Методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Автоматизація технологічних процесів» для студентів напряму



Скачати 165.01 Kb.
Дата конвертації09.11.2016
Розмір165.01 Kb.


Національна металургійна академія України


РОБОЧА ПРОГРАМА,

методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни

«Автоматизація технологічних процесів» для студентів напряму

6.050202– Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології

Дніпропетровськ НМетАУ 2010




Робочий план дисципліни




Розподіл навчальних годин (денна та заочна форма навчання)








денна форма

заочна

форма


Усього годин за навчальним планом

180

180

у тому числі:

Аудиторні заняття

72

28


з них:

лекції

56

20


лабораторні роботи

8

8

практичні заняття

8

-

семінарські заняття

-

-

Самостійна робота


106

152

у тому числі при :

підготовці до аудиторних занять


36

10


підготовці до модульних контрольних робіт

45

-


виконанні курсових проектів (робіт)

-

-

виконанні індивідуальних завдань

-

40

опрацюванні розділів програми, які не викладаються на лекціях

27

102

Підсумковий контроль


д.зал.

зал.


Характеристика дисципліни

Навчальна дисципліна "Автоматизація технологічних процесів" є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки студентів напряму 7.092501– Автоматизація технологічних процесів і виробництв.



Мета вивчення дисципліни – засвоєння знань та набуття необхідних навичок щодо дій, пов’язаних з розробкою АСР технологічних процесів в металургійній галузі.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен



знати:

  • технологічні особливості основних металургійних агрегатів як технологічних об’єктів управління;

  • основні збурення та управляючі впливи в металургійних процесах;

  • технічну структуру та функції АСУТП в металургійному виробництві.

вміти:

  • використовуючи аналіз конструктивних і технологічних особливостей ТОУ та його технологічного регламенту, вибрати змінні управління;

  • визначити основні збурення та можливість їх компенсації за обраними каналами управляючих дій;

  • формулювати задачі автоматизації для технологічних об’єктів металургійної галузі;

  • висувати обґрунтовані вимоги до якості та швидкодії АСР технологічних параметрів металургійного виробництва;

  • синтезувати структуру АСР та укладати функціональні схеми автоматизації металургійних об’єктів;

  • аналізувати роботу АСР.

 Критерії успішності – отримання позитивної оцінки при складанні заліку у тестовій формі.

 Засоби діагностики успішності навчання – отримання позитивної оцінки при захисті домашньої контрольної роботи у тестовій формі.



Зв’язок з іншими дисциплінами – вивчення матеріалу дисципліни базується на знаннях з “Теорії автоматичного управління”, “Технічних засобів автоматизації”, “Основ проектування систем автоматизації”, „Термодинаміки та теплотехніки”.

Дисципліна “Автоматизація технологічних процесів” є завершальною на етапі підготовки бакалаврів за напрямом “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології”.



Зміст дисципліни

Лекційний курс



тем

Назва розділу/теми та її зміст

Тривалість (годин)

1

Доменна піч як об’єкт упарвління

Особливості доменної печі як технологічного об’єкта управління.Задачі управління доменним процесом. Основні збурюючі та керуючі впливи доменного процесу.



4 г самост.

роботи.


Літер.[2,3]

2

Локальні системи стабілізації окремих параметрів доменного процесу

Стабілізація параметрів гарячого дуття, тиску колошникового газу, розподілу дуття по фурмах доменної печі, керування витратами й розподілом вугілього пилу та кисню по фурмах доменної печі та ін.



6 г самост.

роботи.

Літер.[2,3]


3

Автоматизація дуттєвого режиму доменних печей

Автоматична стабілізація витрати дуття на доменну піч.

Автоматична стабілізація температури та вологості дуття.


6 г самост.

роботи.

Літер.[2,3]


4

Автоматичне управління роботою нагрівачів повітря доменних печей

Автоматичне переключення нагрівачів повітря в режими нагрівання та дуття. Способи автоматичної стабілізації температури куполу. Попарно-параллельна робота нагрівачів повітря доменних печей.



6 г самост.

роботи.

Літер.[2,3]


5

Автоматичний контроль і управління розподілом газового потоку по перетину колошника доменної печі

Методи та технічні засоби для контролю розподілу газового потоку по перетину колошника доменної печі.



6 г самост.

роботи.

Літер.[2,3]


6

Автоматичне управління ходом доменної печі. Інформація, яка використовується для оцінки ходу печі. Керуючі впливи систем управління ходом печі, управління загрузкою матеріалів та їх розподілом на колошнику доменної печі.

6 г самост.

роботи.

Літер.[2,3]


7

Автоматизація киснево-конвертерного процесу

Особливості кисневих конверторів як технологічних об’єктів управління. Основні збурюючі та управляючі впливи киснево-конвертерного процесу.Технічна структура та функції АСУТП у кисневих конвертерах.




1г лекц.

4г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



8

Статичне управління киснево-конверторним процесом

Математичні моделі статичного управління, їх аналіз та методи адаптації за результатами попередніх плавок.



1г лекц.

