Виртуальная лаборатория пневматических средств автоматизации

Интенсивное развитие технического и программного обеспечения систем автоматизации и управления технологическими процессами ставит ряд технических и методических задач перед организацией подготовки оперативного и ремонтного персонала предприятий, занимающегося эксплуатацией и обслуживанием систем автоматизации. Наиболее важными из этих задач являются изучение принципов организации и функционирования систем автоматизации и приобретение навыков обслуживания и диагностики технических средств. Решение этих задач осложняется довольно частой сменой номенклатуры технических средств, лидирующих в текущий момент на рынке средств автоматизации. Нужно отметить, что такая смена номенклатуры далеко не всегда сопровождается коренными изменениями принципов функционирования и, в большинстве случаев, заключается в изменении конструктивного оформления средств автоматизации и их пользовательского интерфейса.

Перспективным методом преодоления указанных трудностей является использование в учебном процессе виртуальных лабораторий, представляющих собой комплексы легко модифицируемых компьютерных симуляторов технических средств. Виртуальная лаборатория представляет собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить опыты без непосредственного контакта с реальной установкой или при полном отсутствии таковой [1]. В настоящей работе предпринята попытка создания виртуальной лаборатории средств автоматизации, относящихся к пневматической ветви ГСП. Выбор объекта моделирования обусловлен, в основном, простотой организации и функционирования пневматических приборов и устройств.

Данная виртуальная лаборатория включает 12 лабораторных работ следующего содержания:
- Исследование статических и динамических характеристик типовых пневматических элементов (дросселей, емкостей, пневмоусилителей и др.) и их соединений;
- Исследование характеристик узлов и функциональных блоков статических преобразований пневмосигналов;
- Исследование характеристик узлов и функциональных блоков динамических преобразований пневмосигналов;
- Изучение принципов работы и поверка пневматических регуляторов;
- Исследование характеристик и поверка пневматических исполнительных устройств. Реализация виртуальных лабораторных работ осуществлена в среде графического программирования LabVIEW [2]. В каждой лабораторной работе предусмотрено проведение эксперимента, результатом которого является статическая или динамическая характеристика исследуемого элемента, узла или устройства. Оформление пользовательского интерфейса максимально приближено к организации элементов настройки и управления реальных пневматических приборов и устройств [3].

1. Трухин, А.В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании / А.В. Трухин // Открытое и дистанционное образование. - 2002. - № 4 (8).
2. Тревис Дж. LabVIEW для всех / Джеффри Тревис: Пер. с англ. Клушин Н. А. - М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2005. - 544 с,: ил.
3. Регуляторы, функциональные блоки и исполнительные устройства: Метод. указания / Сост. А.П.Самарский; Иван. гос. хим.- технол. ун-т.- Иваново, 2010. - 32 с.

Михалев Е.П.