Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 240404 «Переработка нефти и газа»
| скачать Министерство энергетики Российской Федерации Учебно-методический кабинет по горному, нефтяному и энергетическому образованию АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 240404 «Переработка нефти и газа» Салават 2007 Методические указания составлены в соответствии с примерной программой по дисциплине "Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа" по специальности 240404 Переработка нефти и газа Зам.директора по УР _________Бикташева Г.А. «_____»____________2007г.
1 ВВЕДЕНИЕ Примерная программа учебной дисциплины «Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 240404 Переработка нефти и газа и является единой для всех форм обучения. Примерная программа служит основой для разработки рабочей программы учебной дисциплины образовательным учреждением среднего профессионального образования. Дисциплина «Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа» предусматривает изучение технологических объектов управления (ТОУ) и современных методов автоматического управления, контроля и регулирования технологических процессов переработки нефти и газа; приборов и средств автоматизации для управления самого широкого класса технологических процессов; автоматизации производственных процессов, основ автоматизации систем управления технологическими процессами (АСУПТ); применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами. Примерная программа учебной дисциплины "Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа" предусматривает изучение студентами основ автоматизации в объеме 130 часов, в том числе 40 часов- лабораторно-практические занятия. В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
Студенты должны уметь:
Изучение программного материала основывается на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин:
При изучении учебного материала и выполнении контрольных работ необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами. Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых умений и навыков предусматривается выполнение лабораторно-практических работ в объеме, предусмотренном учебным планом. Требования к знаниям и умениям студентов приведены после каждой темы соответствующих разделов программы. После проработки какой-либо темы необходимо для самоконтроля без помощи учебника сформулировать основные принципы и положения изученного материала. По данной учебной дисциплине каждому студенту необходимо выполнить 3 контрольные работы. ^ ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
^ Введение Студент должен иметь представление:
Цели и задачи дисциплины "Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа" . Развитие автоматизации производств, влияние на качество продукции и повышение эффективности производства. Роль автоматизации в охране окружающей среды, экономии энергоресурсов. Использование вычислительной техники в управлении технологическими процессами, новейшие достижения и перспективы развития в области автоматизации технологических процессов переработки нефти и газа. Связь с другими дисциплинами. Методические указания Данная тема является вводной и должна дать основные понятия об автоматизации производств и технологических процессов. Технологические процессы переработки нефти и газа связаны с наличием быстропротекающих процессов, большим количеством контролируемых технологических параметров и вредных воздействий на человека, поэтому их автоматизация приобретает особо важное значение. Уровень развития автоматических систем контроля и управления технологическими процессами в значительной мере определяет технический процесс нефтеперерабатывающей промышленности. Задача автоматизации состоит в осуществлении автоматического управления различными технологическими процессами. Техника управления всеми процессами принципиально одна и та же. Она основана на правилах и законах, общих для этих процессов. Вопросы для самоконтроля: 1. Назначение автоматического контроля и автоматического регулирования? 2. Что значит "автоматизация технологического процесса"? 3. Каким образом автоматизация технологических процессов влияет на охрану окружающей среды? Литература: [1,2] РАЗДЕЛ 1 Основные понятия управления производственными процессами Тема 1.1 Технологические объекты управления (ТОУ) Студент должен знать:
Определение ТОУ и требования, предъявляемые к ним. Основные воздействия и параметры ТОУ. Классификация ТОУ. Методические указания Изучение данной темы необходимо начинать с основного понятия – объект управления. Объект управления – динамическая система, характеристики которой изменяются под влиянием возмущающих и управляющих воздействий. Следует обратить внимание на свойства и основные характеристики объектов управления, а также на принципы их классификации. Вопросы для самоконтроля: 1. Какие объекты можно отнести к ТОУ? 2. Какие параметры называют входными, выходными, режимными? 3. Что называется возмущающим воздействием? 4. По каким признакам классифицируют ТОУ? Литература: [1] Тема 1.2 Управляющая система (УС) и ее разработка Студент должен знать:
Определение управляющей системы (УС). Классификация УС. Определение систем управления (СУ) и их классификация. Выбор контролируемых, регулируемых, сигнализируемых параметров. Мероприятия по защите и блокировке. Методические указания Под управлением понимаются действия, направленные на поддержание или улучшение функционирования объекта управления. Процесс управления складывается из многих операций, которые по их назначению можно объединить в три группы:
В связи с этим вводятся понятия управляющей системы и системы управления. При изучении данной темы необходимо обратить внимание на определение управляющих систем, систем управления и признаки их классификации, так же следует особое внимание обратить на разработку систем управления. Разработку начинают с выбора параметров, участвующих в управлении. К ним относятся контролируемые, сигнализируемые и регулируемые величины, а также параметры, изменяя которые можно вносить регулирующие воздействия. Далее выбирают идеи и способы осуществления защиты и блокировки, а затем – конкретные автоматические устройства. Система управления должна обеспечивать достижение цели управления в любых условиях, а также безопасность работы объекта. Вопросы для самоконтроля: 1. Что называется управляющей системой (УС)? 2. Что называется системой управления (СУ)? 3. Назначение СУ , УС. 4. Принцип выбора параметров. 5. Назначение систем защиты и блокировки. Литература: [1] РАЗДЕЛ 2 Общие средства автоматизации Тема 2.1 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации Студент должен знать:
Уметь:
Основы метрологии. Системы и средства измерений. Измерение температуры: классификация; термометры расширения; термоэлектрический метод измерения; термопреобразователи сопротивления и приборы, работающие в комплекте с ними. Измерение давления: классификация; жидкостные манометры, измерительные преобразователи давления и разряжения; дифференциальные манометры и измерительные преобразователи перепада давления. Измерение расхода: классификация методов измерения; измерение расхода методом перепада давления; измерение количества жидкостей, газов, твердых материалов. Измерение плотности, вязкости, влажности. Методы и приборы для определения состава и показателей качества веществ: определение состава; анализ многокомпонентных смесей; анализ жидкостей. Лабораторная работа1 Изучение конструкции и поверка милливольтметра. Изучение конструкции автоматических потенциометров различных типов. Поверка шкалы потенциометра. Ознакомление с устройством и поверка нормирующего преобразователя термоэ.д.с.; основные типы промышленных преобразователей термоэлектрических; принцип действия нормирующих преобразователей термоэ.д.с. Лабораторная работа 2 Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя давления с электрическим выходным сигналом. Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя давления с пневматическим выходным сигналом. Лабораторная работа 3 Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя разности давлений. Лабораторная работа 4 Изучение конструкции и поверка буйкового измерительного преобразователя уровня с пневматическим выходным сигналом. Лабораторная работа 5 Изучение устройства и работы магнитного газоанализатора. Изучение устройства и работы оптико-акустического газоанализатора. Лабораторная работа 6 Изучение устройства работы хроматографа Лабораторная работа 7 Поверка шкалы рН-метра по буферным растворам. Практическое занятие 1 Расчет сужающего устройства. Методические указания Измерением называется процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения. Существуют различные методы измерений. Измерения проводятся с помощью технических средств измерений. Основные виды средств измерений следующие: измерительные приборы, измерительные преобразователи и измерительные устройства. В данной теме студентам предлагается изучить методы и способы измерений температуры, давления, расхода, уровня, а также основные измерительные приборы и преобразователи. Кроме того, следует иметь в виду, что для получения информации об измеряемом параметре могут применяться измерительные устройства – первичные и вторичные. Важная задача - контроль параметров, характеризующих само вещество (концентрацию, влажность, вязкость, прозрачность, цветность и многие другие). Широко распространен лабораторный метод контроля, связанный с отбором проб веществ и их анализом в лаборатории. Этот метод требует больших затрат времени. В настоящее время разработано большое количество автоматических приборов контроля качества и состава материала. Принцип воздействия их основан на измерении физических или физико-химических параметров, характеризующих состав или качество материалов. В технологических процессах возникает необходимость контроля качества и состава жидких и газообразных веществ. Для автоматического контроля концентрации и свойств жидкостей применяют следующие методы : кондуктометрический, потенциометрический, механический и другие. Для автоматического анализа газов применяют следующие методы: магнитный, термокондуктометрический и другие. При изучении данной темы студентам следует обратить внимание на основные методы и принципы, применяемые при измерении свойств и качеств веществ, а также приборы, основанные на этих методах. Вопросы для самоконтроля 1. Что такое измерение? 2. Какие виды погрешностей существуют? 3. Классификация контрольно-измерительных приборов. 4. Давление. Единицы измерения. 5. Каким образом классифицируются приборы давления? 6. Где и каким образом применяются различные типы манометров? 7. Как классифицируются приборы расхода по методам измерения? 8. На чем основан принцип действия счетчиков? 9. Назначение диафрагмы. 10. Способы измерения температуры. 1l. Ha чем основана классификация приборов для измерения температуры? 12. Какие приборы работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления? 13. Назначение милливольтметров, логометров. 14. Какие методы измерения уровня можно выделить? 15.Какие типы уровнемеров можно использовать для измерения уровня сыпучих материалов? 16. Назовите основные типы газоанализаторов 17.Назначение газоанализаторов. 18. Назначение хроматографов. 19. Назовите основные методы измерения влажности газов. 20. Назовите типы плотномеров. 21. Каким образом можно измерить плотность? 22. Назовите основные методы измерения вязкости 23. С какой целью применяются рН-метры? Литература:[2] ^
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
отлично
1 