Программа вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности 6М070200 Автоматизация и управление

Вид материала

Программа

Содержание Объекты профессиональной деятельности Обобщенные задачи профессиональной деятельности Квалификационные требования к магистранту 1 Наименование дисциплин и их основные разделы 1.2 Метрология и измерения 1.3 Вычислительные машины, системы и сети 1.4 Моделирование и идентификация систем управления 1.5 Элементы и устройства автоматики 1.6 Информационное обеспечение систем управления 1.7 Автоматизация технологических процессов и производств 1.8 Надежность систем управления 1.9 Автоматизация проектирования систем и средств управления Список рекомендуемой литературы

Подобный материал:

• Программа вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности 6М020300, 231.58kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по специальности 1-49 80 01 технология, 456.56kb.
• Программа вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности 6М020500, 313.28kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по специальности «Статистика», 133.32kb.
• Программа Вступительного экзамена в магистратуру по направлению 220700-Автоматизация, 57.14kb.
• Программа вступительного собеседования в магистратуру по специальности культурные исследования, 63.65kb.
• Программа вступительного экзамена по приему в доктарантуру PhD по специальности 6D020300, 258.45kb.
• Программа вступительного экзамена для поступающих в профильную и научно-педагогическую, 68.1kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру перечень примерных вопросов вступительного, 543.36kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению «Педагогическое образование», 97.69kb.

Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова


Отдел послевузовского образования


Кафедра Автоматизация, телекоммуникация и управление

«Утверждаю» И.о. проректора по НИР и МС _________________ Бажиров Т.С. « » ______________ 2010 г.

ПРОГРАММА


вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности

6М070200 – Автоматизация и управление


Шымкент, 2010 г.


Программа вступительного экзамена составлена на основании типовых программ дисциплин Элементы и устройства автоматики, Теория линейных и нелинейных систем автоматического регулирования, Проектирование и монтаж систем автоматизации, Метрология и измерения, Прикладная теория информации, Вычислительные машины, системы и сети, Надежность систем управления, Автоматизация технологических процессов и производств специальности 050702 – Автоматизация и управление


Программа вступительного экзамена обсуждена на заседании кафедры

« 22 » июня 2010 г., протокол № 11


Заведующий кафедрой к.т.н., доцент Исмаилов С.У. ____________

(подпись, ученое звание, фамилия, инициалы)


Программа вступительного экзамена одобрена методической комиссией факультета Информационные технологии, автоматизированных систем и телекоммуникации « 26 » июня 2010 г., протокол № 6

(наименование факультета)

Председатель Бердалиева Г.А.


Программа вступительного экзамена согласована с Центром послевузовского образования


Начальник ЦПО ________________________К.Сыпабек


Введение


Область профессиональной деятельности

Автоматизация и управление технологическими процессами и комплексами - область науки и техники, которая включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение алгоритмического, аппаратного и программного обеспечения систем и средств контроля и управления технологическими линиями и процессами, освобождающих человека от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов и информации.

Объекты профессиональной деятельности

Объектами профессиональной деятельности по направлению автоматизация и управление технологическими процессами и комплексами - являются автоматические и автоматизированные системы и средства контроля и управления, их математическое, информационное, техническое и программное обеспечение; способы и методы их проектирования, отладки, производства и эксплуатации в различных отраслях народного хозяйства.

Обобщенные задачи профессиональной деятельности

В зависимости от вида профессиональной деятельности магистрант должен быть подготовлен к решению следующих профессиональных задач:

а) научно-исследовательская деятельность:

• построение математических моделей технических систем, технологических процессов и производств как объектов автоматизации и управления технологическими процессами и комплексами;
  
• разработка алгоритмического и программного обеспечения систем автоматизации и управления объектами различной физической природы;
  
• создание современных аппаратно-программных средств исследования, проектирования, технического диагностирования и промышленных испытаний средств и систем автоматизации и управления технологическими процессами и комплексами;
  
• создание и совершенствование методов моделирования, анализа и синтеза автоматических и автоматизированных систем контроля и управления объектами различной природы, в том числе с использованием современных компьютерных
  технологий;
  

б) проектно-конструкторская деятельность:

• проектирование архитектуры аппаратно-программных комплексов автоматических и автоматизированных систем контроля и управления общепромышленного и специального назначений в различных отраслях народного хозяйства;
  
• выбор аппаратно-программных средств для автоматических и автоматизированных систем контроля и управления объектами различной природы;
  
• разработка функциональной, логической и технической организации автоматических и автоматизированных систем контроля и управления, их технического, алгоритмического и программного обеспечения на основе современных методов, средств и технологий проектирования;
  

в) производственно-технологическая деятельность:

• производство технических средств и программных продуктов, создание систем автоматизации и управления заданного качества;
  
• тестирование и отладка аппаратно-программных комплексов;
  
• подготовка аппаратно-программных комплексов систем автоматизации и управления и их передача на изготовление и сопровождение;
  
• разработка программ и методик испытаний, проведение испытаний аппаратно-программных средств и систем автоматизации и управления;
  
• комплексирование технических и программных средств, создание аппаратно-программных комплексов систем автоматизации и управления;
  
• сертификация аппаратных, программных средств и аппаратно-программных
  комплексов;
  

г) организационно-управленческая деятельность:

• организация процесса разработки и производства средств и систем автоматизации и управления заданного качества;
  
• организация работы коллектива разработчиков, принятие управленческих решений;
  
• планирование разработки средств и систем автоматизации и управления;
  
• выбор технологии, инструментальных средств и средств вычислительной техники при организации процессов исследования, проектирования, технического диагностирования и промышленных испытаний автоматических и автоматизированных систем контроля и управления;
  

д) эксплуатационная деятельность:

• настройка и регламентное эксплуатационное обслуживание на объектах программно-технических комплексов систем автоматизации и управления;
  
• инсталляция, настройка и обслуживание системного, инструментального и прикладного программного обеспечения систем автоматизации и управления;
  
• выбор методов и средств измерения эксплуатационных характеристик средств и систем автоматизации и управления;
  
• анализ эксплуатационных характеристик средств и систем автоматизации и управления с целью выработки требований по их модификации.
  

Квалификационные требования к магистранту

Для решения профессиональных задач магитсрант:

• подготовлен к участию во всех фазах исследования, проектирования, разработки, изготовления и эксплуатации средств и систем автоматизации и управления;
  
• подготовлен к участию в разработке всех видов документации на аппаратные, программные средства и аппаратно-программные комплексы систем автоматизации и управления;
  
• готов к участию в научных исследованиях и выполнению технических разработок в своей профессиональной области;
  
• умеет осуществлять сбор, обработку и систематизацию научно-технической информации по заданному направлению профессиональной деятельности, применять для этого современные информационные технологии;
  
• способен изучать специальную литературу, анализировать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области профессиональной деятельности;
  
• способен взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке математических моделей объектов и процессов различной физической природы, алгоритмического и программного обеспечения систем автоматизации и управления, в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности;
  
• готов к работе в коллективе исполнителей, знаком с методами управления и организации работы такого коллектива;
  
• умеет на научной основе организовать свой труд, владеет современными информационными технологиями, применяемыми в сфере его профессиональной деятельности;
  
• способен в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, умеет приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии;
  
• методически и психологически готов к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами.
  

1 Наименование дисциплин и их основные разделы


1.1 Теория линейных и нелинейных систем автоматического управления

Основные понятия теории управления; классификация систем управления (СУ); задачи теории управления; линейные непрерывные модели и характеристики СУ; дифференциальные уравнения, передаточные функции, временные и частотные характеристики; модели вход-состояние-выход; преобразования форм представления моделей; анализ основных свойств линейных СУ: устойчивости, инвариантности, чувствительности, управляемости и наблюдаемости; качество переходных процессов в линейных СУ; задачи и методы синтеза линейных СУ; линейные дискретные модели СУ: основные понятия об импульсных СУ, классификация дискретных СУ; анализ и синтез дискретных СУ; нелинейные модели СУ; анализ равновесных режимов; методы линеаризации нелинейных моделей; анализ поведения СУ на фазовой плоскости; устойчивость положений равновесия: первый и второй методы Ляпунова; анализ и синтез линейных стохастических систем при стационарных случайных воздействиях; оптимальные системы управления: задачи оптимального управления, критерии оптимальности; методы теории оптимального управления: классическое вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое программирование; СУ оптимальные по быстродействию, оптимальные по расходу ресурсов и расходу энергии; аналитическое конструирование оптимальных регуляторов; робастные системы и адаптивное управление.


1.2 Метрология и измерения

Государственная система приборов: принципы построения, классификация средств измерения и автоматизации, основные ветви системы, нормирование характеристик средств измерения и автоматизации; типовые структуры средств измерения, информационно-измерительная система; виды технических измерений; измерение геометрических и механических величин, температуры, давления, уровня, расхода; определение свойств и состав веществ, экологических параметров, контроль качества продукции; метрологическое обеспечение технических измерений.
Основные понятия и определения метрологии; виды измерений; погрешности измерений; вероятностные оценки погрешности измерения; средства измерений; основы метрологического обеспечения; подготовка измерительного эксперимента; обработка результатов измерения; правовые основы обеспечения единства измерений; основные положения закона РФ об обеспечении единства измерений; правовые основы и научная база стандартизации; государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов; основные цели, объекты, схемы и системы сертификации; обязательная и добровольная сертификация; правила и порядок проведения сертификации.


1.3 Вычислительные машины, системы и сети

Многоуровневая организация вычислительных процессов, аппаратные и программные средства, классификация, назначение; понятия о функциональной, структурной организации и архитектуре ВМ; основные характеристики ВМ, методы оценки; архитектурные методы повышения производительности, процессоры, устройства; организация управления, современные микропроцессоры, тенденции развития; микроконтроллеры, тенденции развития; типы и основные принципы построения периферийных устройств, организация ввода-вывода, прерывания, персональные компьютеры; принцип открытой архитектуры, шины, влияние на производительность, системный контроллер и контроллер шин, организация внутримашинных обменов, особенности организации рабочих станций и серверов, многомашинные комплексы, стандартные интерфейсы для связи компьютеров, многопроцессорные системы, оценки производительности, телекоммуникации и компьютерные сети, влияние сетевых технологий на архитектуру компьютеров,
индустриальные системы, унификация, комплексирование информационных и управляющих систем.


1.4 Моделирование и идентификация систем управления

Классификация моделей и виды моделирования; примеры моделей систем; основные положения теории подобия; этапы математического моделирования; принципы построения и основные требования к математическим моделям систем; цели и задачи исследования математических моделей систем; общая схема разработки математических моделей; формы представления математических моделей; методы исследования математических моделей систем и процессов, имитационное моделирование; методы упрощения математических моделей; технические и программные средства моделирования.


1.5 Элементы и устройства автоматики

Типовые структуры и средства систем автоматизации и управления (САиУ) техническими объектами и технологическими процессами, назначение и состав технических средств САиУ, программно-технические комплексы; технические средства получения информации о состоянии объекта управления, датчики, измерительные преобразователи; технические средства использования командной информации и воздействия на объект управления, исполнительные устройства, регулирующие органы; технические средства приема, преобразования и передачи измерительной и командной информации по каналам связи; устройства связи с объектом управления, системы передачи данных, интерфейсы САиУ; аппаратно-программные средства распределенных САиУ, локальные управляющие вычислительные сети (ЛУВС), технические средства обработки, хранения информации и выработки командных воздействий; цифровые средства обработки информации в САиУ, управляющие ЭВМ, управляющие вычислительные комплексы (УВК), промышленные (индустриальные); микро-ЭВМ и микро -УВК, программируемые логические контроллеры, программируемые компьютерные контроллеры, однокристальные микроконтроллеры; программное обеспечение САиУ; устройства взаимодействия с оперативным персоналом САиУ, типовые средства отображения и документирования информации, устройства связи с оператором; принципы построения, классификация и технические характеристики; видеотерминальные средства, мнемосхемы, индикаторы; операторские панели и станции, регистрирующие и показывающие приборы.


1.6 Информационное обеспечение систем управления

Информационное обеспечение, информационные системы, базы данных, системы управления базами данных; жизненный цикл информационной системы; основные этапы проектирования информационной системы; внешнее проектирование, основные этапы проектирования информационных систем; языки описания данных и языки манипулирования данными в системах управления базами данных; методы доступа; многозадачные и многопользовательские информационные системы; расписания и протоколы; защита и секретность данных.
Информационные сети и телекоммуникации. Назначение, функции, состав, структура, характеристики классификация информационных сетей; многоуровневые архитектуры информационных сетей; информационные трассы; технологическое ядро информационных трасс; разновидности каналов: проводные; оптоволоконные, радиоканалы, спутниковые каналы, методы передачи данных на физическом уровне; методы передачи данных на канальном уровне; рекомендации и стандарты в области кодирования и сжатия информации, узлы сети пакетной коммутации; организация доступа к сетям пакетной коммутации в монопольном и пакетном режимах; архитектура и сервисы цифровых сетей интегрального обслуживания;; организация и сопровождение серверов информационных сетей; доступ к базам данным информационных сетей; тенденции и перспективы развития информационных сетей.


1.7 Автоматизация технологических процессов и производств

Подготовка технологических процессов и производств к автоматизации: модернизация и механизация оборудования, диспетчеризация; характеристики и модели оборудования; автоматизация технологических процессов на базе локальных средств, выбор, разработка и внедрение локальных автоматических систем; автоматизированные системы управления технологическими процессами, их функции и структуры; автоматизация управления на базе программно-технических комплексов; обоснование и разработка функций системы управления, информационного, математического и программного
обеспечения; интегрированные системы автоматизации и управления технологическими процессами, производствами и предприятиями, этапы разработки и внедрения.


1.8 Надежность систем управления

Показатели надежности технических и программных средств автоматизации, методы определения показателей надежности; надежность и эффективность систем автоматизации; методы повышения надежности и эффективности программно-технических средств и систем автоматизации.


1.9 Автоматизация проектирования систем и средств управления

Анализ существующих процессов проектирования систем управления (СУ); структура системы автоматизированного проектирования (САПР) СУ; техническое обеспечение САПР; лингвистическое, программное и информационное обеспечение САПР; автоматизация построения математических моделей СУ; моделирование СУ с помощью САПР; автоматизация анализа и синтеза СУ; автоматизация конструкторского и технологического проектирования СУ.


2 Критерии оценки ответов


Вступительные экзамены проводятся в письменной и устной форме.

Каждый экзаменационный билет содержит по пять вопросов. Максимальный балл на ответ одного вопроса оценивается 20 баллами.

Ответ на экзаменационный билет оценивается суммой ответов на пять вопросов и максимальный балл составляет 100 баллов.

Уровень ответа на вопрос экзаменационного билета оценивается членами экзаменационной комиссии.


3 Примерный перечень вопросов вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности «6М070200 – Автоматизация и управление»

- Разработать функциональную схему автоматизации смесителя, обеспечивающую регулирования температуры на выходе с коррекцией соотношения расходов, стабилизацию уровня. Обеспечить автоматический контроль температур на входе и выходе, концентрацию продукта на выходе, расходов на входе и уровня. Составить спецификацию приборов и средств автоматизации.

- Объясните принцип действия термоэлектрического преобразователя температуры. Выполнить подключение проводок (в виде таблицы) для следующего набора ПрСА и устройств, расположенных на щите оператора: блок питания 22БП-36, функциональный блок БИК-1, вторичный прибор 542-049.

- Проверить устойчивость системы П - регулирования концентрации С_А вещества А в реакторе с регулирующим воздействием по расходу V_А. Для измерения концентрации С_А используется первичный преобразователь с передаточной функцией:

,

где К₁=0,8(кмоль/мин)/(м³*мин); Т₁=2 мин; Т₂=2 мин..

- С помощью блокировок обеспечивается определенная последовательность технологических операций, включение и отключение исполнительных механизмов. Разработать релейно-контактную схему с последовательным включением трех исполнительных электродвигателей: М1, М2, М3. Покажите и опишите принцип работы схемы.

- Для одноконтурной АСР, используемой в автоматизируемом процессе необходимо рассчитать настройки ПИД-регулятора:

,.

Передаточная функция объекта по главному каналу регулирования задана в виде:

Расчет настроек S_П, S_И, S_Д выполните любым методом. Далее произведите расчет настроек Q_П, Q_И, Q_Д цифрового регулятора.

- Разработать функциональную схему автоматизации реактора идеального смещения, обеспечивающую регулирования концентрации на выходе с коррекцией соотношения расходов, стабилизацию уровня. Обеспечить автоматический контроль температур на входе и выходе, концентрацию продукта на выходе, расходов на входе и уровня. Составить спецификацию приборов и средств автоматизации.

- Объясните принцип действия первичного преобразователя температуры, которые вы выбрали для контроля температуры продукта на входе и выходе реактора. Выполнить соединение проводок (в виде таблицы) для ПрСА и устройств, расположенных в следующей последовательности: пускатель ПБР-2М, исполнительный механизм МЭО, блок БСПТ (К, 2К).

- Разработать релейно-контактную схему взаимной блокировки, исключающая одновременное включение двух реле, а, следовательно, и управляемых ими выходных, исполнительных и других устройств. Показать принципиальную схему, описать её работу.

- Составить дифференциальное уравнение датчика температуры - ртутного контактного термометра в системе регулирования температуры. Записать передаточную функцию и определить, каким типовым звеном можно представить ртутный контактный термометр.

- Объясните принцип действия и область применения расходомеров переменного перепада давления. Привести пример принципиальной схемы автоматического контроля и регулирования расхода жидкости в трубопроводе методом переменного перепада давлений с применением КТС ПГ « Метран ».

- С помощью блокировок обеспечивается определенная последовательность включения и отключения исполнительных механизмов. Разработать релейно-контактную схему с последовательным включением трех исполнительных электродвигателей: М1, М2, М3. Покажите и опишите принцип работы схемы.

- В электронных блоках регулятора в качестве корректирующего устройства широко используется RC – цепочка. Найдите дифференциальное уравнение цепочки и постройте кривую разгона рассматриваемой цепочки.

- Для одноконтурной АСР, используемой в автоматизируемом процессе необходимо рассчитать настройки ПИ - регулятора: ,.

Передаточная функция объекта по главному каналу регулирования задана в виде:

.

Расчет настроек S_П, S_И, выполните по методу Циглера – Никольса. На основе этого произвести расчет настроек цифрового регулятора Q_п, Q_и,_. Запишите алгоритм реализации этой цифровой системы регулирования с использованием фильтрации исходной информации.

- Объясните принцип действия деформационных манометров. Выполнить подключение проводок (в виде табл.) для ПрСА и устройств, расположенных в следующей последовательности: преобразователь Сапфир 22ДД, блок питания 22БП-36, функциональный блок БИК-1.

- Передаточная функция смесителя по каналу регулирования уровня жидкости имеет вид:

где К=50с^-1, Т₁= 0,2, τ = 5

определить переходную функцию и АФЧХ объекта.

- Разработать релейно-контактную схему последовательного включения исполнительных электродвигателей с центрального пункта кнопкой управления «Пуск». Останов осуществляется либо с центрального пульта кнопкой «Стоп», либо в аварийных случаях кнопками «Стоп1» ÷ «Стоп3». (Однолинейная схем силовых цепей двигателей М1 ÷ М3).

- Составьте блок - схему алгоритма и запишите на алгоритмическом языке программу линеаризации статической характеристики канала: "расход холодной воды G2 - уровень в смесителе Н", заданную следующими экспериментальными данными:

G2 - м3/час	0,002	0,003	0,004	0,005
H - м	0,400	0,500	0,550	0,600

- Нарисуйте и опишите структурную схему канала передачи сигналов от объекта управления к УВК. Перечислите выбранные функции АСУТП, выполняемые по каждому каналу контроля и регулирования.

- Разработать функциональную схему автоматизации абсорбера, предусмотрев стабилизацию перепада давления, состава очищенного газа и уровня в абсорбера, температуру после теплообменника. Обеспечить контроль всех регулируемых параметров, а также расходы входных потоков и уровень в сборнике.

- Объясните принцип действия расходомера переменного перепада давления (ротаметр). Начертите схему внешних проводок для контроля и регулирования расхода газа в трубопроводе, методом переменного перепада давлений. Расстояние до операторского помещения 50 м. Комплекс ПрСА выбрать производства ПГ « Метран ».

