ЭНИМЦ Моделирующие Системы ЭНИМЦ Моделирующие Системы
   
 
О КОМПАНИИ
ПРОДУКЦИЯ И УСЛУГИ
Тренажеры
Тренажеры для АЭС
Тренажеры для ТЭС
Учебно-методическое обеспечение
Программные инструменты
Поддержка тренажеров
Автоматизированные обучающие системы
Корпоративные информационные системы
НИОКР
Учебные мобильные приложения
НОВОСТИ
КОНТАКТЫ
ВАКАНСИИ

Программные инструменты

Интегрированная среда InSIDE

Интегрированная среда разработки тренажеров InSiDE работает под управлением ОС семейства Windows (Windows NT, Windows 2000, Windows XP) и позволяет создавать тренажеры (как аналитические, так и полномасштабные) для технологических объектов различной степени сложности.

Использование интегрированной среды разработки InSiDE позволяет:

    • Автоматизировать процесс разработки тренажеров, что не только ускоряет и упрощает разработку, но и снижает риск ошибок, совершаемых разработчиком при выполнении рутинных операций.
    • Привлекать к разработке специалистов, не являющихся экспертами в языках программирования. Используя CAD системы, основанные на принципе визуального программирования, разработчик может сконцентрироваться на вопросах физики моделируемых процессов или принципах функционирования технологических систем, не вникая в тонкости программирования.
    • Вносить изменения в тренажер специалистам Заказчика без привлечения разработчиков.
Основные характеристики InSiDE:

    • Графический интерфейс разработки тренажеров.
    • Многопользовательская среда разработки.
    • CAD приложения для визуального программирования.
    • Средства отладки и мониторинга работы тренажера.
    • Автоматизированная интеграция расчетных модулей тренажера.
    • Возможность распределенных вычислений (кластерные тренажеры).

Работа интегрированной среды разработки тренажеров InSiDE построена на использовании базы данных реального времени InterBase. База данных тренажера используется для хранения данных по разрабатываемому тренажеру и организации к ней многопользовательского доступа.

Для описания состояния моделируемого оборудования и его характеристик в базе данных тренажера создаются специализированные классы данных. Например, класс данных Sensors (измерительные каналы), класс данных Actuators (исполнительные механизмы) и т.д. На основе этих классов в БД заносятся списки объектов моделируемого оборудования и их характеристики.
Для организации графического интерфейса с БД тренажера используется утилита DataBase Editor, входящая в состав InSiDE.
Все технологические системы и оборудование, моделируемые в тренажере, разбиваются на отдельные подсистемы (модели).
Для каждой подсистемы в дальнейшем создается свой расчетный программный модуль, представляющий собой отдельный выполняемый (exe) файл.
Утилита Data base Editor
Информация о всех подсистемах хранится в БД тренажера.



Утилита Model List Editor
Для организации графического интерфейса с БД тренажера используется утилита ModelList Editor, входящая в состав InSiDE. Передача данных между программными модулями тренажера осуществляется посредством TCP/IP протокола.

Моделирующий программный модуль тренажера состоит из двух частей:

  • непосредственно математической модели системы;
  • функций обмена данными с сервером тренажера

Для организации обмена данными между различными программными модулями на сервере тренажера существует общая область данных. Общая область данных создается на этапе запуска сервера тренажера на основе ранее созданных классов данных в БД тренажера.

Программные модули тренажера создаются с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР), входящей в состав InSiDE. САПР InSiDE используется для создания программных модулей тренажера, моделирующих электроэнергетические системы, тепло-гидравлические сети и системы КИПиА реального объекта.


САПР для моделирования электрических систем.

САПР для моделирования теплогидравлических и газовых систем.


САПР для моделирования систем КИП и А.




Базовые элементы, используемые для построения схем моделируемых систем, объединяются в библиотеки элементов.

Для создания новых базовых элементов, а также редактирования уже созданных используется утилита Object Editor, входящая в состав InSiDE.


Создание программного модуля в САПР InSiDE происходит с помощью так называемого метода “визуального программирования”, когда разработчик с помощью манипулятора мышь размещает на рабочем поле графические изображения базовых элементов схемы, связывает их между собой и задает их внутренние параметры. Затем созданная технологическая схема тестируется в автономном и комплексном режимах. В ходе тестирования разработчик может контролировать все параметры работы схемы.
После отладки работы схемы моделируемой системы, автоматически создается полный исходный текст ее программы (язык C++) и файла проекта (Microsoft Visual Studio 6.0) для компиляции соответствующего программного модуля тренажера.


Утилита Object Editor
Базовые элементы, используемые для построения схем моделируемых систем, объединяются в библиотеки элементов.

Для создания новых базовых элементов, а также редактирования уже созданных используется утилита Object Editor, входящая в состав InSiDE.

Утилита Object Editor позволяет:
  • задавать внешний вид объектов,
  • задавать расчетную функцию объекта (язык C++);
  • графически определять входные/выходные переменные и параметры объекта;
  • компилировать библиотеки объектов для их интеграции в САПР.



Помимо библиотеки стандартных логических элементов для моделирования логики КИПиА в процессе создания тренажера тепловой электростанции, работающей под управлением АСУТП TELEPERM XP, была разработана специализированная библиотека логических элементов TELEPERM XP.


Схема КИП и А в АСУ TELEPERM XP.
АСУ TELEPERM XP является разработкой фирмы Siemens и широко используется в ядерной и теплоэнергетической промышленности.

На основе разработанной библиотеки в САПР были созданы схемы КИПиА моделируемых систем тепловой электростанции и скомпилированы соответствующие программные модули тренажера.

При моделировании уникального оборудования (активная зона, турбина и т.д.) разработчиком заполняется таблица соответствий данных, которая устанавливает связь между интерфейсными переменными выполняемого модуля и данными, хранящимися в общей области данных тренажера.

Затем на основе таблицы соответствий автоматически создается шаблон исходного текста программы (язык C++) и файла проекта (Microsoft Visual Studio 6.0) для компиляции будущего программного модуля тренажера. Исходный текст модуля включает в себя все необходимые функции работы с сервером и вызовы функций моделирования.
Разработчику в свою очередь, необходимо создать непосредственно функции расчета моделируемых параметров, используя интерфейсные переменные, описанные ранее в таблице соответствий.

Утилита MTEditor (таблица соответствий).


Человеко-Машинный Интерфейс

Модули ЧМИ тренажера также представляют собой отдельные исполняемые (exe) файлы, которые запускаются на машинах-станциях оператора и инструктора.
Для создания фрагментов ЧМИ используется система автоматического проектирования (Dyner), входящая в состав InSiDE.
Фрагменты создаются на основе графических элементов, реализующих визуальное представление и функции управления соответствующего моделируемого объекта (насос, клапан и т.п.), а также статической графики.


САПР для создания фрагментов ЧМИ

Для создания новых графических элементов и редактирования уже созданных используется редактор графических элементов, позволяющий:
  • определять внешний вид элемента;
  • задавать анимацию элемента в зависимости от состояния моделируемого объекта;
  • создавать библиотеки элементов.


Пользовательский интерфейс тренажера для Кольской АЭС.
Результатом работы системы автоматического проектирования ЧМИ тренажера являются библиотеки графических элементов и набор текстовых файлов, содержащих описание фрагментов тренажера в специализированном формате, которые используются для инициализации модулей ЧМИ тренажера.

Использование модульной клиент/серверной архитектуры на основе TCP/IP протокола позволяет запускать тренажер в различных конфигурациях в зависимости от необходимого объема моделирования и используемого машинного парка тренажера.


Для создания различных конфигураций и запуска тренажера используется утилита Configurator входящая в состав InSiDE. Данная утилита позволяет определять, какие модули будут задействованы при работе тренажера, на каких машинах они будут выполняться, какие процессоры будут использоваться.
Утилита Configurator

В состав InSiDE также входит набор средств отладки и анализа работы тренажера, включающих в себя утилиты:
  • мониторинга общей области данных тренажера;
  • просмотра протокола событий тренажера;
  • посттренировочного анализа;
  • архивации результатов работы тренажера.
Интегрированная среда разработки тренажеров InSiDE представляет собой целостную систему, позволяющую существенно ускорить и, соответственно, удешевить разработку тренажера любого сложного технологического объекта.

В ходе выполнения контрактов компания «Моделирующие системы» проводит обучение специалистов Заказчика обслуживанию поставляемого аппаратного и программного обеспечения тренажеров. Данный курс представляет собой, в основном, практическое обучение на основе руководств по разработке, эксплуатации и техническому обслуживанию. Целью курса является предоставление специалистам Заказчика возможно более полной информации по тренажеру и среде разработки InSiDE с тем, чтобы в случае необходимости они могли самостоятельно вносить в него модификации.




 
© 2001-2019 ЭНИМЦ Моделирующие Системы