Виртуальный тренажер для отработки действий оператора производства олифы нефтеполимерной "Пиропласт 2К"

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Тамбов 2011

Виртуальный тренажер для отработки действий оператора производства олифы нефтеполимерной «Пиропласт 2К»

02076881.00512?01 99 01

Содержание

Аннотация

1. Функциональное назначение разработки, область применения, ее ограничения

2. Минимальные рекомендуемые требования к техническому и программному обеспечению и используемые программные средства

3. Условия передачи

Аннотация

Виртуальный тренажер дает возможность оператору формировать профессиональные навыки и умения, необходимые для управления технологическим процессом производства олифы нефтеполимерной «Пиропласт 2К», путем многократного выполнения действий, свойственных управлению реальным объектом. Для реализации тренажера выбрана среда программирования LabVIEW 7.0. Интерфейс разработанного тренажера представляет собой виртуальный инструмент, на передней панели которого размещено основное технологическое оборудование производства олифы, пульт управления технологическими стадиями, а также журнал ошибок оператора. Разработанный виртуальный тренажер также включает: описание технологии выпуска олифы нефтеполимерной «Пиропласт 2К»; 4 мультимедийных ролика, демонстрирующих в динамике процесс работы операторов, и сопровождаемые звуковыми комментариями; руководство пользователя; контрольный тест, состоящий из 10 вопросов, для самостоятельной предварительной проверки знаний.

1. Функциональное назначение разработки, область применения, ее ограничения

В лакокрасочной промышленности олифа нефтеполимерная «Пиропласт 2К» получила широкое применение в качестве пленкообразователя. Она используется в составе алкидных, масляно-смоляных лаков, а также в композициях на основе каучуков, получаемых как смешением, так и химической модификацией при определенной температуре. Содержание нефтеполимерной олифы в пленкообразующем составляет обычно 15-35%.

Покрытия на основе нефтеполимерной олифы обладают высокой твердостью, а при введении пластификаторов достаточной эластичностью. Олифа нефтеполимерная «Пиропласт 2К» хорошо совмещается с оксидированными растительными маслами - подсолнечным, льняным, хлопковым, рапсовым и др., а также с жидкими каучуками типа СКДП-н и СКДН-н.

Олифа нефтеполимерная «Пиропласт 2К» имеет хорошую совместимость с алкидными лаками. Оптимальное количество олифы в композиции определяется в первую очередь жирностью алкидного лака и составляет 10-15% для лаков средней жирности и 15-20% для жирных алкидных лаков.

Введение нефтеполимерной олифы позволяет при сохранении высоких физико-механических свойств (прочность на удар и изгиб) повысить защитные свойства покрытий.

Композиции нефтеполимерной олифы «Пиропласт 2К» с алкидными лаками менее склонны к загустеванию при хранении и имеют более низкую вязкость, что позволяет получать лакокрасочные материалы с повышенным содержанием пленкообразующего и дополнительно экономить значительное количество растворителей.

Разработанный виртуальный тренажер дает возможность оператору формировать устойчивые профессиональные навыки и умения, необходимые для управления технологическим процессом производства олифы нефтеполимерной «Пиропласт 2К», путем многократного выполнения действий, свойственных управлению реальным объектом.

Виртуальный тренажер имеет ряд несомненных преимуществ перед другими вариантами обучения: отсутствие текущих материальных затрат на обслуживание, продолжительность и режим обучения не ограничены по времени, возможно любое количество повторений упражнения, не требуется постоянное присутствие преподавателя и другие.

Для реализации виртуального тренажера была выбрана среда программирования LabVIEW 7.0 компании National Instruments, позволяющая создавать приложения, имитирующие работу автоматизированной системы управления технологическими процессами на базе языка графического программирования G. В данной среде каждое приложение (виртуальный инструмент в терминологии LabVIEW) состоит из двух частей - передней и функциональной панелей. Передняя панель представляет собой интерактивный интерфейс пользователя и имитирует панель некоторого пульта управления с размещением на нем различных кнопок, графических индикаторов, диалоговых объектов, средств управления и индикации и т.д. Функциональная панель представляет собой некоторый код в виде отдельных пиктограмм, выполняющих различные функции, и связей между ними.

Интерфейс разработанного тренажера представляет собой виртуальный инструмент, состоящий из трех взаимосвязанных областей:

Область 1 разбита на 2 страницы. На первой из них представлены 4 основных аппарата стадий технологического процесса, а на второй - перечень всех ошибок, которые совершает оператор в процессе обучения или тестирования (синяя область, рисунок 1). В данной области изображены емкостные аппараты основных стадий производства и некоторые промежуточные аппараты; трубопроводы с клапанами; кнопки открытия/закрытия клапанов; индикаторы для отображения компонентов, загружаемых в аппарат; КИП; лампочки индикации заполнения аппарата.

Область 2 является пультом оператора, разбитым на 3 страницы-закладки (желтая область, рисунок 1). Развернутый пульт оператора представлен на рисунке 2.

Для того, чтобы начать подачу какого-либо компонента в аппарат, либо передачу смеси из одного аппарата в другой, оператору необходимо открыть соответствующий клапан на трубопроводе. В разработанном тренажере клапаны представляют собой круглые лампочки-регуляторы, для включения которых необходимо нажать на них левой кнопкой мыши. При этом подача компонента по трубопроводу отображается синим цветом. Для закрытия клапана требуется повторное нажатие. Кроме того, рядом с каждым клапаном располагается счетчик, на котором оператор может видеть количество компонента, переданного в аппарат. Аппарат каждой стадии имеет индикатор заполнения.

Рисунок 1 - Виртуальный тренажер

Рисунок 2 - Развернутый пульт управления виртуального тренажера

виртуальный тренажер олифа нефтеполимерный

На пульте тренажера представлены только основные органы управления и индикаторы. В каждой области располагаются тумблеры и соответствующие им индикаторы, принадлежащие только одному аппарату (обозначение аппарата показано вверху каждой закладки). В свою очередь области разделены на части, в каждой из которых происходит выполнение того или иного действия (нагревание/охлаждение, перемешивание, фильтрование, сушка). Для того чтобы начать выполнение определенного действия оператору необходимо на пульте управления включить соответствующий тумблер. Затем нужно дождаться требуемого значения на индикаторе и выключить тумблер повторным нажатием. О включенном/выключенном тумблере сигнализируют лампочки, расположенные рядом. Для аппаратов, в которых установлено перемешивающее устройство, также предусмотрены индикаторы, сигнализирующие о завершении процесса перемешивания. У аппаратов, в которых отсутствуют какие-либо физико-химические превращения, на пульте управления не отображено никаких регуляторов.

Также к пульту относится кнопка «Stop», которая служит для остановки работы тренажера.

В процессе работы виртуального тренажера отслеживаются допущенные оператором ошибки, которые сохраняются в текстовом файле. Также их можно просмотреть в журнале ошибок (вторая закладка области 1). Журнал ошибок позволяет контролировать уровень подготовленности оператора и проводить анализ его работы с целью коррекции дальнейшей программы подготовки.

Кроме того, разработанный виртуальный тренажер включает: описание технологии выпуска олифы нефтеполимерной «Пиропласт 2К»; 4 мультимедийных ролика, демонстрирующих в динамике процесс работы операторов, сопровождаемые звуковыми комментариями; руководство пользователя; контрольный тест, состоящий из 10 вопросов, для самостоятельной предварительной проверки знаний.

2. Минимальные рекомендуемые требования к техническому и программному обеспечению и используемые программные средства

Минимальные системные требования.

Windows XP или выше; минимум 32 Мб ОЗУ (рекомендуется 64 Мб); 65 Мб свободного дискового пространства при минимальной установке LabVIEW, 200 Мб при полной установке; процессор класса Pentium-166 и выше. При разработке виртуального тренажера использовались среда программирования LabVIEW, MS Word , MS FrontPage и Macromedia Captivate.

3. Условия передачи

Распространение и использование виртуального тренажера может осуществляться только с согласия авторов.

Размещено на Allbest.ru