学生不仅能够学到丰富的现场操作知识,还能巩固专业基础知识,并将专业知识与实践技能应用结合在一起,提高了学生的学习兴趣和学习效果。火电仿真教学在热动专业人才培养上主要有几方面的优势。
1.仿真精度高、范围广,能实现与现场1:1全范围仿真
随着仿真技术的不断进步和发展,仿真系统越来越多地采用虚拟DPU技术。虚拟DPU技术就是提供一个软件环境能够直接运行现场的组态文件,操作画面、报警画面、操作手法均与集控室一致。DCS组态采用与现场一样的组态文件,控制逻辑和控制特性与现场完全一致,能够实现现场机组所有的保护、联锁及参数调节特性。
在仿真机房的布置上,操作员站、工程师站、光子牌、硬手操及声光报警系统均与实际集控室一致。对于仿真机无法实现的就地操作,采用计算机模拟的方法实现,一般是通过现场取景,然后再经过图像处理,使得就地操作能够还原现场的实景,让学员能够身临其境,达到更好的学习效果。
2.仿真机型多,能够满足各种学生的需求
南京工程学院仿真中心装有15MW、125MW、300MW、600MW、1000MW等各种容量等级及各种型号的仿真装置,包括小容量母管制机组和大容量单元制机组、亚临界自然循环锅炉机组和控制循环锅炉机组、超临界和超超临界机组、仓储式和直吹式制粉系统机组、煤粉炉、循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉和生物质锅炉机组等。DCS控制系统软件包括了国内使用的所有DCS系统,包括Ovation、西门子T3000、ABB、Foxbro I/A、EDPF、XDPS、和利时、MaxDNA、TCS3000等系统。学生可以根据所学专业方向、就业去向和用人单位的需求选择合适的仿真系统进行学习。中心的仿真装置包含了任何机组类型和任何DCS操作系统,为热动专业学生专业技能的培养提供了强有力的技术支持,取得了非常好的效果,这同时也是南京工程学院热动专业学生广受用人单位好评的原因之一。
3.功能分组,确保每个学生的实习时间和质量
传统的仿真机只能运行一个工况点,同一套仿真系统内操作相互影响,由于学生数量较多和实习时间有限,若想达到较好的实习效果往往是不可能的。学生缺乏现场值班员的操作经验,并不能像值班员那样做到统一指挥和协同操作,甚至因为无法配合,造成实习效果不佳。实践表明,如果学生同时上机人数多于4人的话,实习效果就相当不理想。所以面向火电厂值班员开发的仿真系统并不适合高等院校热动专业的学生培养,完成不了实习课程的课程目标,达不到课程实习效果。针对这一现象,为了适应仿真实习课程的需要,中心对仿真系统进行了改造,推出了单机版和组合版系统。对于一些火电厂常规基本操作,例如电气冷态送电、辅助系统操作、锅炉点火、汽机冲转、磨煤机启动等要求每个学生必须掌握,这时就采用单机版教学形式。单机版就是每台微机装有一套独立的仿真系统,每个学生都有一台微机,学生和学生之间的操作相互不影响,所有学生都必须独立完成操作任务,任课教师可以监视每个学生的操作过程和操作结果,经单独考核合格后获得实习成绩。采用单机版的模式有效解决了仿真系统资源与学生人数众多的矛盾,同时也确保了课程质量,培养了学生独立自主的操作能力。对于事故处理部分,需要多人配合操作,此时将仿真系统切换至组合模式,组合模式一般由3至4台微机组成,可以同时分成好几组,学生按照电厂的岗位职能分成几个值,设值长、主值、副值等岗位,岗位之间相互轮换,事故处理的操作以值为单位进行训练和考核,这样不仅能够培养学生配合操作的能力,也能使学生提前进入到工作角色中去。通过技术革新,确保了学生既有足够的单独操作时间也训练了团队协作精神,使学生能够尽快融入实际的生产过程中去,这与学校应用型人才的培养模式和培养目标高度一致。