Geum.ru

Рабочая учебная программа предмета автоматизация производства по профессии Аппаратчик-оператор

Вид материалаРабочая учебная программа

Содержание


Пояснительная записка
2. Тематический план
Основные понятия управления технологическим процессами
Контрольная работа.
Контрольная работа. Практические занятия по теме 3
Основы теории автоматического регулирования (ТАР)
Схемы автоматизации типовых технологических процессов
Практические занятия по теме 5
Студент должен знать
Информационно-методическое обеспечение дисциплины
Методические пособия для учащихся
Учебно-наглядные пособия
Контрольные (тестовые) задания Контрольная работа № 1
Контрольная работа № 2
Контрольная работа № 3
Подобный материал:

ГБОУ СПО «КАЗАНСКИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»


УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора по УПР


__________Вильданова Л.Х.

«____»______________20__г.

«____»______________20__г.

«____»______________20__г.


Рабочая учебная программа



ПРЕДМЕТА

Автоматизация производства



по профессии

Аппаратчик-оператор

Лаборант-аналитик


РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА разработана в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников и квалификационной характеристики по профессии


Обсуждена и одобрена Разработала:

на заседании кафедры Преподаватель

Протокол №________ спецдисциплин

от «____»___________200__г. __________________

Протокол №________ Рецензенты:

от «____»___________200__г. __________________

Протокол №________ __________________

от «____»___________200__г. __________________

Зав.кафедрой

_________________________


  1. Пояснительная записка


Дисциплина «Автоматизация производства» является общепрофессиональной дисциплиной для студентов среднего профессионального учебного заведения, ведущего профессиональную подготовку аппаратчиков-операторов и техников для предприятий химического профиля.

При составлении рабочей программы учтены требования Государственного образовательного стандарта начального профессионального образования по профессии «Аппаратчик-оператор».

В программе приведены сведения по основам и принципам автоматизации технологических процессов, аппаратурному оформлению систем автоматического управления, типовым схемам автоматизации технологических процессов в химической промышленности.

Цель преподавания дисциплины – дать будущим аппаратчикам и техникам необходимые знания по использованию технических средств измерения и регулирующих устройств для автоматизации различных процессов химических производств.

Изучение курса ведется на базе ранее полученных теоретических и практических знаний по общепрофессиональным и специальным дисциплинам («Аналитическая химия», «Теоретические основы химических технологий», «Электротехника»).

Для более осознанного и прочного усвоения знаний предполагается выполнение учащимися лабораторных и практических (расчетных) работ. Изучение тем курса построено так, чтобы дать выпускнику I ступени, получающему квалификацию аппаратчика-оператора, минимум сведений по всему курсу дисциплины «Автоматизация производства», позволяющих составить полное общее представление о задачах, целях и возможностях автоматизации производственных процессов, познакомить учащихся с номенклатурой современных технических средств измерения и автоматического управления и подготовить их к более глубокому изучению предмета на II ступени обучения в колледже. Предполагаемый уровень усвоения материала на I ступени обучения – 1–2.

Для более осознанного и прочного усвоения знаний, а также активизации познавательной деятельности студентов программой предусматривается актуализация знаний на практических и лабораторных занятиях, а также поурочный и итоговый контроль усвоения материала по всем темам курса.


2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН


Наименование дисциплины: Автоматизация производства


№ п/п
Наименование тем
Всего часов на тему
Количество часов по семестрам

1
2
3
4
5
6

1
Введение.

Сущность и цели АП
2












2



2
Основные понятия управления технологическим процессом
8












8



3
Технические средства автоматизации
40












24
16




В том числе ЛПЗ
8












6
2

4
Основы теории автоматического регулирования
8















8

5
Основы автоматизации типовых технологических процессов
24















24




В том числе ЛПЗ
6















6































ИТОГО
82












34
48




В том числе ЛПЗ
14












6
8



  1. программа


Тема 1. Введение. Сущность и цели автоматизации производственных процессов


Понятие о производственном процессе. Механизация и автоматизация производственных процессов. Цели и задачи автоматизации.

Уровни автоматизации. Иерархический принцип автоматизации. АСУ и САУ. Понятие об управляющих системах на основе управляющих вычислительных комплексов (1).


Тема 2. Основные понятия управления технологическим процессами


Понятие о системе управления, объекте управления и средствах автоматизации. Понятие о технологическом параметре, об измерительной цепи, о контроле технологических параметров и их регулировании. Виды контроля. Структурная схема цепи местного (МК) и дистанционного (ДК) контроля параметров. Структурная схема АСР. Элементный состав цепей контроля и регулирования.

Общие принципы управления производством. Нагрузочный эффект систем автоматизации. Классификация систем управления. Классификация и общая характеристика объектов управления (ТОУ). Пункты управления ТОУ. Аппаратурное оформление систем автоматизации (1-2).


Тема 3. Технические средства в автоматизации.

3.1. Классификация средств автоматического управления и общие принципы их устройства


Метрология как наука об измерениях. Способы измерений. Единицы измерений. Средства измерений. Понятие об измерительных преобразователях.

Назначение, место установки и функциональные возможности первичных, вторичных измерительных преобразователей, регуляторов и регулирующих клапанов в цепях МК, ДК и АСР. Сигналы связи в измерительных цепях. Основы работы средств пневмоавтоматики. Точность измерения средств КИП (1-2). Метрологические характеристики приборов.

Исполнение измерительных устройств. Средства защиты первичных преобразователей. Основы безопасной эксплуатации датчиков (2).

Контрольная работа.



3.2. Номенклатура промышленных средств измерения


Номенклатура и общие принципы устройства и работы первичных преобразователей давления, расхода, уровня и температуры. Понятие о стандартных шкалах и пределах измерения средств КИП.

Вторичные измерительные преобразователи (ВП). Классификация ВП. Номенклатура и физические основы работы электрических ВП. Общие принципы устройства логометров, милливольтметров, мостов и потенциометров.

Пневматические, магнитоэлектрические, электронные и микропроцессорные ВП. Номенклатура. Общие принципы устройства и работы.

Анализаторы состава и качества веществ. Номенклатура и общая характеристика анализаторов (2).

Контрольная работа.



Практические занятия по теме 3


Визуальная оценка принадлежности преобразователей к определенному классу и их точности.

Расчет метрологических характеристик приборов.

Практическое изучение устройства и работы приборов давления, расхода, уровня, температуры и анализаторов состава и качества продукта.


Тема 4. Основы теории автоматического регулирования (ТАР)


Основные понятия ТАР. Регулируемые и регулирующие параметры. Понятие о возмущающих воздействиях. Составляющие процесса автоматического регулирования (АР) (1).

Свойства технологических объектов управления (ТОУ). Их значение для регулирования технологических процессов.

Понятие о законах регулирования. Классификация промышленных регуляторов. Регуляторы прямого и косвенного действия. Их номенклатура, общие принципы работы, область применения (2).

Регулирующие клапаны (РК). Устройство, назначение, характеристики регулирующих органов, виды исполнительных механизмов в составе РК.

Методика расчета и выбора РК (2-3).


Тема 5. Схемы автоматизации типовых технологических процессов


Состав проекта автоматизации промышленных установок. Виды и назначение схем автоматизации. Общая характеристика функциональных, принципиальных и монтажных схем автоматизации (1).

Обозначение элементов по ГОСТ 21.404-85 на функциональных схемах автоматизации (2).

Типовые схемы автоматизации технологических процессов в химической промышленности.

Схемы автоматизации теплообменных, массообменных, гидромеханических, механических и химических процессов (2).

Схемы автоматизации процессов газоразделения углеводородов и полимеризации в производстве полиэтилена (2).

Практические занятия по теме 5


Анализ и характеристика технологических установок как объектов автоматизации.

Чтение условных обозначений КИП по ГОСТ 21.404-85.

Изучение типовых схем автоматизации теплообменных процессов.

Изучение типовой схем автоматизации ректификационных установок.


Требования к формируемым знаниям и умениям по темам программы

«Автоматизация производства»


Студент должен знать:


по теме 1.

- сущность механизации и автоматизации производства;

- цели, задачи и ступени автоматизации производственных поцессов.

по теме 2.

- определение системы управления, ее состав;

- понятие о параметрах технологических процессов, измерительных преобразователях и цепях измерения, о контроле и регулировании параметров;

- виды цепей управления и их элементный состав;

- классификацию средств КИПиА, систем управления;

- классификацию объектов управления.


по теме 3.

- номенклатуру и общие принципы устройства промышленных средств автоматизации;

- виды сигналов связи в измерительных цепях;

- основы работы средств пневмоавтоматики;

- метрологические характеристики КИП;

- основные принципы выбора средств автоматизации;

- исполнение, средства защиты первичных преобразователей, основы безопасности эксплуатации их;

- место установки ПП и ВП.


по теме 4.

- виды схем регулирования технологических параметров;

- функции автоматического регулятора в цепи и АСР;

- виды регуляторов, общие принципы их работы и устройства, область применения;

- виды законов регулирования;

- виды регулирующих клапанов, их характеристики и область применения, методику расчета и выбора РК.


по теме 5.

- понятие о функциональных схемах автоматизации производственных процессов (ФСА);

- условные обозначения элементов на ФСА;

- общие принципы разработки ФСА технологического процесса.


Студент должен уметь:

по теме 2.

- читать структурные схемы цепей МК, ДК, АСР.


по теме 3.

- визуально идентифицировать принадлежность КИПиА к определенному классу;

- оценивать визуально метрологические особенности средств КИПиА;

- рассчитывать погрешность измерений КИП;

- оценивать пригодность средств КИПиА для использования в цепях управления химических производств;

- подбирать пары «ПП-ВП» для контроля технологических параметров.


по теме 4.

- оценивать свойства технологических объектов, как объектов регулирования.


по теме 5.

- читать и составлять условные обозначения приборов и средств автоматизации;

- читать и анализировать ФСА типовых технологических процессов;

- читать заводские схемы автоматизации процессов ОАО «Казаньоргсинтез».





Информационно-методическое обеспечение дисциплины



УЧЕБНИКИ


1. А.Н. Камразе, М.Я. Фитерман. Контрольно-измерительные приборы и автоматика. – Л., «Химия», 1988 – 224 с.

2. В.А. Гольцман. Приборы контроля и средства автоматики тепловых процессов. – М., «Высшая школа», 1980 – 225 с.

3. Е.Ф. Шкатов, В.В. Шувалов. Основы автоматизации технологических процессов химических производств. – М., «Химия», 1988 – 304 с.

4. В.В. Шувалов, Г.А. Оганджанов, В.А. Голубятников. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. – М., «Химия», 1991 – 408 с.

5. Ю.К. Мелюшев. Основы автоматизации химических производств. – М., «Химия», 1973 – 368 с.

6. П.М. Кузьмин. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств. – М., «Химия», 1979 – 296 с.

7. Б.З. Барласов, В.И. Ильин. Наладка приборов и систем автоматизации. – М., «Высшая школа», 1985 – 304 с.

СПРАВОЧНИКИ



1. И.Г. Борозняк, П.И. Юров. Ремонт и проверка первичных контрольно-измерительных приборов. – М., «Химия», 1988 – 240 с.


2. А.И. Емельянов, В.А. Емельянов, С.А. Калинина. Практические расчеты в автоматике. – М., «Машиностроение», 1967 – 316 с.


3. Л.И. Шипетин. Техника проектирования систем автоматизации технологических процессов. – М., «Машиностроение», 1976 – 495 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ


1. Н.П. Камардина. Пособие по выбору средств автоматизации для функциональных схем. – 1994, ВПУ-19


2. Н.П. Камардина. Пособие по расчету и выбору регулирующих клапанов. – 1994, ВПУ-19


УЧЕБНО-НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ


Комплект учебно-наглядных пособий для кабинета монтажных материалов.

Комплект учебно-наглядных пособий по контрольно-измерительным приборам и автоматике.

Контрольные (тестовые) задания

Контрольная работа № 1



Вариант 1.
  1. От чего зависит точность измерительных устройств?
  2. Что такое ГСП?
  3. На какие группы делятся приборы по метрологическому признаку?
  4. Исправен ли манометр класса точности 1,6 с пределами измерения 0 – 25 кгс/см2, если при проверке получена погрешность, равная 0,5 кгс/см2?


Вариант 2.
  1. Что такое «ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ» элемент?
  2. Что такое «УНИФИКАЦИЯ» в приборостроении?
  3. Что такое «ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ» преобразователи? На какие группы они подразделяются?
  4. Что такое «ПНЕВМОАВТОМАТИКА»?
  5. Чему равен выходной сигнал с пневматического манометра с пределами измерения от 0 до 4 кгс/см2?



Контрольная работа № 2




  1. В чем сходство и отличия ПЕРВИЧНЫХ преобразователей от ВТОРИЧНЫХ?
  2. Какие физические закономерности использованы в работе

а) деформационных манометров?

б) тягонапоромеров?

в) «Сапфира»?
  1. Для чего используется дополнительная энергия в приборах типа МС-П или Сапфир?
  2. Чему равно давление 40 кг/см2 в единицах системы СИ?
  3. Чему равно абсолютное давление, если:

а) Рост = 300 мм рт.ст.

б) Ризб = 1,2 кгс/см2

в) Рвак = 1000 кгс/м2

Контрольная работа № 3



Вариант 1.
  1. Из каких элементов состоит цепь дистанционного контроля расхода по методу постоянного перепада?
  2. Какие преобразователи входят в состав ротаметра РПД?
  3. На каком принципе основано измерение расхода с помощью диафрагм?
  4. Чему равен выходной сигнал пневмодатчика расхода, работающего в пределах расхода давления от 0 до 6 кг/час, если входной сигнал равен 1,5 кг/час?


Вариант 2.
  1. Из каких элементов состоит цепь дистанционного контроля расхода по методу переменного перепада?
  2. Какие преобразователи входят в состав ротаметра типа РПД?
  3. На каком принципе основано измерение расхода по методу переменного перепада?
  4. Чему равен выходной сигнал с ротаметра РПД, если измеряемый расход 3 м3/час при пределах измерения от 0 до 8 м3/час?


Вариант 3.
  1. С какими датчиками температуры работают милливольтметры?
  2. Чем отличаются мосты уравновешенные от неуравновешенных?
  3. Чем отличается автоматический потенциометр от неавтоматического?


Вариант 4.
  1. С какими датчиками температуры работают мосты?
  2. Для чего в устройстве автоматического потенциометра предназначен реверсивный двигатель?
  3. Откуда берется электрический ток в рамке милливольтметра?



Вопросы к зачету по теме № 5




  1. Расшифровать обозначения средств автоматизации: РТ, ТJ, FE, LA, PJR, TRAH, FRQ.
  2. Обозначить согласно ГОСТ 21.404-85 следующие средства автоматизации: а) манометр показывающий

б) термометр манометрический

в) термопара

г) манометр с дистанционной передачей

д) манометр ЭКМ

е) потенциометр
  1. составить цепочку дистанционного измерения температуры, давления, уровня и расхода в условных обозначениях ГОСТ 21.404-85.