Využívanie jazyka MODELICA /
nástroja Dymola vo firme VUJE
Autor: Peter Doktor, Marián Hrehuš
VUJE, a.s.
Univerzita Karlova, 28. 06. 2012
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
1
Obsah prezentácie
1.
Predstavenie firmy VUJE, a. s.
2.
Simulátor pre dynamické skúšky energetického spúšťania JE
3.
Shipmaster P-60/2012 - riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
4.
XEMU OPC suite – prostredie pre vývoj interfejsov na báze
protokolu XU
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
2
1. Predstavenie firmy VUJE, a. s.
 VUJE vzniklo v roku 1977 ako štátny výskumný ústav
 V roku 1994 sa pretransformovalo na akciovú spoločnosť a z pôvodne
výskumnej organizácie sa zmenilo na inžiniersku spoločnosť
 V súčasnosti VUJE vykonáva projekčné, dodávateľské, realizačné,
výskumné a školiace činnosti hlavne v oblasti jadrovej a klasickej
energetiky
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
3
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
Popis simulátora
 inžiniersky simulátor jadrovej elektrárne typu VVER 440
 deterministický dynamický simulátor
 nie je to realtime-ový simulátor
Účel použitia simulátora
 simulátor je vyvíjaný za účelom simulácie dynamických skúšok ES
 cieľom simulácií je získať očakávaný priebeh dôležitých parametrov
bloku pred realizáciou skúšok
Použité SW prostriedky
 programovací jazyk Modelica
 vývojové prostredie Dymola
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
4
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
Principiálna schéma jadrovej elektrárne typu VVER 440
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
5
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
Čo a ako je modelované
1. Technológia primárneho a sekundárneho okruhu - termohydraulika
- reaktor,
- tepelné výmenníky,
- turbogenerátory,
- čerpadlá,
- potrubia a armatúry.
knižnice Modelica.Fluid, ThermoPower (médium voda - štandard IF97)
2. Riadiace a regulačné obvody
- obvody logického riadenia
- spojité a nespojité regulátory
knižnica Modelica.Blocks
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
6
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
Energetické spúšťanie (Vyhláška ÚJD SR 430/2011)
Účelom energetického spúšťania je overiť na rôznych výkonových hladinách
projektové charakteristiky zariadení a projektovú spoluprácu všetkých
systémov za ustálenej prevádzky a v prechodových procesoch
Programy energetického spúšťania musia obsahovať:
a) cieľ skúšky,
b) východiskové podmienky skúšky,
c) bezpečnostné opatrenia,
d) postup skúšky,
e) kritériá úspešnosti skúšky.
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
7
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
Dynamické skúšky energetického spúšťania
Skúšky pri ktorých prichádza k veľkým výkonovým zmenám (pokles výkonu)
v dôsledku výpadku nejakého zariadenia.
Rozsah použitia simulátora
Simulácia činnosti bloku v rozsahu výkonov 10 až 100 % Nnom pri:
 výpadku HCČ, ENČ, KČ
 zmene záťaže alebo odstavení TG
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
8
200
5.0
180
4.9
160
4.8
140
4.7
120
4.6
100
4.5
80
4.4
60
4.3
40
4.2
20
4.1
PSK_TG1_mer
Tlak v HPK [MPa]
Otvorenie PSK [%]
2. Simulátor pre dynamické skúšky
energetického spúšťania JE
PSK_TG2_mer
PSK_TG1_sim
PSK_TG2_sim
p_HPK_L_mer
p_HPK_P_mer
p_HPK_L_sim
0
p_HPK_P_sim
mer - namerané
sim - simulované
4.0
0
100
200
300
400
500
600
čas [s]
Priebehy parametrov po odpojení 2 zo 4 ENČ bez AZR na výk. hladine 100 % Nnom
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
9
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Použitie simulátora
Simulátor umožňuje nácvik plavby v dvoch plavebných lokalitách:
 plavba po Dunaji od km 1864 až po km 1873 (úsek od mostu Lafranconi až za Prístavný
most),
 plavba lokalita okolo plavebných komôr v Gabčíkove.