4г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



9

Динамічне управління киснево-конвертерним процесом

Постановка задачі та основні функції підсистем динамічного управління кисневим конвертером. Використання математичних моделей та поточної інформації для управління динамікою процесів у конвертері та визначення моменту припинення продувки.



2 лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]





10

Прогноз параметрів металу в кисневому конвертері без його повалки.

Методи автоматизованого прогнозу поточної концентрації вуглецю за складом конвертерних газів та датчиками занурення.



2 г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




11

Методи контролю температури металу в кисневом конвертері без його

повалки. Використання термоелектричних термометрів та пірометрів випромінювання для контролю температури металу в кисневих конвертерах.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




12


Застосування автоматизованих вимірювальних зондів для контролю та управління процесами в кисневих конвертерах.

Контроль температури металу, його окисленості та концентрації вуглецю з використанням автоматизованих зондових установок.


1г лекц.


4 г самост.

роботи.


Літер.[1,3]

13

АСУТП МБЛЗ.

Вплив автоматизації безперервного лиття сталі на техніко-економічні показники процесу та умови праці технологічного персоналу. Сучасний обсяг автоматизації МБЛЗ.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




14

Розподілена структура АСУТП МБЛЗ. Основні інформаційні та управляючі функції локального та верхніх рівнів АСУТП МБЛЗ.

1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



15

Управління рівнем металу в проміжному ковші та кристалізаторі МБЛЗ.

Особливості динаміки об’єктів управління та технологічні вимоги щодо якості перехідних процесів у цих об’єктах.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]





16

Контроль і управління тепловими процесами в кристалізаторі.

Особливості охолодження і формування злитку в кристалізаторах МБЛЗ та методи управління витратами води на охолодження кристалізаторів.




1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



17

Управління вторинним охолодженням заготовки в зонах вторинного охолодження (ЗВО) в сталих режимах лиття.

Математичні моделі та структура підсистем управління витратами води для охолодження заготовки в ЗВО в сталих режимах лиття.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




18

Управління вторинним охолодженням заготовки в зонах вторинного охолодження (ЗВО) в перехідних режимах лиття.

Умовна швидкість розливки металу на МБЛЗ та її використання для керування витратами води на окремі ЗВО в перехідних режимах лиття.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




19

Вимірювання довжини безперервного злитку та управління його мірним різанням.

Методи вимірювання довжини злитків, сигналізація кратності та автоматичне управління різанням безперервного злитку з мінімізацією немірних залишків.





1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



20

Контроль якості безперервного злитку (математичний дефектоскоп) та задача створення ливарно-прокатних комплексів.

Технологічні задачі систем прогнозування якості заготовок, їх інформаційні та управляючі функції.




1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




21

Автоматизація агрегатів позапічної обробки сталі.

Сучасні вимоги до якості металопродукції.Задачі процесів позапічної обробки сталі та їх автоматизації..



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



22

Технічна структура та функції АСУТП агрегатів доводки сталі у ковші при атмосферному тиску. Основні функції локального та верхнього рівнів АСУТП АДС.

1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]



23


Технічна структура та функції АСУТП вакуумної обробки сталі .

Основні функції локального та верхнього рівнів АСУТП обробки сталі вакуумом.



1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]





24

Математичні моделі процесів позапічної обробки сталі та їх адаптація за результатами вимірювання параметрів готової сталі..

1г лекц.

4 г самост.

роботи.

Літер.[1,3]




Лабораторні заняття



роботи

Тема роботи

Тривалість (годин)

1

Управління киснево-конвертерним процесом.


8








Практичні заняття



роботи

Теми занять

Тривалість (годин)





















Рекомендована література

  1. Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУТП в черной металлургии. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1999. – 310 с.

  2. Автоматическое управление металлургическими процесами А.М. Беленький , В.Ф.Бердышев, О. М. Блинов, В.Ю.Каганов., - М,: Металлургия, 1989. – 380 с.

  3. Конспект лекцій з дисципліни «Автоматизація технологічних процесів» для студентів спеціальності 7.092501 «Автоматизація технологічних процесів і виробництв». Укладач Литвинов Б.О., - НМетАУ, 2008. – 196 с.

Методичні вказівки
Навчальним планом заочного факультету передбачено виконання однієї контрольної роботи з дисципліни "Автоматизація технологічних процесів " .

Варіант завдання на контрольну роботу та необхідні числові данні для розрахунків визначає викладач в період установчих занять.



КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
Навчальним планом заочного факультету передбачено виконання однієї контрольної роботи з дисципліни "Автоматизація технологічних процесів " .

Варіант завдання на контрольну роботу та необхідні числові данні для розрахунків визначає викладач в період установчих занять.




Варіант 1

Доменна піч як об’єкт автоматизованого управління. Статичні та динамічні характеристики доменного процесу. Автоматичний контроль основних параметрів доменного процесу.


Варіант 2

Локальні системи стабілізації окремих параметрів доменного процесу. Автоматична стабілізація витрати киснево – провітряного дуття. Автоматичний розподіл дуття по фурмах доменної печі. Регулювання витрати та розподілу вугільного пилу та кисню по фурмах доменної печі.


