ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
БАЛАКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
«Автоматизация технологических процессов»
для специальности 2101
«Автоматизация технологических процессов и производств»
2006
Одобрена Составлена в соответствии с предметной комиссией требованиями к минимуму
Председатель ПЦК содержания и уровню
_______________ подготовки выпускников
«____»__________ по специальности 2101
Заместитель директора по учебной
работе
______________ В.И. Моторина
«___» ___________
Автор: Булатов Ю.И. - преподаватель БПТ
Рецензенты: Стефанюк Р.Ю. – председатель комиссии автоматики Волжского политехнического техникума
Телевань В.В. – преподаватель БПТ
Пояснительная записка
Программой предмета «Автоматизация производства» (АП) предусматривается изучение основных определений и основных сведений о технологических объектах управления; изучение правил выполнения схем автоматизации и принципиальных электрических схем управления типовых схем контроля, регулирования, сигнализации; схем автоматизации различных технологических процессов, использование ВТ в управлении процессами. При изложении предмета необходимо опираться на знания, которые получены студентом при изучении предметов: «Измерительная техника», «Основы электроники». Изложение материала должно быть логически последовательным и производиться на основе последних достижений науки и техники.
В результате изучения предмета студенты должны:
Знать:
- принципы построения схем автоматизации;
- типовые схемы автоматизации технологических процессов;
- применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами
Приобрести навыки и умения:
- пользоваться правилами построения схем автоматизации;
- обосновывать выбор регулируемых, контролируемых, сигнализируемых параметров;
- решать производственные задачи;
- использовать вычислительную технику в управлении технологическими процессами;
- пользоваться справочной и технической литературой.
Программой предмета предусматривается проведение графически – практических работ.
Предложенные в тематическом плане темы и распределение времени на их изучение является рекомендуемым.
Преподаватель, ведущий данный предмет, может внести изменение в наименование разделов, тем и графически – практических работ (в пределах общего бюджета времени, отведенного на изучение предмета). Эти изменения рассматриваются предметной комиссией и утверждаются руководителем техникума.
Преподаватель должен рассматривать автоматизацию тех технологических процессов, которые в данный момент времени внедряются на базовых предприятиях. Наименование контрольных работ определяется предметной комиссией и проводится за счет времени, отведенного на изучение предмета.
Содержание дисциплины:
Введение
Цель и задачи предмета «Автоматизация производства».
Развитие комплексной механизации и автоматизации производства, влияние на экономию сырья, материалов, топлива, энергии, повышение эффективности производства и качества выпускаемой продукции, охрану окружающей среды. Использование вычислительной техники в управлении технологическими процессами.
Содержание предмета и его связь с другими предметами.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- цель и задачи предмета, его связь с другими предметами;
- перспективы развития автоматизации.
Уметь:
- сформулировать основные направления в совершенствовании управления технологическими процессами.
Раздел 1. Принципы управления производством
Тема 1.1. Технологические объекты управления
Основные определения. Классификация типов технологических процессов. Параметры процесса и возмущения. Требования к технологическому объекту управления.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- основные понятия технологических объектов управления (ТОУ) и их классификацию;
- параметры процесса, возмущения.
Уметь:
- использовать основную терминологию в своих ответах;
- определять входные и выходные параметры, возмущения в ТОУ.
Определение управляющей системы. Классификация автоматических устройств, входящих в управляющую систему. Критерий эффективности и цель управления. Классификация систем управления: замкнутые, разомкнутые, комбинированные.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- достоинства и недостатки систем управления;
- порядок выбора систем управления.
Уметь:
- обосновать выбранную схему управления, а также параметры регулирования, контроля, сигнализации.
Тема 1.3. Типовые схемы контроля, регулирования, сигнализации
Изучение ГОСТа 21404-85 «Автоматизация технологических процессов». Условные обозначения приборов и средств автоматизации.
Типовые схемы контроля, регулирования, сигнализации.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- порядок построения типовых схем автоматизации: измерительных комплектов давления, расхода, уровня, температуры и состава вещества;
- одноконтурные системы регулирования параметров.
