Сибирские студенты получат практический опыт автоматизации объектов ТЭК

Поднять уровень компетенций

Современная энергетика — высокотехнологическая отрасль. Какой бы ее сегмент мы ни взяли — генерацию, распределение или потребление — без автоматизации, или т.н. «интеллектуальных» технологий, уже не обойтись. Естественно, новые подходы требуют от энергетиков совершенно новых компетенций. Но обладает ими, увы, не столь большой процент инженеров. Как производители оборудования, так и эксплуатирующие организации страдают от дефицита квалифицированных кадров. Опытные специалисты постепенно стареют, молодежь зачастую видела продвинутое оборудование только на картинках. Как правило, выпускнику вуза требуется не менее полугода работы на производстве, прежде чем он сможет полноценно выполнять свои функции. И то, если найдется у кого поучиться. Всем очевидно, что проблему надо решать. Но кто-то ждет этого решения извне, а кто-то действует. В частности, некоторые крупные российские и зарубежные компании начинают активнее инвестировать ресурсы в подготовку кадров и сотрудничество с университетами.

В этом смысле интересен проект, реализованный совместными усилиями компании Eaton и Томского политехнического университета (ТПУ). В рамках проекта была создана полнофункциональная (а не  демонстрационная) лаборатория, оснащенная самыми современными средствами автоматизации компании Eaton. Это первый учебный центр такого класса на территории нашей страны за Уралом. Важно подчеркнуть, что речь идет не о благотворительном, а о полноценном бизнес-проекте, реализация которого будет выгодна и для томских студентов, и для российской науки, и для международного производителя оборудования.

Фото 1.  На стендах учебного центра использованы самые современные средства автоматизации из линейки Eaton.

От Лозанны до Томска

На глобальном уровне Eaton имеет богатый опыт сотрудничества с вузами, по сути, это часть корпоративной политики. Как мы писали ранее, компания тесно взаимодействует с техническими университетами в Праге и Лозанне, а также с немецкими учебными заведениями. В России, помимо ТПУ, компанию связывают длительные отношения с Нижегородским техническим университетом. Сотрудничество с вузами — это не только способ «вырастить» кадры для себя, но и возможность получить в будущем грамотных и лояльных клиентов.

Остается вопрос: почему компания Eaton приняла решение оснастить лабораторию в нескольких тысячах километров от столицы?

«Мы не случайно выбрали Томск, — поясняет Наталья Булычева, директор по управлению персоналом Eaton в России. — Томский политехнический — крупный университет, который входит в десятку лучших вузов страны и удерживает серьезные позиции в международных рейтингах. Руководство университета и профессорско-преподавательский состав нацелены на постоянное развитие — и учебного заведения, и российской науки в целом. Кроме того, Сибирь интересна для нас, поскольку здесь работают многие наши партнеры и заказчики. На наш взгляд, уходя от центра России в регионы, мы можем получить куда более интересные результаты».

Немаловажным фактором стала и готовность самого вуза взяться за сложный проект. Дело в том, что для создания лаборатории автоматизации, мало распаковать и расставить оборудование. Нужно было скомпоновать полученные устройства, сконфигурировать, разработать  дизайн и выполнить программную часть, соединить контроллеры с возможными объектами управления. Доцентами и инженерами кафедры «Электротехнические комплексы и материалы» Энергетического института ТПУ была проведена огромная работа. Причем удалось избежать привлечения подрядных организаций даже для решения узкоспециализированных задач.

Фото 2. Начинка лаборатории позволяет реализовывать малые и крупные проекты автоматизации.

Внутри учебного стенда

Техническая начинка лаборатории позволяет реализовывать как малые, так и крупные проекты автоматизации. Здесь оборудовано пять учебных стендов, на каждом из которых есть программируемые логические контроллеры (ПЛК) и реле, панель человеко-машинного интерфейса для отображения информации о состоянии объекта. Для наглядности оборудование помещено под стекло, а не спрятано в шкафы, как это обычно бывает на производстве. Любой визитер может своими глазами убедиться, что каждый элемент схемы включен в работу: кнопки мигают, реле щелкают, лампочки на контроллерах светятся.

«Если было бы чуть больше выходов, этого оборудования хватило бы, чтобы автоматизировать целый завод, — говорит Александр Федянин, к.т.н., заведующий лабораторией. — Все 30 контроллеров объединены в общую сеть — это очень серьезная мощность. Не выходя из этих стен, можно смоделировать практически любую систему автоматизации, достаточно знать особенности технологического процесса».

На учебных стендах представлены контроллеры серии XC, которые могут использоваться в крупных системах автоматизации, в том числе на объектах нефтедобычи и нефтепереработки. ПЛК могут управлять конвейерами, задвижками, насосами и т.д. Чуть более простое оборудование — программируемые реле Easy и MFD-Titan — подходят для малых систем автоматизации. Зачастую их используют для реализации технологии «умное здание». Для студентов работа с реле — это хороший способ разобраться с достаточно простой математической логикой, прежде чем переходить к более сложным ПЛК.

Пожалуй, один из наиболее интересных объектов лаборатории — коммуникационная система SmartWire-DT (условно ее называют «умным соединением»). Система позволяет с легкостью объединить между собой самые разные компоненты АСУ ТП, заменяя цепи управления между датчиками, контроллерами и управляемыми объектами. Применение SmartWire-DT существенно упрощает проектирование системы управления и ее монтаж. Если в Европе «умное соединение», разработанное Eaton, наиболее популярно в пищевой промышленности и сфере упаковки, то в России оно получило большее распространение на нефтегазовых объектах.

Также новый учебный центр оснащен светосигнальной аппаратурой RMQ, модульным инсталляционным оборудованием и автоматическими выключателями в литом корпусе.

Фото 3. Торжественная церемония открытия учебного центра.

Заинтересовать будущей профессией

Чтобы сделать занятия более интересными, вуз дополнительно приобрел для новой лаборатории несколько объектов управления. Благодаря этому, студенты смогут увидеть реальный результат работы своих программ. Уже сейчас в лаборатории установлены рольставни (гаражные двери), которые могут использоваться в быту и на производстве. Стенд позволяет обеспечить управление рольставнями с помощью кнопок, панели оператора или человеко-машинного интерфейса, а также их открытие и закрытие по освещенности, сигналам от датчиков движения и другим сценариям.

Рядом со вторым стендом установлен конвейер — программы позволят управлять скоростью его движения и параметрами сортировки предметов.

В ближайшем будущем в лаборатории появится еще три объекта управления. Это система сообщающихся сосудов, имитирующая перекачку нефти, пищевое или химическое производство; 3D манипулятор («роботизированная рука») и электропривод запорно-регулирующей арматуры.

«Конечно, мы не будем перегонять нефть или газ в помещении, но система позволит контролировать те же параметры, что и на реальных объектах, — поясняет Александр Федянин. — Студенты смогут оценить, в нужную ли сторону поворачивается задвижка, правильно ли работает конвейер и т.д. Безусловно, это намного интереснее, нежели изучать автоматизацию только в теории, разглядывая слайды. При работе с реальным объектом включается творческое мышление».

В лаборатории можно будет тренироваться не только разработчикам систем управления, но и будущим инженерам-эксплуатационникам. Преподаватель может намеренно организовать дефект в работе системы и дать задание найти его причину.

Фото 4. А. Федянин: «Не выходя из этих стен, можно смоделировать практически любую систему автоматизации, достаточно знать особенности технологического процесса»

Перспективы лаборатории

«Наш учебный центр технических средств автоматизации уникален и позволит проводить занятия по многим направлениям, — рассказывает Александр Гарганеев, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой электротехнических комплексов и материалов. — Здесь студенты смогут осваивать такие предметы, как технические средства автоматизации, микропроцессорные средства управления и диагностики, ПЛК, функциональные системы летательных аппаратов. Здесь, уже начиная с младших курсов, можно будет заниматься творческими проектами. Лаборатория будет полезна не только для студентов Энергетического института ТПУ, но и всего университета, а также станет площадкой для мероприятий межвузовского уровня».

Учебный центр планируется активно использовать для проведения курсов повышения квалификации. Здесь смогут пройти обучение инженеры, работающие в компаниях-партнерах Eaton, а также текущие и перспективные клиенты международного вендора. Первые заявки от сторонних организаций уже есть. По окончании обучения будет выдаваться сертификат, регистрируемый в ТПУ и Eaton. Аналогичный сертификат также получат и студенты университета. Для них это будет подтверждением практического опыта работы с системами автоматизации и конкурентным преимуществом при будущем трудоустройстве.

Фото 5. Гости вуза и студенты с интересом знакомились с функциональными возможностями центра

«В лаборатории представлено все самое современное оборудование, которое на сегодняшний день наша компания предлагает на российском рынке, — комментирует Алексей Бурочкин, руководитель отдела электротехнической продукции компании Eaton. — Однако в будущем году мы выведем на рынок новые продукты, в частности, цифровые автоматические выключатели, устройства защиты и преобразователи частоты. Думаю, будет правильно, если они также отправятся в Томск. Мы будем поддерживать лабораторию, работать над тем, чтобы наиболее актуальные решения своевременно поступали в учебный центр, и он оставался инновационным и спустя годы».

Торжественное открытие учебного центра средств автоматизации состоялось 3 декабря. В ближайшее время здесь начнутся занятия. Сегодня Томский университет получил мощный инструмент подготовки инженерных кадров нового уровня, а компания Eaton — возможность укрепить свои позиции на перспективном рынке сибирского региона. Пожалуй, отличный пример того, что у науки и бизнеса есть важные точки соприкосновения и направления для плодотворного сотрудничества.

Екатерина Зубкова

Фото автора и ТПУ