRO/II Comprehensive Process Simulation //http://iom.invensys.com/EN/Pages/SimSci-Esscor ProcessEngSuite PROII.aspx

13. Пахомов A.H., Коновалов В.И., Гатапова Н.Ц., Колиух А.Н. Основы моделирования химико-технологических систем: Учебное пособие.// Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. . С. 46-78.

14. Баталин Г., Васютинский В. Создание распределённых систем сбора данных на основе стандарта ОРС.: Современные технологии автоматизации, 2/2005.- С. 84-87.

15. Джон Уолкенбах, Лорен Абдулезер "Microsoft Excel 2003, 2002 и 2000"// HT Пресс, 2007 г. С. 20-400.

16. Грабер M. " SQL" // издательство "Лори", 2009 г. С. 3-614.

17. Джонатан Стерн, Рик Гринвальд, Роберт Стаковьяк "Oracle M g. Основы-(4-е издание)"// Символ, 2009'г.- С. 20-400.

18. Роджер Дженнингс "Использование Microsoft Office Access 2003 : Специальное издание"// Вильяме, 2004 г. С. 10- 400;'

19. Ирина Баженова "Основы информационных технологий. Основы проектирования приложений баз данных"// Бином: Лаборатория знаний, 2006 г. -С. 10-300.

20. Официальный сайт Aspentech // http://www.aspentech.com/

21. Официальный сайт Honeywell // http://www51 .Honeywell.com/ru/

22. Официальный сайт КВС // http://www.kbcat.com/

23. Petro SIM Express // http://www.kbcat.com/Products-and-Services/Software/Simulation-Software/Petro-SIM-Express/

24. Petro SIM // http://www.kbcat.com/Products-and-Services/Software/Simulation-Software/Petro-SIM/

25. Официальный сайт Invensys // http://www.ips-invensvs.ru/

26. Официальный сайт SimSci-Esscor // http://iom.invensys.com/EN/Pages/SimSci-Esscor.aspx

27. HYSYS Petroleum Refining // http://www.aspentech.com/products/aspen-refsys.aspx41. Описание Aspen HYSYS //http://sepedadestaratabratasena.files.wordpress.com/2009/01/hysys-3.pdf

28. Aspen Simulation Workbook //http://www.aspentech.com/uploadedFiles/Company/aspensimulationworkbook.pdf

29. Кен Гетц, Майк Гилберт "Программирование на Visual Basic 6 и VBA. Руководство разработчика"// BHV, 2001 г. С. 20-100.

30. Бьярн Страуструп "Программирование: принципы и практика использования С++" // Вильяме, 2010 г. С. 10-1100

31. Aspen Hysys The Optimizer // http://www.docstoc.com/docs/56442272/Aspen-Hysvs-The-Optimizer

32. Process Simulation // http://www.migas-indonesia.net/download/ mdex.php?option=comdocman&task=docview&gid=85747. UniSim Heat Exchangers //http://archivos.labcontrol.cl/HYSYSDQCUS/UHX%20User%20Guide.pdf

33. UniSim Process Pipeline Modeler // http://archivos.labcontrol.cl/HYSYS DQCUS/PPL%20GS.pdf

34. Моделирование установившегося потока флюида (PIPESIM) // http://www.slb.ru/sis/pipesirn/

35. Официальный сайт Schlumberger Information Solutions // http://www.slb.ru/sis/main/

36. New JIP Opportunities with Important Ramifications // http://www.intercorr.com/2005sscsourservice.htm

37. Официальный сайт Intercorr // http://www.intercorr.com/

38. Официальный сайт UOP // http://www.uop.com/

39. UniSim Operations // http://hpsweb.honeywell.com/Cultures/en-US/Products/ControlApplications/simulation/UniSimOperations/default.htm

40. Using an Integrating Petrochemical/Refinery Model to Improve Profit // http://www.kbcat.com/default/documents/technical%20papers/tp%202006/2006 AR TCAnnualJUsinglntegratedPetrochemRefModel Paul%20Haugseth.pdf

41. Use DISTOP // http://www.kbcat.com/default/documents/presentations pembroke/2009 %20DE%20Seminar%20Refinerv%20Design NKnig ht.pdf

42. LP Model Issues and Solutions //http://www.kbcat.com/default/documents/Presentations Houston Ecopetrol June201 0/P-06%20LP%20Issues%20and%20Solutions.pdf

43. FSIM Plus // http://iom.invensvs.com/EN/Pages/SimSci-Esscor DvnSimSuite FSIMPLUS.aspx

44. TRISIM Plus // http://iom.invensvs.com/EN/Pages/SimSci-Esscor DvnSimSuite TRISIMPLUS.aspx

45. Invensys Foxboro // http://iom.invensys.com/EN/Pages/Foxboro.aspx

46. Официальный сайт Tricon Energy // http://www.triconenergy.com/

47. HEXTRAN Heat Transfer // http://iom.invensvs.com/EN/Pages/SimSci-Esscor ProcessEngSuite HEXTRAN.aspx

48. Описание INPLANT // http://iom.invensys.com/EN/Pages/SimSci-Esscor ProcessEngSuitelNPLANT.aspx

49. ROMeo Online Performance Suite // http://iom.invensys.com/en/pages/simsci-esscor romeoonlineperformancesuite.aspx

50. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, разработка и сопровождение. Теория и практика. 2 изд.: Пер. с англ. М: ИД "Вильяме", 2001.- С. 41-76.

51. Описание софт ПЛК CoDeSys SP RTE //

52. КТК-М: МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТРЕНАЖЕРЫ // http://hpsweb.honeYwell.com/Cultures/ru-RU/ AdvancedSolutions/ SimulationandOperatorTrainingSystems/Products/CTCM/default.htm

53. Самойлов В.Д., Писаренко А.П. Программное обеспечение локальных тренажеров ТЭС // Энергетика и электрификация. 1983. № 2. С. 42-44.

54. Волкова О. Технологические компьютерные системы в Норвегии // PCWeek live. № 48. 22.12.1999. http://www.pcweek.ru.

55. Шмелев.Г.С., Ашкалиев Э.Я., Ляпин А.В. Опыт реализации стандарта МЭК 1131-3 (ISaGRAF) в среде операционной системы реального времени.// Приборы и системы управления, № 4/1997.-С. 8-10.

56. Официальный сайт Emerson // http://www.emersonprocess.ru/

57. Официальный сайт Yokogava // http://www.yokogawa.ru/

58. Aspen Plus Conceptual design of chemical processes // http://www.aspentech.com/products/aspen-plus.aspx

59. Aspen Plus Dynamics Dynamic simulation and optimization of chemical processes // htt|3://\vww.aspentech.com/products/aspen-dvnamics.aspx

60. Aspen Simulation Workbook // http://www.aspentech.com/products/aspen-simulation-workbook. aspx

61. PDS DeltaV Simulate // http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/ PM%20DeltaV%20Documents/ProductDataSheets/PDS DeltaV Simulate.pdf

62. The DeltaV Digital Automation System // http://www2.emersonprocess.com/en-us/brands/de ltav/Pages/index. aspx

63. MiMiC Simulation Software // http://www.mvnah.com/products/mimic96. 3rd Generation Simulation Solves Process Industry Challenges // http://www2.emersonprocess.eom/siteadmincenter/PM%20DeltaV%20Documents/W hitepapers/WP 3rd Generation Simul.pdf

64. Официальный сайт MYNAH // http://www.mynah.com/

65. DeltaV OTS Express Facts // http://www2.emersonprocess.com/en-US/brands/edservices/deltavots/Pages/DeltaVOTSExpressFacts.aspx

66. Описание UNISIM // http://esdotcom.com/UNISIM BROCHURE.pdf

67. UniSim Operations // http://hpsweb.honevwell.com/Cultures/en-US/Products/ControlApplications/simulation/UniSimQperations/default.htm

68. UniSim Framework // http://www.dii.unisi.it/~giorgi/ didattica/ cale!208/ Iezioni08/c208es04-unisim intro.pdf

69. Honeywell ProcessSync // https://hpsweb.honevwell.com/HPSWebIl/ SiteNavigator.aspx?Definition=Download&Type=WebinarProcess&DocId=WP01 (необходима регистрация)

70. Invensys Triconex // http://iom.invensvs.com/AP/Pages/triconex.aspx

71. Официальный сайт ABB // http://www.abb.ru/

72. OmegaLand Visual Modeler For Plant Simulation // http ://w ww. ome gasim. с о. jp/contents е/pro duct/ vm/index, htm

73. Operator training system Plant simulator //http ://w ww. yoko gawa. com/ sbs/ О SC/VMmaster-overvie w.htm

74. Официальный Omega Simulation// http://www.omegasim.co.ip/contentse/product/ol/index.htm

75. Технологический регламент головных сооружений III очереди расширения Невской СПХГ. (Книга 1. Технологический регламент по эксплуатации установки осушки газа.) 2005 г.