Уметь:
- строить схемы автоматизации измерительных, регулируемых, сигнализируемых комплектов;
- читать схемы автоматизации.
Практическое занятие:
1. Чтение схем автоматизации.
2. Построение схем автоматического контроля, регулирования, сигнализации.
3. Составление спецификации на средства автоматизации.
После проведения практического занятия студенты должны:
Знать:
- типовые схемы автоматизации;
- типы приборов, используемые в схемах автоматизации, порядок составления спецификации на средства автоматизации.
Тема 1.4. Разработка функциональных схем автоматизации производства
Методика и общие правила выполнения схем автоматизации. Изображение технологического оборудования и коммуникаций. Позиционное обозначение приборов и средств автоматизации. Требования к оформлению. Примеры выполнения схем автоматизации.
Общие требования и правила выполнения принципиальных электрических схем.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- правила выполнения схем автоматизации.
Уметь:
- пользоваться правилами выполнения схем, присваивать позиции средствам автоматизации.
Рубежный контроль по темам 1.3., 1.4.
Раздел 2. Автоматизация производства
Тема 2.1. Автоматизация гидромеханических процессов
Типовые схемы перемещения жидкостей и газов, смешения жидкостей, отстаивания, фильтрации.
Принципиальные электрические схемы управления насосными и компрессорными установками.
После изучения темы студенты должны:
Знать:
- параметры, которые необходимо регулировать, контролировать, сигнализировать;
- места установки датчиков, преобразователей и вспомогательных устройств;
- методы регулирования при различных типах насосов и компрессоров;
Уметь:
- обосновывать выбор контролируемых, сигнализируемых, регулируемых параметров и каналов внесения регулируемых воздействий;
- строить и читать схемы автоматизации гидромеханических процессов.
Практическое занятие 4. Составление и исследование схем автоматизации гидромеханических установок.
После проведения занятия студенты должны:
Знать:
- порядок исследования объекта управления;
- типовые схемы автоматизации насосных и компрессорных установок;
- принципиальные электрические схемы сигнализации насосов и компрессоров.
Уметь:
- строить и объяснять работу схем автоматизации;
- сравнивать эти схемы с типовыми.
Тема 2.2. Автоматизация тепловых процессов
Типовые схемы автоматизации технологических процессов, нагревания, искусственного охлаждения, выпаривания, кристаллизации.
Типовые решения автоматизации тепловых процессов.
Практическое занятие:
5. Составление схем автоматизации, парокотельной установки.
6. Составление схемы автоматизации выпарного аппарата.
После проведения занятия студенты должны:
Знать:
- технологический процесс, порядок исследования ТОУ;
- возмущения, которые входят в объект, методы их устранения;
- параметры регулирования, контроля и сигнализации.
Уметь:
- обосновывать выбор: показателя эффективности, цели управления, регулируемых и сигнализируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий;
- обосновать выбор схем связанного регулирования при различных целях управления;
- строить схемы автоматизации.
Тема 2.3. Автоматизация массообменных процессов
Типовые схемы автоматизации технологических процессов: ректификации, абсорбции, адсорбции, сушки. Типовые решения автоматизации массообменных процессов.
Практические занятия:
7. Составление схемы автоматизации абсорбера.
8. Составление схемы автоматизации сушилки.
9. Составление и исследование схем автоматизации ректификационной колонны.
После проведения занятия студенты должны:
Знать:
- порядок проведения исследования ТОУ;
- типовые схемы автоматизации тепловых и массообменных процессов.
Уметь:
- читать, исследовать, составлять, объяснять схемы автоматизации тепловых и массообменных процессов и применять различные автоматические устройства.
Рубежный контроль по темам 2.2, 2.3.
Контрольная работа: В работу должны включаться вопросы, связанные с разработкой управляющих систем ранее изученных технологических процессов.
Тема 2.4. Автоматизация химических процессов