Geum.ru

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

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Локальные системы автоматизации и управления
Факультет – АВТФ
Каф. АиКС АВТФ Ассистент, к.т.н. Суходоев Михаил Сергеевич
Цель и задачи преподавания дисциплины
Календарно-тематический план лекций и лабораторных занятий по учебной дисциплине «Локальные системы автоматизации и управления»
1. Содержание лекционного курса
1.2. Технические средства локальных систем управления и контроля
Промышленный малоканальный, многофункциональный микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130.
Микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-240.
Промышленные контроллеры Минитерм.
Промышленные контроллеры Ломиконт
Агрегатные комплексы АКЭСР, Каскад, Контур
Агрегатная система пневматических средств Старт.
1.3. Измерительные и исполнительные устройства систем автоматического регулирования (САУ)
Исполнительные устройства САУ.
1.4. Методы настройки регуляторов
Классификация регуляторов.
1.5. Автоматизации типовых технологических процессов
2. Содержание практического раздела дисциплины
2.2. Перечень лабораторных работ
...
Полное содержание
Подобный материал:

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.


3. ПРОГРАММА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ

Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов предусматривает следующие виды деятельности с затраченными на их выполнение объемом часов:
  1. Изучение библиотеки алгоритмов контроллера Р-130, 30 часов;
  2. Изучение организации ввода-вывода информации контроллера Р-130, 10 часов;
  3. Изучение методики составления заказных спецификаций на блоки Р-130, 4 часа;
  4. Изучение средств измерения технологических параметров. Выбор средств по заданным параметрам, 22 часа;
  5. Подготовка к трем контрольным работам, 12 часов;
  6. Работа по подготовке к защите отчетов по лабораторным работам, 24 часа;
  7. Подготовка к защите и защита курсового проекта, 10 часов.



4. ТЕКУЩИЙ И ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ


Текущий контроль приобретаемых студентом знаний по дисциплине производится следующими способами.
  1. При выполнении трех контрольных работ по темам:
    1. Алгоритмическое обеспечение промышленного микропроцессорного контроллера Р-130.
    2. Схемы автоматизации технологических процессов.
    3. Методы настройки промышленных регуляторов.
  2. При защите отчетов по лабораторным работам.

Итоговый контроль знаний проводится при сдаче экзамена.


Перечень заданий и вопросов для контрольных работ


Тема: Алгоритмическое обеспечение промышленного микропроцессорного контроллера Р-130.

Контрольное задание посвящено разработке программы (алгоритмической структурной схемы) для микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-130, обеспечивающей реализацию заданных функций. При выполнении контрольного задания код комплектности контроллера принять равным 24. Функции, выполняемые контроллером и соответствующие отдельным вариантам, представлены в табл. 3.


Таблица 3. Функции, выполняемые контроллером

Вариант
Функции, выполняемые контроллером

1
Ввод аналогового сигнала (0–5 мА) от датчика давления, обеспечивающего измерение давления в диапазоне 0–100 кПа. Фильтрация введенного сигнала. Формирование и вывод дискретного сигнала при давлении выше 50 кПа.

2
Ввод аналогового сигнала (0–20 мА) от датчика уровня, обеспечивающего измерение уровня в диапазоне 0–10 м. Фильтрация введенного сигнала. Формирование и вывод дискретного сигнала при уровня выше 5 м.

3
Ввод аналогового сигнала (0–5 мА) от датчика перепада давления, обеспечивающего измерение перепада давления в диапазоне 0–200 кПа. Фильтрация введенного сигнала. Формирование и вывод дискретного сигнала при перепаде давлении выше 150 кПа

4
Ввод аналогового сигнала (4–20 мА) от датчика расхода, обеспечивающего измерение расхода в диапазоне 0–400 кг/с Фильтрация введенного сигнала. Формирование и вывод дискретного сигнала при расходе выше 350 кг/с

5
Ввод аналогового сигнала (0–5 мА) от датчика температуры, обеспечивающего измерение температуры в диапазоне 0–600 град. Фильтрация введенного сигнала. Формирование и вывод дискретного сигнала при температуры выше 500 град.

6
Ввод аналогового сигнала (0–5 мА) от датчика давления, обеспечивающего измерение давления в диапазоне 0–100 кПа.

Отображение текущего значения давления на верхнем цифровом индикаторе лицевой панели контроллера. Формирование и вывод дискретного сигнала при давлении ниже 50 кПа.

7
Ввод аналогового сигнала (0–20 мА) от датчика перепада давления, обеспечивающего измерение перепада давления в диапазоне 0–10 МПа. Отображение текущего значения перепада давления на верхнем цифровом индикаторе лицевой панели контроллера. Формирование и вывод дискретного сигнала при перепаде давлении ниже 5 МПа.

8
Ввод аналогового сигнала (0–5 мА) от датчика уровня, обеспечивающего измерение уровня в диапазоне 0–15 м.

Отображение текущего значения уровня на верхнем цифровом индикаторе лицевой панели контроллера. Формирование и вывод дискретного сигнала при уровне ниже 5 м и выше 10м..

9
Ввод аналогового сигнала (4–20 мА) от датчика расхода, обеспечивающего измерение давления в диапазоне 0–1 кг/с.

Отображение текущего значения расхода на верхнем цифровом индикаторе лицевой панели контроллера. Формирование и вывод дискретного сигнала при расходе ниже 0.5 кг/с и выше 0.8 кг/с.

10
Ввод аналогового сигнала (4–20 мА) от датчика температуры, обеспечивающего измерение температуры в диапазоне 0–1000 град. Отображение текущего значения температуры на верхнем цифровом индикаторе лицевой панели контроллера. Формирование и вывод дискретного сигнала при температуре ниже 500 град и выше 800 град.



Тема: Схемы автоматизации технологических процессов

  1. Изобразите функциональные схемы стабилизации давления;
  2. Изобразите функциональные схемы стабилизации давления;
  3. Изобразите функциональные схемы стабилизации расхода;
  4. Изобразите функциональные схемы стабилизации соотношения расходов;
  5. Изобразите функциональные схемы стабилизации давления;
  6. Приведите функциональные схемы автоматизации теплообменников смешения;
  7. Приведите функциональные схемы автоматизации кожухотрубных теплообменников;
  8. Приведите функциональные схемы автоматизации испарителей.


Тема: Методы настройки промышленных регуляторов

  1. Изложите область применения и сущность метода незатухающих колебаний, используемого для настройки регуляторов;
  2. Изложите область применения и сущность метода незатухающих колебаний, используемого для настройки регуляторов;
  3. Опишите метод определения параметров настройки регуляторов, основанный на минимизации интегрального квадратичного критерия;
  4. Изложите сущность частотных методов настройки ПИД-регуляторов.


Перечень вопросов для зачета

  1. Перечислите группы алгоритмов библиотеки алгоритмов контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  2. Состав и технические характеристики микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  3. Назначение блоков БУС, БУТ, БУМ и БПР контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  4. Опишите систему технологического программирования микропроцессорных контроллеров РЕМИКОНТ Р-130;
  5. Опишите структуры программы, написанной на языке Микрол и перечислите основные операторы этого языка;
  6. Перечислите функции, выполняемые контроллером РЕМИКОНТ Р-130;
  7. Что показывает код комплектности микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  8. Перечислите состав микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  9. Перечислите основные технические характеристики микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  10. Какие группы алгоритмов входят в состав библиотеки микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  11. Охарактеризуйте термины «алгоблок», «алгоритм», «модификатор», «масштаб времени»;
  12. Опишите систему программирования микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  13. Назовите время цикла микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  14. Перечислите технические характеристики промышленного микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-240;
  15. Перечислите технические характеристики промышленных микропроцессорных контроллеров серии ПРОТАР;
  16. Назовите область применения промышленных микропроцессорных контроллеров «Минитерм-300» и «Минитерм-400»;
  17. Охарактеризуйте систему программирования промышленных микропроцессорных контроллеров серии «Ломиконт».


