Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 240404 «Переработка нефти и газа» icon

Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 240404 «Переработка нефти и газа»



Смотрите также:
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального...
Методические указания и контрольные задания для студентов -заочников по специальности 2505...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений...
Методические указания и контрольные задания для учащихся-заочников специальности 2 48 01 35...
Методические указания и контрольные задания для учащихся-заочников специальности 2 48 01 35...
Методические указания и контрольные задания для учащихся заочников по специальности 2 48 01 35...
Методические указания и контрольные задания для студентов -заочников Салават,2000...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений...
Методические указания для студентов специальности 2504 (240404) Переработка нефти и газа...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 2505240404...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального...



страницы: 1   2   3
вернуться в начало
скачать
Тема 2.2 Автоматическое регулирование и регуляторы


Студент должен знать:

  • классификацию автоматизированных систем регулирования (АСР), назначение элементов (АСР);

  • назначение, устройство и применение пневматических и электрических регуляторов.

Уметь:

  • производить выбор автоматических регуляторов по заданным условиям.


Основы теории автоматического регулирования: основные сведения об автоматизированных системах регулирования. Характеристики АСР и их элементы; объекты регулирования и их характеристики; характеристики автоматических регуляторов и законы регулирования.

Устройство автоматических регуляторов; регуляторы прямого действия; пневматические регуляторы; электрические регуляторы; микропроцессорная техника в АСР.


Лабораторная работа 8

Изучение конструкции, принципа действия; стендовая поверка пневматического регулятора

Лабораторная работа 9

Изучение конструкции, принципа действия; стендовая поверка электрического регулятора.


Методические указания

Регулирование – наиболее распространенная разновидность управления непрерывными технологическими процессами. Как и всякая система управления, система автоматического регулирования состоит из объекта регулирования и соответствующих технических средств автоматизации. Основным элементом системы регулирования является регулятор. Изучение данной темы следует начинать с основных свойств и характеристик объектов регулирования, а также законов регулирования. При изучении устройства и конструкций регуляторов необходимо обратить внимание на способы реализации законов регулирования и области применения регуляторов. Кроме того студенты должны иметь представление об основных микропроцессорных контроллерах, применяемых в системах автоматического регулирования.


Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется автоматической системой регулирования?

2. Что называется звеном?

3. Назовите типовые звенья.

4. Что показывает статическая характеристика?

5. Какие характеристики называют динамическими?

6. Что называют объектом регулирования?

7. Назовите основные свойства объектов регулирования.

8. Что называется законом регулирования?

9. Какие основные законы регулирования применяются
при автоматическом регулировании?

10. Основные типы пневматических регуляторов.
11.Основные типы электрических регуляторов.
12. Достоинства и недостатки электрических и пневматических регуляторов.

13.Что такое микропроцессорные контроллеры?
Литература: [2]


Тема 2.3 Вторичные приборы


Студент должен знать:

  • назначение, устройство, принцип действия и применение функциональных блоков, вторичных приборов.

Уметь:

  • выбирать по соответствующим техническим данным вторичный прибор.


Приборы контроля: пневматические, показывающие, регистрирующие; их модификации, назначение, устройство, принцип действия. Станции управления. Комплексы функциональных блоков и устройств «Каскад-2», «Контур-2».


Методические указания

При изучении данной темы студенты должны обратить внимание на две основные ветви, применяемые в системах контроля и регулирования – пневматическую и электрическую, а также области их применения.


Вопросы для самоконтроля:

1. Какие приборы называются вторичными?

2. Пневматические вторичные приборы. Область применения.

3. Электрические вторичные приборы. Область применения.
Литература [1]


Тема 2.4 Исполнительные устройства


Студент должен уметь:

  • выбирать регулирующий орган (РО) и исполнительный механизм (ИМ).


Назначение исполнительного устройства (ИУ), исполнительного механизма (ИМ), регулирующего органа (РО), устройство и принцип действия ИУ, ИМ. РО; применение, расчет и выбор РО, ИМ.


