Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Большая ретроспективная выставка Нины Наумовой, начавшая свою работу в стенах Сахалинского областного художественного музея в самом конце 2004 года и...полностью>>
'Документ'
Поводом к изданию данного сборника послужил необыкновенный ус.тех, который выпал на долю книги П. Зюскинла «Парфюмер» и на фильм, снятый по се мотива...полностью>>
'Конкурс'
Бланки документов вы можете скачать в этом разделе. Заявки отсылаются на адрес геа-konkurs@yandex.ru до 31 декабря 2011 года, копии работ - в печатно...полностью>>
'Анализ'
На современном этапе, когда Россия вступила в период мирового финансового кризиса, начавшегося в конце лета 2008 года и продолжающегося в настоящее в...полностью>>

Рабочая программа учебной дисциплины Локальные системы автоматизации и управления ф тпу 1-21/01

Главная > Рабочая программа
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Рабочая программа

учебной дисциплины «Локальные системы автоматизации и управления

Ф ТПУ 7.1-21/01

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Декан АВТФ

_________ Гайворонский С.А.

“__”______________2009 г.

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

Рабочая программа для специальности 210100 – «Управление и информатика в технических системах» и направления 550200 – «Автоматизация и управление»

Факультет – АВТФ

Обеспечивающая кафедра – Автоматики и компьютерных систем

Курс – IV

Семестр – 7

Учебный план набора 2006 года

Распределение учебного времени

Лекции 48 часов

Лабораторные занятия 16 часов

Практические занятия 16 часов

Всего аудиторных занятий 80 часов

Самостоятельная работа 112 часов

Общая трудоемкость 192 часа

Экзамен в 7 семестре, диф. зачет в 7 семестре

Томск 2009 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

  1. Рабочая программа составлена на основе Государственного образовательного стандарта Министерства образования РФ, утвержденного 12.09.98 г. и СТП ТПУ 2.4.01-99, введенного 28.01.00;

РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры автоматики и компьютерных систем

« 18 » 10 .2009 протокол № 4

  1. Разработчик: ассистент кафедры АиКС М.С. Суходоев;

  2. Зав. обеспечивающей кафедры Г.П. Цапко;

  3. Рабочая программа соответствует действующему плану.

Зав. выпускающей кафедры Г.П. Цапко

АННОТАЦИЯ

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

550200(б) 210100(c)

Каф. АиКС АВТФ

Ассистент, к.т.н. Суходоев Михаил Сергеевич

Тел. (3822)418907, е-mail: smike@aics.ru.

Цель: формирование у обучаемых знаний принципов построения современных локальных систем автоматизации и управления, знаний промышленных регуляторов, на базе которых строятся такие системы, а также умения осуществлять расчет параметров настройки регуляторов.

Содержание: классификация систем автоматизации и управления, задачи по их созданию, агрегатные комплексы технических средств, микропроцессорные контроллеры, методы настройки промышленных регуляторов, автоматизация типовых технологических процессов, системы стабилизации расхода и соотношения расходов, давления, уровня, автоматизация теплообменников, печей, парокотельных установок.

Курс 4 (7 сем. – экзамен).

Всего 136 ч, в т.ч. Лк.- 48 ч, Лб.- 16 ч., Пр.16 ч.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью преподавания дисциплины «Локальные системы автоматизации и управления» является формирование у обучаемых знаний принципов построения современных локальных систем автоматизации и управления, знаний промышленных регуляторов, на базе которых строятся такие системы, а также умения осуществлять расчет параметров настройки регуляторов.

Задачами преподавания дисциплины является обеспечение обучаемых учебным материалом, методическими указаниями по выполнению лабораторных работ и практических заданий, создание условий, обеспечивающих необходимость получения знаний и их систематизацию, что должно обеспечить знаний у обучаемых:

  • характеристик, принципов работы и функциональных возможностей аналоговых и цифровых управляющих устройств, промышленных исполнительных устройств и функциональной аппаратуры;

  • принципов и методов настройки промышленных систем регулирования;

  • языков и систем программирования микропроцессорных управляющих устройств (логических и регулирующих контроллеров);

  • принципов построения систем автоматического контроля и технические средства их реализации;

  • принципов построения систем технической диагностики и защиты.