- Составьте структурную схему АСР, соответствующую системе регулирования. Проверить устойчивость системы с П – регулятором R(p)=0.5, и объектом , где К₁=0,5; Т₁=5 мин; Т₂=2 мин..

- Разработать релейно-контактную схему управления компрессором с автоматическим регулированием давления в системе. Схема должна обеспечить периодическое включения и отключения, т.е. двухпозиционное регулирование давления в пределах в пределах от минимального до максимального заданного значения. Использовать электроконтактный термометр в схеме.

- При построении функциональной схемы автоматизации смесителя возникает задача выбора адаптивной или неадаптивной АСР. Что такое адаптивная система регулирования? Целесообразно ли ее применение для автоматизации данного объекта? Опишите, какие характеристики современного промышленного компьютера, используемого для управления данным процессом: марка и тактовая частота процессора (CPU), размер оперативной памяти (RAM), емкость и скорость вращения жесткого диска (HD), характеристики монитора.

- Разработать функциональную схему автоматизации абсорбера, обеспечивающую соотношения расходов абсорбента G_а и газа G_г на входе в аппарат с коррекцией по концентраций раствора С_вых на входе абсорбера. Обеспечить контроль всех регулируемых параметров, и расходов входных потоков.

- Объясните принцип действия хроматографического метода анализа концентрации газа. Выполнить подключение проводок (в виде таблицы) для ПрСА и устройств, расположенных в следующей последовательности: пускатель ПБР-2М, исполнительный механизм МЭО, блок БСПТ (К, 2К).

- Динамические характеристики аппарата по регулирующему каналу, датчика температуры и исполнительного механизма аппроксимируются апериодическими звеньями 1-го порядка с одинаковыми постоянными времени Т= 30 с и коэффициентами усиления К₁= 5 град/м /час, К₂ = 1,4 мв/град, К₃ = 0,6 м /час/па. Рассчитать максимально возможный из условий устойчивости АСР коэффициент усиления пропорционального регулятора.

- Разработать релейно-контактную схему автоматического регулирования температуры жидкости в технологическом аппарате. Датчиком является электроконтактный манометрический термометр, исполнительным механизмом - задвижка с электродвигательным приводом. Управление приводом осуществляется релейно-контактным устройством.

- Для одноконтурной АСР, используемой в автоматизируемом процессе необходимо рассчитать настройки ПИ регулятора:

,.

Передаточная функция объекта по главному каналу регулирования задана в виде:



Расчет настроек S_П, S_И выполните по методу Циглера – Никольса. На основе этого произведите расчет настроек цифрового регулятора Q_п, Q_и . Запишите алгоритм реализации этой цифровой системы регулирования.

- Разработать функциональную схему автоматизации реактора, обеспечив при этом стабилизацию температуры в реакторе, стабилизацию концентрации продукта В путем регулирования соотношения расходов веществ А и В с коррекцией по концентрации продукта. Обеспечить контроль всех регулируемых параметров, а также расходы входных потоков и уровень в реакторе.

- Начертите схему внешних проводок для контроля и регулирования расхода жидкости в трубопроводе бесконтактным способом. Расстояние до операторского помещения 50 м. Комплекс ПрСА выбрать ПГ « Метран ».

- Опишите метод определения устойчивости замкнутой системы по логарифмическим частотным характеристикам разомкнутой системы. Приведите пример. Нарисуйте структурную схему АСР.

- Разработать релейно-контактную схему автоматического регулирования температуры жидкости в технологическом аппарате. Датчиком температуры является электроконтактный манометрический термометр, исполнительным механизмом - задвижка с электродвигательным приводом. Управление приводом осуществляется релейно-контактным устройством.

- Разработать схему фотореле. Привести пример управления какого-либо устройства с применением фотореле. Показать и описать работу схемы. Обосновать выбор элементов схемы.

- Рассчитайте оптимальную настройку фильтра К, обеспечивающую минимум дисперсии ошибки фильтрации G_е² ,которая определяется по формуле:

G_е² = (К-1)*(K-1) + К*G_х²/G_k² , где G_х² = 40; G_k²= 20.

- Опишите состав современного программного обеспечения АСУТП. В чем состоит принципиальное отличие алгоритмов фильтрации, прогноза и сглаживания, используемых в АСУТП

- Разработать функциональную схему автоматизации периодического реактора, обеспечив стабилизацию температуры в реакторе с коррекцией по температуре исходной смеси. Обеспечить контроль всех регулируемых параметров, а также расходы входных потоков и уровень в реакторе.

- Объясните принцип действия уравновешенного моста, работающего в комплекте с термометром сопротивления. Выполнить соединение проводок (в виде таблицы) для ПрСА и устройств, расположенных в следующей последовательности: ТСМ 0879-01,интеллектуальный датчик STT 3000, защитно-диодное устройство В 01.001, самописец VP131.

- Проверить устойчивость системы П - регулирования концентрации С_А вещества А в реакторе с регулирующим воздействием по расходу V_А для измерения концентрации Са используется первичный преобразователь с передаточной функцией:

,

где К₁=0,8 ( кмоль/мин) /(м³мин), Т₁ =2 мин, Т₂ = 2 мин.

- Разработать релейно-контактную схему, реализующую логическую функцию. Привести схему и описать её работу.

- Опишите состав АСУТП и дайте краткую современную характеристику всех его компонентов (ПО, ТО, ИО, ОО, ОпП).

- Разработать функциональную схему автоматизации ректификационной колонны , обеспечивающую регулирование соотношение расходов исходного продукта и греющего пара с коррекцией по составу кубового продукта. Обеспечить контроль регулируемых параметров, а также расходы входных потоков и уровень в кубе колонны.

- Объясните принцип действия кондуктометрического анализатора жидкости и область применения. Выполнить соединение проводок (в виде таблицы ) для следующего набора ПрСА и устройств, расположенных на щите оператора: блок питания 22БП-36, функциональный блок БИК-1, вторичный прибор 542-049.

- Установить работоспособность ( устойчивость) АСР с П - регулятором если:

и

Оценить статическую ошибку переходных процессов в АСР.

- Разработать транзисторно-транзисаторную логическую схему реализующую логическую функцию c применением многоэмиторного транзистора. Привести и описать принцип работы схемы. Дать характеристику и назначение элементов в схеме.

Список рекомендуемой литературы

1. Номенклатурные справочники и прайс-листы фирм производителей современных технических средств автоматизации (СНГ и дальнее зарубежье, 2003-2008 г, имеются на кафедре АТУ, в том числе в электронном варианте).
   
2. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Профессия, 2003.
   
3. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. - 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Химия, 1985. -352с. .Шувалов В.В .и др. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности.-3-е изд. перераб. и доп. -М.: Химия, 1991, -478с.
   
4. Б. Куо. Теория и проектирование цифровых систем управления. -М: Машиностроение, 2006.-448с.
   
5. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. -М: Энергия, 2003.-440с.
   
6. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. -М: Энергоатомиздат, 2005.-294с.
   
7. Ротач В.Я. Практикум по курсу ТАУ. Часть I. Расчет САР с аналоговыми регуляторами. -М: МЭИ, 1992. -52с.
   
8. Ротач В.Я. Практикум по курсу ТАУ. Часть II. Расчет САР с»цифровыми регуляторами. -М.: МЭИ, 1992. -52с.
   
9. Ротач В.Я. и др. Автоматизация настройки систем регулирования. М.: Энергоатмиздат 2004, 272 с.
   
10. Автоматизация типовых технологических процессов и установок. М.: Энергоатомиздат, 2000, 43 с.
    
11. Романчик А.Л., Рудакова Л.Н. Автоматизация технологических процессов. Учебное пособие. Алматы, АИЭС, 1999. 89с.
    
12. Бегдуллаев К.Б. Автоматизация исследования систем управления. Учебное пособие. Алматы, МВиССО., 1985.
    
13. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. Технические средства и лабораторные работы. Изд. 3-е. –М.: Химия, 1988, 288 с.
    
14. А.В. Казаков, М.В. Кулаков, Ю.К. Мелюшев. Основы автоматики и автоматизации химических производств. -М.: Машиностроение, 2006.-376с.
    
15. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие /А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев,
    
16. Шински Ф. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов. -М.: Химия, 2004. -336с.
    
17. Перов В.Л. Основы теории автоматического регулирования химико-технологических процессов. –М: Химия, 2000, 352с