Методические указания

Исполнительные устройства – составная часть любой системы автоматического регулирования, служат для изменения регулирующего воздействия в соответствии с сигналом от регулирующего устройства. Исполнительные устройства непосредственно воздействуют на технологический процесс. При изучении данной темы студенты должны обратить внимание на основные характеристики, классификацию и условия применения ИУ и РО.


Вопросы для самоконтроля:

1. Какие устройства называются исполнительными?

2. Назначение исполнительного механизма; регулирующего органа.

3. Какие ИМ можете назвать ?

4. Какие РО применяются в основном на нефтеперерабатывающих предприятиях ?
Литература: [2]


Тема 2.5 Типовые схемы контроля, регулирования, сигнализации, блокировки и защиты. Основы проектирования систем автоматического управления (САУ)


Студент должен знать:

  • принципы построения типовых схем.

Уметь:

  • разрабатывать и составлять схемы автоматизации технологических процессов.


Изучение ГОСТа 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Условные обозначения приборов и средств автоматизации».

Типовые схемы контроля, регулирования, сигнализации. Взаимосвязное регулирование.

Принципы составления схем автоматизации: стадии разработки конструкторской документации; графическое оформление функциональных схем автоматизации – изображение на функциональных схемах технологических аппаратов, машин, трубопроводов и трубопроводной арматуры; изображение на функциональных схемах автоматических устройств и линий связи между ними. Щиты и пульты. Принципиальные электрические схемы. Состав текстовых документов.


Практическое занятие 2

Построение схем автоматического контроля, регулирования и сигнализации с применением типовых узлов.


Методические указания

Основным технологическим документом, определяющим структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления, является функциональная схема. Поэтому необходимо при изучении данной темы прежде всего выяснить основные принципы выполнения функциональных схем. Для выполнения функциональных схем необходимо познакомиться с ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Условные обозначения приборов и средств автоматизации»


Вопросы для самоконтроля:

  1. Каким образом на схемах изображают графически средства автоматизации?

  2. Как строится условное буквенное обозначение средств автоматизации?

  3. Какие схемы называют типовыми?

  4. Особенности проектирования схем автотизации?

  5. Что называется спецификацией оборудования?

Литература [1]


^ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2


РАЗДЕЛ 3 Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа


Тема 3.1 Гидравлические процессы

.Студент должен знать:

  • гидравлические процессы,

  • порядок исследования технологических объектов управления (ТОУ),

  • параметры регулирования, контроля, сигнализации.

Уметь:

  • обосновать выбор регулируемых, контролируемых и сигнализируемых параметров.


Типовые решения по автоматизации процессов перемещения, смешения, отстаивания, фильтрования, очистки жидкостей и газов.


Практическое занятие 3

Составление схем автоматизации гидравлических процессов.


Методические указания

При изучении данной темы и последующих тем следует иметь в виду то, что, несмотря на огромное разнообразие технологических процессов, все они состоят из отдельных технологических операций, каждую из которых можно отнести к одной из групп типовых процессов: 1) механические, 2) гидромеханические, 3) тепловые, 4) массообменные, 5) химические (реакторные).

В основе процессов каждой группы лежат общие физико-химические закономерности, что предопределяет значительное сходство их свойств как объектов автоматизации. Благодаря этому оказывается возможной разработка типовых схем автоматизации для объектов каждой группы на основе детального изучения их свойств и обобщения имеющегося опыта автоматизации аналогичных объектов. Однако одного технологического признака недостаточно для типизации объектов автоматизации, так как процессы одной группы могут иметь различное аппаратурное оформление и , как объекты автоматизации, существенно отличаться по своим свойствам. Следовательно, только сочетание двух признаков - типа технологического процесса и типа аппарата, в котором этот процесс осуществляется, полностью определяют типовой объект автоматического регулирования.

Для каждого типового объекта можно разработать один или несколько вариантов систем автоматизации. При разработке схемы автоматизации сложного технологического комплекса, как производственное отделение или цех, его следует разделить на элементарные объекты, почти каждый из которых будет иметь типовой аналог. Тогда для них можно использовать типовые схемы автоматизации, внеся в них необходимые изменения, отражающие индивидуальные особенности технологии или применяемой аппаратуры.

При разработке схем автоматизации гидромеханических процессов одной из главных задач является поддержание заданной нагрузки, что достигается схемой автоматического регулирования расхода. Чаще всего возникает задача регулирования расхода газа, жидкости или пара, транспортируемого по трубопроводу.


Вопросы для самоконтроля:

1. Каким образом на схемах изображают графически средства автоматизации?

2. Как строится условное буквенное обозначение средств автоматизации?

3. Какие схемы называются типовыми?

4. Особенности проектирования схем автоматизации.

5. Что называется спецификацией оборудования?
Литература:[1]


Тема 3.2 Тепловые процессы


Студент должен знать.

  • тепловые процессы,

  • порядок исследования ТОУ,

  • парметры регулирования, контроля, сигнализации.

Уметь:

  • обосновывать выбор регулируемых, контролируемых и сигнализируемых параметров.


Типовые решения по автоматизации теплообменников, трубчатых печей. Парокотельных установок.


Практическое занятие 4

Составление схем автоматизации тепловых процессов


Методические указания

Из тепловых процессов наиболее распространены теплообменные процессы.

Передача тепла может осуществляться с помощью радиации, смешивания холодного и нагретого потоков, а также в теплообменниках через стенки.

Тепловые объекты регулирования обладают, как правило, значительной инерционностью и запаздыванием.

Из теплообменной аппаратуры наиболее распространены различные типы трубчатых теплообменников. Задача управления теплообменными процессами в таких аппаратах заключается в регулировании величины теплового потока, передаваемого от теплоносителя к нагреваемому веществу через стенку трубы. Из возможных способов изменения теплового потока наибольшее распространение получил метод регулирования расхода теплоносителя (или хладоагента) в зависимости от изменения температуры выходящего из теплообменника нагреваемого (или охлаждаемого) потока.

При изучении данной темы студентам рекомендуется обратить внимание на предлагаемые схемы автоматического регулирования и поддержания температуры.


Вопросы для самоконтроля:

1. Какие процессы относятся к тепловым?

2. Основные принципы автоматизации тепловых процессов.

3. Основные возмущения, действующие на процесс.

4. Основные характеристики тепловых объектов управления.
Литература [1]


Тема 3.3 Ректификация


Студент должен знать:

  • процесс ректификации, порядок исследования ТОУ, параметры регулирования, контроля, сигнализации.

Уметь:

  • обосновывать выбор регулируемых, контролируемых и сигнализируемых параметров.


Типовые схемы и решения по автоматизации процесса ректификации.


Практическое занятие 5

Составление схем автоматизации процесса ректификации


Методические указания
В нефтехимической технологии многочисленную группу составляют массообменные процессы, из которых наиболее распространены ректификация, абсорбция, сушка. Для этих процессов характерны значительная инерционность и запаздывание.

Важно знать, что условия протекания массообменного процесса в разных частях аппарата оказываются существенно различными и для получения точной математической модели эти различия необходимо учитывать. Поэтому динамические характеристики абсорберов, сушилок, ректификационных колонн и тому подобных объектов регулирования описываются дифференциальными уравнениями в частных производных. Для практических целей автоматизации такую модель обычно сильно упрощают, переходя таким образом, к типовым моделям объектов.

При изучении данной темы студенты должны обратить внимание , что процесс ректификации характеризуется взаимной зависимостью основных регулируемых параметров и это учитывается при построении основных схем регулирования. Кроме того для устойчивой работы колонны необходимо поддерживать ее материальный баланс. При стабилизированном питании это достигается стабилизацией расхода одного из продуктов и регулированием расхода второго так, чтобы их сумма оставалась постоянной. Одновременное регулирование расхода обоих продуктов недопустимо.


Вопросы для самоконтроля:

1. Какие параметры процесса ректификации подлежат контролю, регулированию, сигнализации?