Календарно-тематический план лекций и лабораторных занятий по учебной дисциплине «Локальные системы автоматизации и управления»

Таблица 1

п/п

Наименование темы

Лекции, часов

Лаборат.

занятия, часов

Практ.

занятия, часов

1.

Технические средства локальных систем автоматизации и управления

22

10

10

2.

Автоматизация типовых технологических процессов

10

4

4

3.

Методы настройки промышленных регуляторов

16

2

2

Итого

48

16

16

1. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

1.1. Назначение, состав и структура локальных систем автоматизации

Общие сведения о локальных системах автоматизации и управления (ЛСАУ). Назначение локальных систем и их классификация. Место ЛСАУ в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

Состав и структура систем автоматического контроля, регулирования, программного и логического управления, автоматической защиты и диагностики состояния объекта управления и технических средств ЛСАУ.

Факторы, определяющие экономическую эффективность ЛСАУ.

1.2. Технические средства локальных систем управления и контроля

Классификация технических средств, на базе которых строятся ЛСАУ. Достоинства и недостатки микропроцессорных и аналоговых средств автоматического контроля и управления. Агрегатные комплексы, на базе которых строятся ЛСАУ.

Структура микропроцессорных средств управления и контроля. Современные промышленные регулирующие и логические контроллеры, используемые для построения ЛСАУ. Особенности контроллеров серий Ремиконт, Протар, Ломиконт, Минитерм.

Промышленный малоканальный, многофункциональный микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130. Назначение, состав, функциональные возможности и технические характеристики Р-130. Модификации блока контроллера БК-1, параметры заказа основных блоков Р-130. Внешние цепи Р-130, организация ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов. Примеры схем ввода-вывода сигналов.

Система программирования Р-130, библиотека алгоритмов, правила задания приборных и системных параметров, установки алгоритмов и их конфигурирования и настройки.

Построение контуров регулирования. Стандартные конфигурации аналогового и импульсного регуляторов прямого и обратного действий. Конфигурации каскадных регуляторов и регуляторов соотношения. Зацикливание программы, управление программой от внешних команд, формирование дискретных выходных сигналов участков программ, динамическая балансировка и автоподстройка. Формирование ошибок. Открытая и закрытая сети ТРАНЗИТ. Пример алгоритмической структуры системы автоматического регулирования (САР) теплового режима печи.

Микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-240. Назначение, состав, функциональные возможности и технические характеристики промышленных контроллеров Ремиконт Р-240. Организация ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, схемы внешних соединений.

Промышленные контроллеры Протар. Назначение, состав, функциональные возможности и технические характеристики промышленных контроллеров Протар-110, 111. Внешние цепи, организация ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Система программирования, библиотека функций, стандартные конфигурации аналоговых и импульсных регуляторов.

Промышленные контроллеры Минитерм. Назначение, состав, функциональные возможности и технические характеристики промышленных контроллеров Минитерм-300, Минитерм-400, Минитерм-У.2, Минитерм-У.4. Организация ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, схемы внешних соединений. Программирование и настройка контроллеров.

Промышленные контроллеры Ломиконт. Назначение, состав, функциональные возможности и технические характеристики промышленных контроллеров Ломиконт Л-110, Л-112, Л-120, Л-122 Внешние цепи, организация ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Система программирования, технологический язык Микрол и программа пользователя, библиотека алгоритмов, стандартные конфигурации аналоговых и импульсных регуляторов.

Агрегатные комплексы АКЭСР, Каскад, Контур. Состав комплексов, функциональные схемы регулирующих блоков РП-4, РС-29, Р-17. Функциональные блоки РЗД, БРУ, БДС, БЗИ, БСС, БНП-2, БСЛ-2, БВО-2 расширяющие возможности комплексов. Применение для управления исполнительными механизмами бесконтактных реверсивных пускателей БПР 2М, БПР2М2.1, БПР 3А, ПБР 3А, ФЧ.

Агрегатная система пневматических средств Старт. Состав системы, типы и технические характеристики регуляторов, вторичных приборов и функциональной аппаратуры.

Средства автоматизации, выпускаемые компанией ОВЕН (г. Москва). Функциональные возможности и технические характеристики измерителей регуляторов, контроллеров и функциональной аппаратуры.

1.3. Измерительные и исполнительные устройства систем автоматического регулирования (САУ)

Средства измерения технологических параметров. Классификация и принципы работы средств измерения температуры, давления, уровня, расхода, концентрации, вязкости и плотности.

Исполнительные устройства САУ. Классификация исполнительных устройств (ИУ). Принципы работы и области применения, плунжерных, бесплунжерных и поворотных ИУ.

1.4. Методы настройки регуляторов

Анализ объектов управления. Классификация промышленных объектов управления, объекты с самовыравниванием и без самовыравнивания, виды переменных, характеризующих состояние объекта управления. Показатели качества САР. Выбор и обоснование показателя управления для различных объектов управления. Аналитические и экспериментальные методы получения математического описания объектов управления.

Классификация регуляторов. Типовая структурная схема регулятора. Выбор канала регулирования и типа регулятора.

Методы настройки регуляторов. Формульный метод определения настроек регулятора, оптимальная настройка регуляторов по номограммам, расчет настроек по частотным характеристикам объекта. Методы незатухающих и затухающих колебаний. Методы настройки каскадных и связных систем. САР с дополнительным импульсом по производной от переменной состояния. Регулирование при наличии шумов. Регулирование объектов с запаздыванием, регулирование нестационарных объектов.

Контрольные вопросы к разделу 2.3.

  1. Изложите сущность метода незатухающих колебаний, используемого для настройки регуляторов.

  2. Изложите сущность частотных методов настройки ПИД-регуляторов.

1.5. Автоматизации типовых технологических процессов

Последовательность выбора структуры САР. Структуры систем регулирование расхода, соотношения расходов, уровня и давления. Регулирование параметров состава и качества. Регулирование тепловых процессов на базе теплообменников смешения и кожехотрубных теплообменников. Регулирование печей.

2. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Тематика практических занятий

  1. Алгоритмическое обеспечение промышленного микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 (4 часа).

  2. Чтение и изображение функциональных схем систем автоматизации (4 часа).

  3. Разработка алгоритмических структурных схем систем контроля и управления (2 часа).

  4. Схемы внешних соединений блоков микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 (2 часа).

  5. Разработка схем внешних соединений систем локального регулирования и контроля на базе микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 (2 часа).

  6. Расчет параметров настройки регуляторов (2 часа).

2.2. Перечень лабораторных работ

  1. Назначение, состав и технические характеристики промышленного микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 (2 часа).

  2. Технологическое программирование микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 (2 часа).

  3. Стандартные конфигурации микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130 РЕГА и РЕГИ (2 часа).

  4. Локальная САР температуры с промышленным регулятором (2 часа).

  5. Программирование контроллера ПРОТАР-111 (4 часа).

  6. Микропроцессорный контроллер ЛОМИКОНТ Л-110 (4 часа).

2.3. Курсовой проект

По дисциплине «Локальные системы автоматизации и управления» студенты должны выполнить курсовой проект по проектированию и расчету системы автоматического регулирования заданного технологического параметра на базе микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-130, нашедшего широкое применение для построения как локальных, так и автоматизированных систем управления.

Тема курсового проекта: Система регулирования технологического параметра (температуры, уровня, расхода, давления, разности давлений согласно варианта задания).

Заданием на курсовой проект предусматривается:

  1. Выбор измерительного преобразователя для измерения заданного технологического параметра в заданном диапазоне;

  2. Выбор блоков микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130, обеспечивающих регулирование заданного параметра и сигнализацию превышение параметра и понижение на 30 % от заданного значения;

  3. Составление схемы внешних соединений выбранных средств;

  4. Разработка алгоритмической структурной схемы микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;

  5. Определение параметров настройки регулятора и используемых алгоритмов;

  6. Определение показателей качества САР;

  7. Составление заказной спецификации на используемые приборы.

Исходные данные

Передаточная функция объекта управления совместно с исполнительным устройством имеет вид .

Исходные данные, необходимые для выполнения проекта, представлены в табл. 2.

Таблица 2. Исходные данные для выполнения проекта

Вариант

Регулируемый параметр, диапазон изменения

Величина задания

Статический коэффициент

Постоянная времени Т1

Постоянная времени Т2

1

Температура неагрессивного газа, 0–200 градусов

120 град.

22

0,003

0,021

2

Температура перегретого пара, 0–400 градусов

300 град.

15

0,006

0,03

3

Температура масла, 0–110 градусов

800 град.

50

0,001

0,035

4

Давление воздуха, 0–300 кПа

200 кПа

23

0,0015

0,015

5

Давление воды, 0–700 кПа

500 кПа

11

0,002

0,04

6

Давление воздуха, 100–300 кПа

200 кПа

13

0,004

0,022

7

Температура воздуха, 0–200 градусов

110 град.

17

0,005

0,031

8

Давление воздуха, 0-300 кПа

150 кПа

9

0,009

0,022

9

Давление воды, 0–700 кПа

400 кПа

8

0,008

0,011

10

Разность давлений неагрессивной жидкости, 0–4 МПа

2 МПа

11

0,0077

0,02

11

Разряжение в топке, –100–0 кПа

–50 кПа

12

0,0012

0,021

12

Разряжение в топке, –50–0 кПа

–25 кПа

22

0,003

0,013

13

Разность давлений неагрессивной жидкости, 0–1 МПа

500 кПа

17

0,0017

0,132

14

Уровень жидкости воды, 0–15 м. Измеряется по давлению столба жидкости 0–400 кПа

8 м

21

0,0085

0,012

15

Расход нефти , 0–1000 кг/час. Перепад даления на СУ 0–160 кПа

600 кг/час

25

0,0025

0,033

Требования по качеству САР: система автоматического регулирования заданного технологического параметра должна иметь статическую ошибку, равную нулю и колебательность не больше чем 1,3.

Тип регулятора: для нечетных вариантов предусматривается использование аналоговых регуляторов, для четных – импульсных. Закон регулирования выбирается самостоятельно в зависимости от результатов синтеза САР.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (10)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 140300 - Ядерная физика и технологии, специальности 140306 - Электроника и автоматика физических установок, утвержденного 17 марта 2 г.
  2. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (14)

    Рабочая программа
    Рабочая программа для направления 240600 - Химическая технология материалов современной энергетики, специальностей 240601 «Химическая технология материалов современной энергетики» 240603 «Химическая технология редких элементов и материалов
  3. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (15)

    Рабочая программа
    1 Рабочая программа составлена на основе ГОС ВПО по всем направлениям магистерской подготовки, РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры Информатики и проектирования систем «28» августа 2009 года протокол № 1.
  4. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (9)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 140300 - Ядерная физика и технологии, специальности 140306 - Электроника и автоматика физических установок, утвержденного 17 марта 2 г.
  5. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1- 21/01 министерство образования и науки российской федерации

    Рабочая программа
    Цель изучения данной дисциплины – ознакомить студентов с основными закономерностями развития экономики, особенностями развития российского предпринимательства, экономическими законами и категориями рынка, особенностями функционирования

Другие похожие документы..