76. UniSim Design Suite // http://www.neftelib.ru/neft-book/067/71/index.shtml

77. Официальный сайт ООО МНТЦ "БИАТ" // www.biat.COm.ru

78. Standard Contracted Rectangular Weirs //http://www.usbr.gov/pmts/hydraulics lab/pubs/wmm/chap07 09.html

79. James B. Francis // http://en.wikipedia.org/wiki/James B. Francis

80. Stichlmair, J., Bravo, J.L. and Fair, J.R., "General model for prediction of pressure drop and capacity of countercurrent gas/liquid packed towers," Gas Separation & Purification, Vol. 3 (March, 1989), pp. 19-28.

81. Пахомов A.H., Коновалов В.И., Гатапова Н.Ц., Колиух А.Н. Основы моделирования химико-технологических систем: Учебное пособие.// Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. . С. 46-78.

82. Андреев Е.Б., Куцевич H.А., Синенко О.В. SCADA-системы: взгляд изнутри.// Москва: РТСофт, 2004 г. С. 19-132.

83. Андреев Е.Б., Попадько В.Е. "Программные средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности" // Москва Нефть и газ, 2005. С. 64-156.

84. Описание Acronis True Image Home //http://www.acronis.ru/homecomputing/products/trueimage/features.html

85. M. Михеев "Администрирование Vmware vSphere" // ДМК Пресс, 2010 г. -С. 13-51.

86. Описание VMware vSphere// http://www.vmware.com/ru/products/vsphere/

87. Облачные вычисления // http://habrahabr.rU/blogs/cloudcomputing/l 11274/121. Vmware ESXi сервер //http ://www. softbcom.ru/products/vmware/detail.php?ID= 1814122. VMware vCenter Server//http://www.softbcom.ru/products/vmware/detail.php?ID= 1815

88. Лейден К., Виленски M. TCP/IP для "чайников", 4-е издание //ДИАЛЕКТИКА, 2001- г. С. 20-300.

89. МАС-адрес // http://ru.wikipedia.Org/wiki/MАС-адрес125. 64-битные системы // http://www.viva64.eom/ru/l/0001/

90. Виртуализация. Архитектура Hyper-V //http://www.gliffer.ru/articles/virtualizatsiva--arhitektura-hvper-v-glubokoe-pogrugenie/

91. VMware converter инструмент миграции на VM // http://itc.ua/articles/vmwareconverterinstrumentmigraciinavm27276

92. Диттнер Р. "Виртуализация и Microsoft'Virtual Server 2005", M.: Бином 2008 г., С. 15-400.

93. Virtual PC // http://www.dvakompa.com/forum/virtual-pc-2007.html

94. VMware Infrastructure 3 Documentation//http ://www. vmware.com/support/pubs/vi pubs .html

95. VMware Documentation // http ://pubs .vmware.com

96. С.А. Рылов, А.Э. Софиев, Ю.В. Тараканов "Разработка мобильного компьютерного тренажера для обучения операторов технологических процессов" Журнал "Приборы" №3, Москва, 2010. - С. 19 - 24.

97. Кобелев Н.Б. Введение в общую теорию имитационного моделирования. -М.: Принт-Сервис, 2007.

98. Reddy V. et al. Custom Simulation for Control Systems Solutions and Process Operations Training // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W. Lafayette (IN), 1993. Pp. 57-63.

99. Описание OPCLink // http://www.intouch.ru/support/pub/OPCLINK.PDF

100. Описание InSQL // http://www.intouch.ru/support/pub/InSQLstart.pdf

101. Администрирование InSQL // http://www.intouch.ru/support/pub/InSOLAdm.pdf

102. Wonderware Factory Suite IndustrialSQL Server / Руководство по клиентским инструментам // http://old.intouch.ru/support/pub/InSOLClients.pdf