Перечень вопросов для защиты отчетов по лабораторным работам

  1. Технические характеристики и функциональные возможности микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130.
  • Назовите время цикла контроллера Р-130?
  • Какое максимальное число аналоговых сигналов может быть введено в контроллер?
  • Назовите максимальное число алгоблоков?
  • Назовите число алгоритмов, входящих в состав библиотеки?
  1. Стандартные конфигурации регулирующего микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130.
  • Какие функции, реализуемые контроллером обеспечивают стандартные конфигурации РЕГА и РЕГИ?
  • Возможно ли изменение стандартных конфигураций?
  • Каким образом с помощью лицевой панели контроллера можно контролировать величину управляющего воздействия?
  1. Микропроцессорный контроллер ЛОМИКОНТ.
  • Укажите назначение технологических сообщений.
  • Какое максимальное число аналоговых и дискретных входных сигналов можно ввести в контроллер?
  • Какова структура программы пользователя?
  • Назовите максимальное число блоков, секций и фрагментов, которые можно использовать при составлении программы на языке МИКРОЛ?


Вопросы к экзамену

  1. Функциональные возможности микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  2. Технические характеристики микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  3. Состав микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  4. Библиотека алгоритмов микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  5. Сетевая архитектура микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  6. Система программирования микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130;
  7. Технические характеристики и функциональные возможности контроллеров серии ПРОТАР;
  8. Система программирования контроллеров ПРОТАР;
  9. Технические характеристики контроллеров Минитерм 300;
  10. Технические характеристики и функциональные возможности контроллеров серии ЛОМИКОНТ;
  11. Агрегатный комплекс АКЭСР;
  12. Средства измерения температуры;
  13. Средства измерения давления;
  14. Средства измерения расхода;
  15. Средства измерения концентрации, вязкости, плотности;
  16. Исполнительные устройства;
  17. Аналитические и экспериментальные методы получения математического описания объектов управления;
  18. Методы настройки регуляторов;
  19. Регулирование объектов с запаздыванием;
  20. Регулирование тепловых процессов на базе теплообменников смешения и кожехотрубных теплообменников.

В приложении А представлен рейтинг-лист дисциплины.

Автоматизация типовых технологических процессов


  1. Последовательность решения задачи автоматизации на базе локальных средств;
  2. Регулирование расхода;
  3. Регулирование соотношения расходов;
  4. Регулирование расхода сыпучих веществ;
  5. Регулирование температуры в теплообменниках смешения;
  6. Регулирование температуры на основе кожухотрубных теплообменников с неизменяемым агрегатным состоянием;
  7. Регулирование температуры на основе кожухотрубных теплообменников с неизменяемым агрегатным состоянием (испарителей, конденсаторов);
  8. Регулирование процессов в печах;
  9. Регулирование уровня;
  10. Регулирование давления;
  11. Автоматизация парокотельных установок.


Методы настройки промышленных регуляторов


  1. Метод незатухающих колебаний;
  2. Метод затухающих колебаний;
  3. Метод, основанный на использовании частотных характеристик разомкнутой системы;
  4. Настройка регулятора на основе минимизации интегрального квадратичного критерия;
  5. Определение параметров настройки регуляторов по номограммам;
  6. Расчет параметров ПИ-регулятора по переходной характеристике;
  7. Расчет параметров ПИ-регулятора при ограничении на корневой показатель колебательности;
  8. Расчет параметров регулятора по критерию минимума среднеквадратического отклонения регулируемой величины.


5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Средства обеспечения освоения дисциплины


Средствами обеспечения дисциплины являются:
  1. Специализированная учебная лаборатория.
  2. Справочный материал по библиотеке алгоритмов микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130.
  3. Справочный материал по организации ввода-вывода информации для микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130.
  4. Полная техническая документация микропроцессорного контроллера РЕМИКОНТ Р-130

Специализированная лаборатория оснащена следующими стендами:

Микропроцессорный контроллер ЛОМИКОНТ Л-110. Стенд выполнен на базе персонального компьютера, промышленного контроллера ЛОМИКОНТ и физической модели технологического процесса фильтрации.

САР температуры. Лабораторный стенд выполнен на базе агрегатного комплекса АКЭСР.

Промышленный микропроцессорный контроллер ПРОТАР. Лабораторный стенд выполнен на базе контроллера ПРОТАР-111.

Микропроцессорный контроллер РЕМИКОНТ Р-130. Лабораторный стенд выполнен на базе промышленных микропроцессорных контроллеров РЕМИКОНТ Р-130 моделей №№14, 12.

Дисциплина обеспечена учебной литературой, имеющейся в научно-технической библиотеке ТПУ.


ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ


4.1 Обязательная литература

  1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
  2. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, А.С. Клюев и др. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
  3. Кац М.Д., Татарников А.А. Применение микропроцессорного контроллера Р-130 в управлении технологическими процессами. Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 1996.
  4. Ротач В. Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования / В. Я. Ротач. – М.: Энергия, 1973.


4.2 Дополнительная литература

  1. Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник / Ред. В.В. Черенков. – Л.: Машиностроение, 1987.
  2. Ялышев А.У., Разоренов О.И. Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. – М.: Машиностроение,1981.
  3. Наладка средств автоматизации и автоматических средств регулирования. Справочное пособие / Ред. А.С. Клюев. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
  4. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Ред. А.С. Клюев.-М.: Энергоатомиздат, 1990.

Приложение А


РЕЙТИНГ-ЛИСТ


Оценки:

отлично 825 - 1000

хорошо 675 - 850

удовл. 525 - 700

Дисциплина: Локальные системы автоматизации и управления

Кафедра АиКС

Факультет АВТФ

Группы 8А61 на осенний семестр 2009/2010 уч. года

Лектор: к.т.н., ассистент Суходоев Михаил Сергеевич
Объем в часах

Число недель - 16

Лекций - 48 часов

Практич. занятий - 16 часов

Итого: 64 часа




Название модуля
Виды учебных занятий
Рубеж
Максим

Лекции (порядковый номер темы)
Балл
Практические занятия
Балл
Балл
Балл

1
2
3
4
5
6
7

Технические средства локальных систем автоматизации и управления
1. Классификация локальных систем автоматизации и управления, задачи по их созданию
20
 
 
 
315

2. Микропроцессорные средства ЛСАУ
20
1. Библиотека алгоритмов контроллера РЕМИКОНТ Р-130
25
 

3. Контроллер Р-130, состав, технические характеристики
20
 
 
 

4. Алгоритмическое обеспечение Р-130
20
 
 
20

5. Контроллеры серии Протар
20
2. Составление алгоритмических структурных схем систем контроля и регулирования
25
 

6. Контроллеры серии Ломиконт
20
 
 
 

7. Алгоритмическое и программное обеспечение контроллеров Ломиконт
20
 
 
 

8. Промышленные контроллеры серии Минитерм
20
3. Составление схем внешних соединений систем контроля и управления
25
 

9. Агрегатный комплекс АКЭСР
20
 
 
 

10. Агрегатный комплекс Контур
20
 
 
 

11. Агрегатный комплекс СТАРТ
20
 
 
 

 
220
 
75
20



Автоматизация типовых технологических процессов
12. Методика решения задач построения ЛСАУ
20
4 .Настройка промышленных регуляторов, построенных на базе ПМК
25
 
195

13. Системы стабилизации расхода и соотношения расходов
20
 
 
 

14. Системы стабилизации давления и уровня
20
5. Изображение функциональных схем систем контроля.
25
20

15. Автоматизация тепловых процессов на основе кожехотрубных теплообменников.
20
 
 
 

16. Автоматизация тепловых процессов на основе теплообменников смешения.
20
6. Изображение функциональных схем систем управления
25
 

 
100
 
75
20

Методы настройки промышленных регуляторов
17. Методы настройки регуляторов. Аналитические методы
20
 
 
 
210

18. Частотные методы настройки регуляторов
20
7. Автоматизация тепловых процессов
25
 

19. Экспериментальные методы настройки регуляторов
20
 
 
 

20. Настройка по номограммам
20
 
 
 

21. Автонастройка Р-130
20
 
 
 

22.Цифровые регуляторы
20
 
 
 

23. Методы настройки цифровых регуляторов
20
 
 
 

24. Системы технической диагностики и защиты.
20
8. Системы стабилизации уровня и расхода
25
 

 
160
 
50
 

Экзамен
 
 
 
 
 
280

Итого
 
480
 
200
40
1000



Лектор курса М.С. Суходоев


Зав.кафедрой АиКС Г.П. Цапко