Realizovateľné plavebné manévre:








preplávanie plavebnou komorou,
plavba po prúde, proti prúdu,
zastavenie a pristavenie na štátnom pontóne,
preplávanie prístavom,
vyplávanie z prístavného bazénu na hlavný tok,
stretávanie sa s protiidúcim plavidlom a predbiehanie druhého plavidla,
plavba pod mostným objektom,
voľná plavba.
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
10
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Hardvérová architektúra
Z hľadiska hardvéru výcvikový
simulátor pozostáva z nasledovných
komponentov:
 makety pultov kormidelne
 aplikačného servera simulátora
(komunikačný modul, matematický modul
a driver na obsluhu I/O elektroniky)
 „inštruktorská konzola“ pre riadenie
výcvikových scenárov
 grafický server so softvérom, ktorý
generuje virtuálnu scénu a ošetruje všetky
naprogramované interakcie s objektmi v
scéne
 LCD projektor s rozlíšením 1027x768 a
jedným premietacím plátnom s rozmermi
229x305 cm pre zadnú projekciu
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
11
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Fotografie pultov kormideľne na Štátnej plavebnej správe
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
12
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Ukážky z prevádzky simulátora na Štátnej plavebnej správe
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
13
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Shipmaster P-60/2012 - rozšírenie
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
14
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Vývojové platformy
OpenModelica (predtým Mathematica) – matematický model simulátora
Microsoft Visual Studio.NET – komunikácia s hardvérom
Virtools Dev. (Dassault Systemes) – grafické rozhranie
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
15
3. Shipmaster P-60/2012 –
riečny výcvikový plnorozsahový simulátor
Úpravy a nové komponenty
1. Vlastnosti matematického modelu:
 Umožňuje modelovať rôzne riečne plavidlá, vrátane tlačných sústav
v rôznych symetrických konfiguráciách: T, T1, T11, T2, atď.
 Je plno-rozsahový, t.j. modeluje pohyb lode vo väčšine plavebných
režimoch, ktoré sa môžu vyskytnúť pri plavbe na domácich riekach:
-
plavba v kľudnej vode,
plavba v plytkej vode,
plavba v nerovnomernom riečnom toku,
plavba pri pôsobení rovnomerného vzdušného prúdu.
 Matematický model modeluje tzv. ploskú plavbu, t.j. plavbu v troch
stupňoch voľnosti: vx, vy a drift.
2. Radarový modul
- generátor ideálneho radarového obrazu GIRO
- vybrané post-procesingové filtre na modifikáciu GIRO
- dotykový ovládací panel radaru
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
16
4. XEMU OPC suite – prostredie pre
vývoj interfejsov na báze protokolu XU
SPPA-T2000 od Siemens a. g. je riadiaci systém pre
elektrárne ktorý používa pre komunikáciu s externými
systémami server XU na báze protokolu XU (eXternal
Unit)
Protokol XU:
 je vybudovaný na báze TCP/IP protokolu
 je špecializovaný pre prenos okamžitých zmien
analógových a binárnych signálov
Úlohou externých podsystémov je implementovať
klientskú časť XU protokolu do svojich aplikácií
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
17
4. XEMU OPC suite – prostredie pre
vývoj interfejsov na báze protokolu XU
Pre vývoj a ladenie klientskej časti XU interfejsu VUJE vyvinulo vysoko
konfigurovateľný emulátor XU servera - XEMU (Xu EMUlátor)
XEMU používa ako zdroj časových vzoriek signálov modely skompilované
v prostredí OpenModelica
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
18
4. XEMU OPC suite – prostredie pre
vývoj interfejsov na báze protokolu XU
Ladenie generátora signálov v prostredí OpenModelica
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
19
4. XEMU OPC suite – prostredie pre
vývoj interfejsov na báze protokolu XU
Vľavo: dátový generátor ako aplikácia OpenModelica spustená v interaktívnom režime,
V strede: XEMU server,
Vpravo: užívateľská aplikácia používajúca klientskú časť protokolu XU
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
20
VUJE, a.s., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovenská republika
21
Download

3. Shipmaster P-60/2012