2. Каким образом строятся схемы регулирования процесса?

3. Какими основными свойствами как объект управления характеризируется ректификационная колонна?

4.Основные возмущения объекта.
Литература [1]


Тема З.4 Абсорбция


Студент должен знать:

  • процесс абсорбции, порядок исследования ТОУ, параметры регулирования, контроля, сигнализации.


Уметь:

  • обосновывать выбор регулируемых, контролируемых и сигнализируемых параметров.


Типовые схемы и решения по автоматизации процессов абсорбции:


Практическое занятие 6

Составление схем автоматизации процесса абсорбции.


Методические указания

Сущность процесса состоит в поглощении (растворении) одного или нескольких компонентов из исходной газовой смеси специальным растворителем (абсорбентом). Цель этого процесса – утилизация абсорбируемой части газового потока либо очистка от нее исходного потока. Исходя из цели процесса, задача системы управления состоит в поддержании заданных оптимальных значений температуры и давления в аппарате и поддержании его материального баланса по поглощаемому компоненту газовой смеси. Основными регулируемыми параметрами процесса являются: расход газа и рабочего раствора, температура в рабочей зоне и давление в аппарате, концентрация рабочего раствора или концентрация поглощаемого компонента в газовом потоке на выходе из аппарата.


Вопросы для самоконтроля:

1. В чем особенности автоматизации абсорбции?

2. Что является основными возмущающими воздействиями?

3. Какие параметры обязательны для сигнализации?
Литература [1]


Тема 3.5 Реакторный блок риформинга


Студент должен знать:

  • реакторный блок риформинга, порядок исследования ТОУ, параметры регулирования, контроля и сигнализации.

Уметь:

  • обосновывать выбор регулируемых, контролируемых и
    сигнализируемых параметров.


Типовые схемы и решения по автоматизации реакторного блока риформинга:


Практическое занятие 7

Составление схем автоматизации реакторного блока риформинга.


Методические указания

Основу большинства химико-технологических процессов составляют реакторные процессы, в ходе которых сырье и реагенты превращаются в новые химические продукты. Главными показателями, которые характеризуют реакторный процесс, являются скорость реакции и степень превращения сырья в готовый продукт. Задача управления заключается в поддержании оптимальных значений этих показателей, обеспечивающих получение продукта заданного качества при максимальной производительности реактора и минимальных затратах.

Скорость реакции зависит от температуры и давления в реакторе, от концентрации регулирующих веществ и активности или концентрации катализатора. Следовательно, каждый из перечисленных факторов может быть использован в качестве управляющего воздействия на реакторный процесс.


Вопросы для самоконтроля:

1. Назначение реакторного блока риформинга.

2. Основные параметры, подлежащие контролю, регулированию, сигнализации.

3. Характеристика основных схем автоматического регулирования.
Литература [2]


РАЗДЕЛ 4. Применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами


Тема 4.1 Применение управляющих комплексов в АСУТП


Студент должен знать:

  • область применения, выполняемые функции и виды обеспечений, режимы работы АСУТП.

Уметь:

  • объяснять схему АСУТП и назначение элементов, входящих в схему.


Назначение, основные функции, режимы работы, виды обеспечений АСУТП.


Методические указания

При изучении данной темы необходимо вначале ознакомиться с основной терминологией, которая используется. АСУТП являются сложными системами управления и при проектировании используется системный подход. Системный подход отличается от традиционного предложением, что целое обладает такими качествами , каких нет у его частей. Системный подход к проектированию АСУТП заключается в разбиении всей системы на подсистемы и учете при ее разработке не только свойств конкретных подсистем, но и связей между ними. Системный подход опирается на известный диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в мире. Таким образом, необходимо очень глубоко изучить методологию проектирования АСУТП.

АСУТП включает оперативный персонал, организационное, информационное, программное и техническое обеспечение.

Прежде всего следует кратко ознакомиться с составом оперативного персонала и функциями. Особое внимание нужно уделить организационному обеспечению, которое включает описание функциональной, технической и организационной структур системы, инструкции и регламенты для оперативного персонала по работе АСУТП. Примеры выполнения функциональной и организационных структур приведены в приложении литературы [4].


Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое АСУТП?

2. Как и каким образом используются АСУТП?

3. Что называется обеспечением АСУТП?

4. Какие режимы работы АСУТП можно назвать?

Литература [1]


Тема 4.2 Техническое обеспечение систем управления (СУ)


Студент должен знать:

  • комплекс технических средств;

  • принципы ввода и вывода информации;

  • порядок определения уровня автоматизации.


Средства представления информации в АСУТП, устройство связи с объектом в АСУТП; средства измерения, преобразования, регулирования в АСУТП; зарубежные системы управления технологическими процессами.


Методические указания

Техническое обеспечение АСУТП, называемое также комплексом технических средств (КТС), включает : средства получения информации о состоянии объекта управления и средства ввода данных в систему; средства формирования и передачи информации в системе; средства локального регулирования и управления; средства вычислительной техники; средства представления информации оперативному персоналу системы; исполнительные устройства; средства передачи информации в смежные и вышестоящие АСУ; приборы и устройства, необходимые для наладки и проверки работоспособности комплекса. Необходимо ознакомиться с основными принципами выбора типовых технических средств. При усвоении этих принципов очень полезными являются те знания, которые были получены при изучении дисциплины «Технологические измерения и приборы». Более полно следует изучить особенности выбора информационного и управляющего вычислительных комплексов.

Программное обеспечение АСУТП включает общее программное обеспечение, поставляемое со средствами вычислительной техники, в том числе организующие программы и программы-диспетчеры, транслирующие программы, операционные системы, библиотеки стандартных программ и др. Специальное программное обеспечение – совокупность программ, реализующих функции конкретной системы и обеспечивающих функционирование комплекса технических средств, в том числе аппаратурным путем.


Вопросы для самоконтроля:

1. Каким образом представляется информация в АСУТП,

2. Что используется в качестве средств измерения, преобразования, регулирования в АСУТП?

3. Каким образом строится связь между объектом и АСУТП?
Литература [1]


Тема 4.3 Построение схем автоматизации технологических процессов с использованием вычислительной техники


Студент должен знать:

  • правила построения схем;

  • типы преобразователей информации.

Уметь:

  • составлять функциональные схемы автоматизации технологических процессов с использованием вычислительной техники;

  • принимать решения при сбоях в работе автоматизированных систем управления.


Построение схем автоматизации технологических процессов с использованием управляющих вычислительных машин (УВМ).


Практическое занятие 8

Построение схем автоматизации с использованием УВМ.

Практическое занятие 9

Решение производственных ситуаций.


Методические указания

Создание и внедрение АСУТП - сложный и трудоемкий процесс. Это объясняется внедрением прогрессивных и сложных методов управления, многокомпонентностью АСУТП, системностью подхода при разработке отдельных обеспечений, сложностью поставленных задач и комплекса технических средств.

Усложняет задачу и тот факт, что при разработке систем данного типа нельзя воспользоваться обычной схемой внедрения новой техники : создание опытного образца, проверка его работоспособности, корректировка проекта по результатам проверки, создание окончательного варианта. Пока не пущен АТК, проверку работоспособности системы управления в целом осуществить невозможно. Это резко повышает ответственность первоначальных решений при разработке АСУТП.

Большие сложности возникают и ввиду того, что ТОУ с течением времени претерпевает существенные изменения, а это влечет за собой модернизацию внедренных задач управления. Сама АСУТП также совершенствуется – происходят наращивание и изменение задач управления для нормального функционирования АСУТП в будущем : эволюция АТК должна быть запланирована заранее, что создает дополнительные трудности.


Вопросы для самоконтроля

1. В чем особенности схем автоматизации с использованием управляющих вычислительных машин?

Литература [1]


^ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3



  1. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И
    ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ






Скачать 0,55 Mb.
оставить комментарий
страница2/3
Дата28.09.2011
Размер0,55 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх