Робоча навчальна програма дисципліни



Скачати 189.69 Kb.
Дата конвертації09.12.2016
Розмір189.69 Kb.


Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"
"ЗАТВЕРДЖУЮ"

Декан теплоенергетичного факультету

________________ Є.М.Письменний

"___"________ 2007р.



Робоча навчальна програма дисципліни

Основи автоматизації теплоенергетичних процесів”


для напрямків підготовки (спеціальностей)

Бакалавр 6.0925

Спеціаліст 7.092501, 7.092502

Програму рекомендовано кафедрою АТЕП

Протокол засідання кафедри

№ 1 від " 30 " серпня 2007 року

Зав. каф. АТЕП _____________ Ю.М. Ковриго

Київ - 2007



I. Загальні відомості
Дисципліна “Основи автоматизації теплоенергетичних процесів” (далі Дисципліна) належить до циклу професійно орієнтованих дисциплін за переліком ОПП-94.

Забезпечуючими дисциплінами є дисципліни “Теорія автоматичного управління”, “Теплотехнічні вимірювання” і “Технічні засоби автоматизації”.



Дисципліна забезпечує дисципліну “Автоматизація технологічних процесів і виробництв”.
ІІ. Розподіл навчального часу


Форма навчання

Семестр

Всього

Лек.

Практ.

Лаб.

Індив.

СРС

Атестація

Денна

8

216

64

16

32



104

Іспит

Заочна


























III. МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ
Дисципліна є вступом до вивчення теорії і практики автоматизації технологічних процесів і виробництв і формує базові знання, вміння і навички з промислової автоматизації.
В результаті вивчення дисципліни студенти повинні знати:

  • структуру інтегрованої АСУ підприємством і місце АСУ ТП в ній

  • види забезпечень, порядок розробки і введення в дію АСУ ТП

  • структури типових одноконтурних і багатоконтурних САР

  • структури і порядок функціонування типових АСР об’єктів в енергетиці і промисловості

  • схеми логічні і порядок функціонування теплових захистів об’єктів в енергетиці і промисловості


В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

  • прийняти технічні рішення з автоматизації типових об’єктів в енергетиці і промисловості

  • розробити схему функціональну АСР режимного параметру

  • розробити схему структурну вимірювальних каналів і розрахувати вимірювальні канали

  • розробити схему структурну надійності АСР і розрахувати надійність реалізації інформаційних, регулюючих і захисних функцій

  • розрахувати пропускну здатність і вибрати типорозмір регулюючого органа

  • розробити схему структурну САР і розрахувати аналоговий або релейно імпульсний регулятор

  • змоделювати і дослідити на грубість типову одноконтурну САР з ПІ регулятором

  • розробити основні проектні рішення з автоматизації типових об’єктів в енергетиці і промисловості


В результаті вивчення дисципліни студенти повинні мати навички з:

  • моделювання і дослідження на грубість типової двоконтурної САР з ПІ регулятором

  • розробки логічних схем теплових захистів об’єктів в енергетиці і промисловості


iV. тЕМАТИЧНИЙ ПЛАН


Семестр

Розділ навчального матеріалу

(згідно з Розділом V програми)



Всього

Лек.

Практ.

Лаб.

Індив.

СРС

8

Розділ 1

36

16







20

Розділ 2

36

16







20

Розділ 3

80

8

16

32



24

Розділ 4

36

16







20

Розділ 5

28

8







20

Всього

216

64

16

32



104


V. зМІСТ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ
Розділ 1. Елементи теорії технічних систем

Теми

  1. Керування як процес прийняття і реалізації рішень. Керівництво, планування, управління і регулювання (програмно логічне управління)

  2. Структура інтегрованої АСУ. ОАСУ. АСУ В. АСУ ТП. АСР і СПЛУ. Жорстка і гнучка автоматизація. Робототехнічні комплекси

  3. Структура і елементна база сучасних АСУ ТП і АСР

  4. Типові функції дворівневої АСУ ТП. Режими функціонування АСУ ТП

  5. Види забезпечень АСУ ТП. Стадії і етапи створення АСУ ТП

  6. Класифікація об’єктів управління. Сигнальні і параметричні збурення в САР

  7. Основні принципи класичної і некласичної парадигми автоматизації. Порівняльний аналіз

  8. Теорія інваріантності, теорія обернених задач динаміки і теорія грубості як теоретичний базис синтезу технічно оптимальних САР


