Digital Twin of a Laboratory Complex With a Controller Based on Fuzzy Logic

Abstract

Подготовка специалистов в области интеллектуальных систем управления технологическими процессами и режимами работы электроэнергетических комплексов является одной из основных задач высших учебных заведений на современном этапе. Внедрение в учебный процесс лабораторных комплексов с интеллектуальным управлением, в состав которых входят цифровые двойники, позволит обучающимся приобрести необходимые базовые знания, умения и навыки, необходимые в будущей профессиональной деятельности. В условиях действия экономических санкций против России актуальным становится разработка учебных лабораторных стендов на основе современных отечественных программно-технических комплексов автоматизации. В данной статье представлен цифровой двойник учебно-исследовательского комплекса, разработанный с использованием программного обеспечения отечественных микропроцессорных контроллеров ПО «Овен». Виртуальный регулятор с нечеткой логикой управления реализован на языке Structured Text стандарта МЭК 61131-3. Цифровой двойник учебно-исследовательского комплекса с виртуальными объектами управления позволяет организовать исследовательскую деятельность обучающихся, получить необходимые для профессиональной деятельности знания, умения и навыки по проектированию, монтажу, наладке, программированию и эксплуатации интеллектуальных систем управления в нефтегазовой отрасли и электроэнергетике. Training of specialists in the field of intelligent control systems of technological processes and modes of operation of electric power complexes is one of the main tasks of higher educational institutions at the present stage. The introduction of laboratory complexes with intelligent control into the educational process, which include digital twins, will allow students to acquire the necessary basic knowledge, skills and abilities necessary in their future professional activities. Under the conditions of economic sanctions against Russia, the development of educational laboratory stands based on modern domestic automation software and hardware complexes is becoming relevant. This article presents a digital twin of the educational and research complex, developed using the software of domestic microprocessor controllers’ software "Aries". The virtual controller with fuzzy control logic is implemented in the Structured Text language of the IEC 61131-3 standard. The digital twin of the educational and research complex with virtual control objects allows students to organize research activities, gain the knowledge, skills and abilities necessary for professional activity in the design, installation, commissioning, programming and operation of intelligent control systems in the oil and gas industry and the electric power industry.