Варіант 3

Локальні системи стабілізації окремих параметрів доменного процесу. Автоматична стабілізація температури гарячого дуття. Автоматична стабілізація вологості гарячого дуття доменних печей. Автоматична стабілізація тиску колошникового газу.


Варіант 4

Автоматичне управління роботою нагрівачів повітря доменних печей.


Варіант 5

Автоматичне управління шихтовкою та загрузкою матеріалів у доменну піч.

Методи контролю рівня матеріалів та профілю їх засипу на колошнику печі.
Варіант 6

Автоматичне управління тепловим режимом доменної печі. Методи оцінки теплового стану доменних печей.


Варіант 7

Автоматичний контроль та управління розподілом газового потоку по перетину колошника доменної печі.


Варіант 8

Автоматичне управління ходом доменної печі.


Варіант 9

Особливості кисневих конверторів як технологічних об’єктів управління. Основні збурюючі та управляючі впливи киснево-конвертерного процесу. Технічна структура та функції АСУТП у кисневих конвертерах .


Варіант 10

Використання газоаналітичних вимірювальних комплексів на базі мас-спектрометрів в системах автоматизації кисневих конверторів .


Варіант 11

Інформаційне забезпечення АСУТП у кисневих конверторах. Методи та технічні засоби контролю температури чавуну, його хімічного складу в конверторних цехах, витрати та загальної кількості дуття, положення кисневої фурми та її охолодження, положення конвертора та інш.


Варіант 12

Методи та технічні засоби вимірювання температури металу в кисневих конверторах без їх повалки. Особливості використання термоелектричних термометрів та пірометрів випромінювання для контроля температури в конверторах.


Варіант 13

Статичне управління киснево-конверторним процесом.

Математичні моделі статичного управління, їх порівняльний аналіз та методи адаптації за результатами попередніх плавок.
Варіант 14

Постановка задачі та основні функції підсистем динамічного управління кисневим конвертером. Використання математичних моделей та поточної інформації для управління динамікою процесів у конвертері.


Варіант 15

Методи автоматизованого прогнозу поточної концентрації вуглецю в кисневому конвертері за складом конвертерних газів . Головні причини помилок у прогнозуванні поточної концентрації вуглецю в металі цими методами та способи покращення прогнозу.


Варіант 16

Контроль окисленості металу і концентрації вуглецю з використанням активометрів та автоматизованих зондових установок.

.

Варіант 17

Технічна структура та функції АСУТП агрегатів доводки сталі у ковші при атмосферному тиску. Основні функції локального та верхнього рівнів АСУТП АДС.


Варіант 18

Технічна структура та функції АСУТП вакуумної обробки сталі .

Основні функції локального та верхнього рівнів АСУТП обробки сталі вакуумом.
Варіант 19

АСУТП МБЛЗ. Вплив автоматизації безперервного лиття сталі на техніко-економічні показники процесу та умови праці технологічного персоналу. Сучасний обсяг автоматизації МБЛЗ, основні інформаційні та управляючі функції локального рівня АСУТП МБЛЗ.



Варіант 20

Сучасний обсяг автоматизації МБЛЗ, основні інформаційні та управляючі функції верхніх рівнів АСУТП МБЛЗ.


Варіант 21

Управління рівнем металу в проміжному ковші МБЛЗ. Методи автоматичного контролю рівня металу в промковші.

Особливості динаміки управління та технологічні вимоги щодо якості перехідних процесів при управлінні рівнями металу в проміжному ковші.
Варіант 22

Управління рівнем металу в кристалізаторі МБЛЗ. Методи автоматичного контролю рівня металу в кристалізаторах.

Особливості динаміки управління та технологічні вимоги щодо якості перехідних процесів при управлінні рівнями металу в цьому об’єкті.
Варіант 23

Контроль і управління тепловими процесами в кристалізаторах МБЛЗ.

Особливості охолодження і формування злитку в кристалізаторах та методи управління витратами води на охолодження кристалізаторів.
Варіант 24

Математичні моделі та структура підсистем управління витратами води для охолодження заготовки в зонах вторинного охолодження (ЗВО) в сталих режимах лиття.



Варіант 25

Управління вторинним охолодженням заготовки в зонах вторинного охолодження (ЗВО) в перехідних режимах лиття.

Умовна швидкість розливу металу на МБЛЗ та її використання для управління витратами води на окремі зони охолодження в перехідних режимах лиття.
Варіант 26

Вимірювання довжини безперервного злитку та управління його мірним різанням. Методи вимірювання довжини злитків, сигналізація кратності та автоматичне управління різанням безперервного злитку в тому числі на завершальній стадії розливу плавки з мінімізацією немірних залишків.





Укладач :




Доцент, к.т.н

/Б.О. Литвинов/

Підпис


Завідувач кафедри АВП доцент, к.т.н

/ О.П. Єгоров /

підпис


Програму затверджено на засіданні кафедри АВП

протокол № _________ від 13травня 2010 р.




Завідувач кафедри доцент, к.т.н.

/ О.П. Єгоров /










База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка