Система программно-физического моделирования энергообъектов и электротехнических установок

В процессе создания систем управления неизбежно приходится сталкиваться с проблемами испытаний. Под испытаниями, в данном случае, будем понимать любой натурный эксперимент с аппаратурой, способной обмениваться реальными сигналами с объектом управления.

Проблема проведения таких испытаний заключается в том, что часто аппаратура (макетные образцы или прототипы) систем управления на стадии разработки существует в отрыве от объекта по различным причинам (объект не существует или находится в стадии непрерывной эксплуатации).

Для проведения испытаний САУ используются стенды, в которых реальный объект заменяется комплексами имитирующих технических средств. Например для испытательных стендов САУ ЭЭС традиционно применялась технология с использованием вращающихся машинных преобразователей с набором регулировочной и коммутационной аппаратуры.

Наряду с основными достоинствами такой технологии у стендов с машинными преобразователями имеются недостатки, заключающиеся в относительно высокой стоимости комплектующих, необходимости постоянно поддерживать рабочее состояние аппаратуры и машин, объемы занимаемых площадей, наличии шума, вибрации и пыли при работе оборудования и т.д.

Альтернативным решением, свободным от указанных недостатков, является использование статических преобразователей и средств вычислительной техники. Наибольший эффект,  при этом, достигается  использованием технологии программно-физического моделирования разработанной  и успешно опробованной нашими специалистами в ряде разработок для промышленных объектов  и проектных организаций.

Суть предложенной технологии программно-физического моделирования энергообъектов заключается в использовании недорогих, малогабаритных устройств на основе микроконтроллерных модулей (типа «LCSys») с выходными усилителями, подсистемы  обмена данными с компьютером и программы управления параметрами микроконтроллерных модулей.

С помощью микроконтроллерных модулей и выходных усилителей реализуются программно управляемые генераторы многофазных сигналов, характерных для имитируемых энергообъектов. В частности, узлов трехфазных промышленных электрических сетей, генераторных агрегатов переменного и постоянного тока, а так же электродвигателей или других видов электрической нагрузки. Характерной особенностью данной технологии имитации энергообъектов является способность воспроизводить любую форму  выходных сигналов, то есть имитировать не только «нормальные» режимы работы, но так же и «аварийные» режимы: переходные процессы при коротких замыканиях или сбросах и набросах нагрузки, несимметрию по фазам или несинусоидальность любых видов. Для реализации всех перечисленных возможностей достаточно иметь пакет приложений соответствующего  программного обеспечения для модулей и персонального компьютера. Таким образом, при испытаниях САУ ЭЭС по данной технологии имеется возможность проверить их функционирование во всех мыслимых ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации, что не всегда возможно  на привычных электромашинных стендах.

Основное преимущество данной технологии по сравнению с чисто программным имитационным моделированием заключается в том, что на объект испытаний подаются реальные электрические сигналы и сам объект испытаний представляет собой реальную аппаратуру и реальное программное обеспечение, которые будут поставляться заказчику.

Дополнительные преимущества заключаются в модульном принципе построения системы и в возможности автономной работы модулей, возможности компоновки не только  стационарных, но и мобильных малогабаритных систем на основе ПК типа Notebook, а так же построения встроенных систем контроля исправности аппаратуры и отсутствия сбоев программ САУ.

Другие технологии:

Система программно-физического моделирования энергообъектов и электротехнических установок
Top