Розділ 2. Типові САР

Теми

  1. Класифікація САР в складі АСУ ТП

  2. Одноконтурна САР з ПІ регулятором

  3. Одноконтурна САР з ПІІ2 регулятором

  4. Одноконтурна САР з упереджувачем Сміта

  5. Одноконтурна САР з коливальним об’єктом

  6. Система програмного регулювання

  7. Імпульсна САР

  8. Релейна САР

  9. Комбінована САР

  10. Каскадна САР

  11. Двоімпульсна САР

  12. Система зв’язаного регулювання


Розділ 3. Комплексний розрахунок промислових САР

Теми

  1. Порядок розрахунку і налагодження промислових САР

  2. Розрахунок вимірювальних каналів

  3. Апроксімація перехідних характеристик об’єктів управління

  4. Розрахунок ПІ регулятора

  5. Розрахунок промислового ДП регулюючого блока

  6. Порядок моделювання САР. Аналіз САР на чутливість

  7. Розрахунок регулюючого органа

  8. Розрахунок надійності

  9. Розрахунок техніко економічної ефективності


Розділ 4. Типові задачі регулювання теплоенергетичних об’єктів

Теми

  1. Задача регулювання теплового режиму топки

  2. Регулювання температури

  3. Регулювання економічності згоряння палива

  4. Задача регулювання аеродинамічного (гідравлічного) режиму топки

  5. Регулювання розрідження або тиску в топці

  6. Задача регулювання продуктивності

  7. Регулювання рівня

  8. Регулювання витрати

  9. Регулювання тиску в колекторі

  10. Регулювання потужності енергоблока

  11. Задача регулювання перегріву пари

  12. Регулювання температури первинної пари

  13. Регулювання температури вторинної пари

  14. Задача технічного і комерційного обліку витрати енергоресурсів

  15. Технічний і комерційний облік витрати палива

  16. Технічний і комерційний облік витрати тепла


Розділ 5. Програмно логічне керування технологічним обладнанням

Теми

    1. Керування переміщенням

    2. Класифікація захистів і блокувань

    3. Технологічна сигналізація

    4. Електричні захисти

  1. Захисти від підвищення і зниження тиску

    1. Захисти від підвищення і зниження рівня

    2. Захисти від утворення вибухонебезпечної суміші в промислових топках

Тематичний план лекцій



Семестр

Лекція

Теми навчального матеріалу

(згідно з Розділом V програми)



Посилання на літературу

Дидактичні засоби

8

  1. Лекція 1

1.1

Л. 5, підрозділ 1.1, розділ 3

Л. 5, підрозділ 1.1, розділ 3

  1. Лекція 2

1.2

  1. Лекція 3

1.3

  1. Лекція 4

1.4

  1. Лекція 5

1.5

  1. Лекція 6

1.6

  1. Лекція 7

1.7

  1. Лекція 8

1.8

  1. Лекція 9

2.1, 2.2

Л. 1, розділ 2

Л. 2


Л. 4

Л. 1, розділ 2

Л. 2


Л. 4

  1. Лекція 10

2.3, 2.4

  1. Лекція 11

2.5, 2.6

  1. Лекція 12

2.7, 2.8

  1. Лекція 13

2.9

  1. Лекція 14

2.10

  1. Лекція 15

2.11

  1. Лекція 16

2.12

  1. Лекція 17

3.1 – 3.3

Л. 1, розділ 1

Л.2


Л. 3

Л. 4


Л. 1, розділ 1

Л.2


Л. 3

Л. 4


  1. Лекція 18

3.4, 3.5

  1. Лекція 19

3.6, 3.7

  1. Лекція 20

3.8, 3.9

  1. Лекція 21

4.1, 4.2

Л. 1, розділ 2

Л. 1, розділ 2

  1. Лекція 22

4.3, 4.4

  1. Лекція 23

4.5, 4.6

  1. Лекція 24

4.7, 4.8

  1. Лекція 25

4.9, 4.10

  1. Лекція 26

4.11, 4.12

  1. Лекція 27

4.13, 4.14

  1. Лекція 28

4.15, 4.16

  1. Лекція 29

5.1, 5.2

Л. 1, підрозділи 5.1 – 5.5

Л. 1, підрозділи 5.1 – 5.5

  1. Лекція 30

5.3, 5.4

  1. Лекція 31

5.5, 5.6

  1. Лекція 32

5.7


VI. ТЕМАТИКА ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
Метою практичних занять є набуття вмінь з комплексного розрахунку промислових одноконтурних САР.

Комплексне практичне заняття

  1. Розрахунок вимірювальних каналів АСР

  2. Розрахунок надійності реалізації функцій АСР

  3. Розрахунок регулюючого органа

  4. Розрахунок виконавчих каналів АСР

  5. Розрахунок техніко економічної ефективності АСР

Тематичний план практичних занять



Семестр

Практичні заняття

Теми практичних занять

(згідно з Розділом V програми)



Тривалість, год

Посилання на літературу

Дидактичні засоби

8

  1. Заняття 1

3.2

3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

  1. Заняття 2

3.8

3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

  1. Заняття 3

3.7

3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

  1. Заняття 4

3.3 – 3.5

4

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л. 4


Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л.4


  1. Заняття 5

3.9

3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3

Л. 1, розділ 1

Л. 2


Л. 3


VII. ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
Метою лабораторних робіт є набуття вмінь з дослідження, налагодження і аналізу функціонування промислової одноконтурної САР.

Комплексна лабораторна робота

  1. Експериментальні дослідження, налагодження і аналіз функціонування промислової одноконтурної САР

  2. Моделювання і дослідження на грубість одноконтурної САР

Тематичний план лабораторних робіт



Семестр

Лабораторні роботи

Теми лабораторних робіт

(згідно з Розділом V програми)



Тривалість, год

Посилання на літературу

Дидактичні засоби

8

  1. Робота 1

3.3 – 3.5

26

Методичні вказівки

Методичні вказівки

  1. Робота 2

3.6

6



VIII. Індивідуальні завдання

Розрахункова частина атестаційної роботи виконується на основі Розділу 3 навчального матеріалу (див. розд. V). Нижче наведений зміст відповідного розділу пояснювальної записки атестаційної роботи бакалавра.
1. Розрахунок метрологічних характеристик вимірювальних каналів АСР (Л 2, Л 3)

1.1. Вимоги до метрологічного забезпечення АСР

1.2. Структурна схема вимірювальних каналів АСР

1.3. Розрахунок відносної і абсолютної похибки вимірювальних каналів АСР

Висновки

2. Розрахунок надійності функціонування АСР (Л 2, Л 3)

2.1. Вимоги до надійності реалізації функцій АСР

2.2. Структурна схема надійності реалізації функцій АСР

2.3. Розрахунок надійності реалізації функцій АСР

Висновки

3. Розрахунок динаміки САР (Л.1, Л 2, Л 3, Л.4)

3.1. Вимоги до якісних показників функціонування САР

3.2. Апроксимація перехідної характеристики об’єкту управління

3.3. Розрахунок регулятора САР

3.4. Розрахунок промислового регулюючого блока

3.5. Моделювання і аналіз чутливості САР

Висновки

4. Розрахунок виконавчої частини САР (Л 2, Л 3)

4.1. Вимоги до витратної характеристики регулюючого органа АСР

4.2. Вибір типорозміру регулюючого органа за його умовною пропускною здатністю

4.3. Вибір типу і моделі виконавчого механізма

Висновки

5. Техніко-економічний розрахунок АСР (Л 3)

5.1. Вимоги до техніко-економічної ефективності АСР

5.2. Аналіз функціонування АСР

5.3. Розрахунок економічної ефективності АСР

Висновки
IX. КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ
Контрольні роботи виконуються в процесі або після вивчення кожного розділу навчального матеріалу (див. розд. V). Всього виконуються 5 контрольних робіт.
X. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Загальний рейтинг з дисципліни враховує роботу студента протягом семестру та рівень знань, умінь і навичок, які студент виявив на іспиті. Загальний рейтинг разом з іспитом формується як сума рейтингів поточної успішності і рейтингу іспиту. Максимальне значення загального рейтингу складає 100. Загальний рейтинг перераховується у чотирибальну оцінку за таблицею.
Перерахування загального рейтингу у чотирибальну оцінку


Загальний рейтинг

Оцінка

90 – 100

Відмінно

75 – 89

Добре

60 – 74

Задовільно

менше 60

Незадовільно

Рейтинги успішності обчислюються згідно з таблицею.


Рейтинги успішності

Семестр

Максимальний рейтинг

Лек.

Практ.

Лаб.

Індив.

Іспит

8

10

20

20



50


XI. НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ
Список основної літератури

  1. Батюк С.Г. Збірник функціональних і структурних схем типових промислових САР.// Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ “КПІ”

  2. Батюк С.Г., Лось В. Довідковий посібник до виконання розрахункової частини атестаційної роботи бакалавра.// Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ “КПІ”

  3. Батюк С.Г. Довідковий посібник з комплексного інженерного розрахунку промислових САР в курсовому і дипломному проектуванні.// Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ “КПІ”

  4. Батюк С.Г. Методичний посібник з моделювання промислових САР в лабораторних роботах.// Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ “КПІ”

  5. Батюк С.Г. Збірник довідкових матеріалів з елементної бази і структури ПТКЗА.// Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ “КПІ”


Список додаткової літератури

  1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами.– М.: Энергоатомиздат, 1985

  2. Стефани Е. П. Основы построения АСУТП.– М.: Энергоатомиздат, 1982

  3. Демченко В.А. Автоматизация и моделирование технологических процессов АЭС и ТЭС.– М.: Астропринт, 2001

  4. Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций.– М: Энергоиздат, 1987

  5. Клюев А.С., Товарнов А.Г. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов.– М: Энергия, 1970

  6. Автоматизация крупных тепловых єлектростанций./ Под ред. М.П. Шальмана.– М.: Энергия, 1974

  7. Шальман М.П., Плютинский В.И. Контроль и управление на атомных электростанциях.–М.: Энергия, 1979

  8. Иванов В.А. Регулирование энергоблоков. – Л.: Машиностроение, 1982

  9. Плютинский В.И., Погорелов В.И. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок АЭС.– М.: Энергоатомиздат, 1983

  10. Мануйлов П.И. Автоматизация тепловых процессов на электростанциях.– М.:Энергия, 1970

  11. Кузьменко Д.Я. Автоматическое регулирование и технологические защиты паровых котлов.– М.: Энергия, 1970

  12. Соловьев Ю.П., Михельсон А.И. Вспомогательное оборудование ТЭЦ, центральных котельных и его автоматизация.– М.: Энергия, 1972

  13. Клушин Ю.А. Автоматизация водоподготовки.– М.: Энергия, 1965

  14. Профос П. Регулирование паросиловых установок.– М.: Энергия, 1967

  15. Смоляк В.А., Кочо В.С., Щербицкий Б.В. Автоматизация производственных процессов металлургической промышленности.– Киев: Вища школа, 1976

  16. Копелович А.П. Автоматическое регулирование в черной металлургии.– М.: Металлургия, 1963

  17. Глинков Г.М., Маковский В.А., Лотман С.Л. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов.– М.: Металлургия, 1970

  18. Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем управления теплоэнергетическими процессами./ Плетнев Г.П., Зайченко Ю.П., Зверев Е.А., Киселев Ю.Е.– М.: Издательство МЭИ, 1995

  19. Лазарев Ю.Ф. MatLab 5.x.// Серия “Библиотека студента”.– Киев: BHV, 2000

  20. Шипетин Л.И. Техника проектирования систем автоматизации технологических процессов.– М.: Машиностроение, 1976

  21. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования./ Нестеренко А.Д. и др.– Киев: Наукова думка, 1976

  22. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования./ Дубровный В.А. и др.– Киев: Наукова думка, 1981

  23. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования. Справочное пособие./ Под ред. Клюева А.С.– М.: Энергоатомиздат, 1989

  24. Клюев А.С. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля.– М.: Энергоатомиздат, 1991

  25. Якубович В.А. Оптимизация и инвариантность линейных стационарных систем управления.// Автоматика и телемеханика.– 1984.– № 8

  26. Гиг Дж. Ван. Прикладная общая теория систем.– М.: Мир, 1981

  27. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника.– М.: Радио и связь, 1985

  28. Негойцэ Н. Применение теории систем к проблемам управления.– М.: Мир, 1981

  29. Растригин Л.Л. Современные принципы управления сложными объектами.– М.: Радио и связь, 1980

  30. Теория моделей в процессах управления./ Петров Б.Н., Уланов Г.М., Розенблат И.И. Ульянов С.В.– М.: Наука, 1978

  31. Ивахненко А.Г. Самообучающиеся системы распознавания и ав-томатического управления.– Киев: Техніка, 1969

  32. Волгин Л.Н. Диофантово полиномиальное исчисление и его применение для решения математических задач теории управления (обзор).// Автоматика.– 1987.– № 1

  33. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем.– М.: Наука, 1988

  34. Абдуллаев Н.Д. Петров Ю.П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов.– М.: Энергоатомиздат, 1985

  35. Цыпкин Я.З. Основы информационной теории идентификации.– М.: Наука, 1984

  36. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений.– М.: Мир, 1975

  37. Месарович М., Такахара Н. Теория иерархических многоуровневых систем.– М.: Мир, 1973

  38. Солодовников В.В., Бирюков В.Ф., Тумаркин В.И. Принцип сложности в теории управления.– М.: Наука, 1977


Розробники програми

  • Доцент кафедри АТЕП ТЕФ НТУУ ”КПІ” Ю. М. Чуйко



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

    Головна сторінка