Рабочая программа дисциплины «Управление техническими системами» для специальности 260601  „Машины и аппараты пищевых производств”

скачать ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УТВЕРЖДАЮ: Декан факультета БО проф. Болотов В.М. “ ” 2005г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины «Управление техническими системами» для специальности 260601  „Машины и аппараты пищевых производств” 271300  „Пищевая инженерия малых предприятий” направление 655800  Пищевая инженерия . Программа рассмотрена: на заседании кафедры, протокол №___ от "____"____________200__г. Заведующий кафедрой ИУС проф. Битюков В.К. на заседании методической комиссии по образованию в области управления и информатизации, протокол №___ от "____"____________200__г. Председатель методической комиссии проф. Авцинов И.А. ВОРОНЕЖ 2005 г. ^ Цели и задачи дисциплины Управление техническими системами позволяют повысить интенсивность производства и качество продукции, обеспечить безопасность производства и охрану окружающей среды, снизить травматизм, уменьшить брак, отходы, затраты на электроэнергию. Целью преподавания настоящей дисциплины состоит в формировании у студентов знаний и умений по основам автоматизации и управления техническими системами отрасли при решении задач повышения эффективности производства. ^ ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате изучения дисциплины студент должен: иметь представление: - о типах систем автоматического управления, - об назначении и области применения наиболее распространенных в отрасли средств и систем автоматизации, в том числе управляющих вычислительных машин, микропроцессоров и микроконтроллеров; - о конструкциях и основных характеристиках технических средств автоматизации, - об основных принципах, лежащих в основе работы электротехнических и пневматических устройств управления; знать: - свойства технологических процессов как объектов управления; - методы и принципы построения систем автоматического управления; - методы измерения параметров технологических процессов. уметь: - анализировать технологические процессы как объекты управления и формулировать требования к их автоматизации; - читать схемы автоматизации технологических процессов и составлять простейшие, проводить их анализ и синтез; - выбирать средства автоматического контроля ^ ОБЪЕмы ДИСЦИПЛИНЫ И ВиДы УЧеБНоЙ РАБОТы Дисциплина входит в состав дисциплин федерального компонента в цикл «Общепрофессиональные дисциплины (ОПД)». Виды учебной работы Трудоемкость, час. Общая 10 семестр 11 семестр Общая трудоемкость дисциплины 102 65 37 Аудиторные занятия 20 20 Лекции 12 12 Лабораторные работы (ЛР) 8 8 Внеаудиторная работа 82 Проработка материалов лекций 6 6 Контрольная работа 10 10 Курсовая работа: - проведение расчета - оформление - графическая часть 8 9 14 8 9 14 Подготовка к лабораторным работам 10 10 Проработка материалов по учебной литературе 4 4 Самостоятельное изучение материала по учебнику 21 15 6 Виды итогового контроля экзамен ^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Разделы дисциплины и виды занятий Раздел дисциплины Лекции (час) ЛР (час) 1 Основные термины и определения курса 1 2 Характеристики и модели элементов и систем 2 3 Качество процессов управления 1 4 Автоматические регуляторы 1 5 Средства автоматизации и управления 4 8 6 Автоматизированные системы управления технологическими процессами 2 7 Проектирование систем автоматизации 1 Содержание разделов дисциплины (темы, основное содержание, количество часов) Содержание материала в 10 семестре ^ Основные термины и определения курса -1час. Основные понятия и определения теории автоматического управления и технической кибернетики. Методы и функции управления технологическими процессами. Классификация АСР. Классификация элементов автоматических систем Значение и эффективность АСУ Характеристики и модели элементов и систем – 2 часа. Основные модели. Статические характеристики. Динамические характеристики. Дифференциальные уравнения. Линеаризация. Преобразования Лапласа. Передаточные функции. Определение передаточной функции. Примеры типовых звеньев. Соединения звеньев. Переходные характеристики АСР. Определение параметров передаточной функции объекта по переходной кривой. Кривые разгона, постоянная времени, коэффициент самовыравнивания, чистое запаздывание в объектах Частотные характеристики. Определение частотных характеристик. Логарифмические частотные характеристики. Качество процессов управления – 1 час. Критерии устойчивости. Устойчивость. Корневой критерий. Критерий Стодола. Критерий Гурвица. Критерий Михайлова. Критерий Найквиста. Показатели качества Прямые показатели качества. Корневые показатели качества. Частотные показатели качества. Связи между показателями качества. Автоматические регуляторы – 1 час. Типы регуляторов. Законы регулирования. Определение оптимальных настроек регуляторов. Системы управления дискретными процессами. Логические системы управления Средства автоматизации и управления – 4 часа. Измерения технологических параметров. Государственная система приборов (ГСП). Элементы метрологии и техники измерений. Точность преобразования информации. Погрешности измерения. Поверка измерительных приборов. Классификация КИП. Виды первичных преобразователей. Преобразование сигналов и системы передач информации на расстояние (дифференциально-трансформаторная, ферродинамическая, сельсинная, пневматическая). Методы и приборы для измерения температуры. Классификация термометров. Термометры расширения. Жидкостные стеклянные. Термометры, основанные на расширении твердых тел. Газовые манометрические термометры. Жидкостные манометрические термометры. Конденсационные манометрические термометры. Электрические термометры. Термометры сопротивления. Пирометры излучения. Цветовые пирометры. Вторичные приборы для измерения разности потенциалов. Пирометрические милливольтметры. Потенциометры. Автоматические электрические потенциометры. Методы измерения сопротивления. Уравновешенные и неуравномешенные мосты. Логометры. Методы и приборы для измерения давления и разряжения. Классификация приборов для измерения давления. Жидкостные манометры. Чашечные манометры и дифманометры. Микроманометры. Пружинные манометры. Электрические манометры. Преобразователи давления типа "Сапфир". Методы и приборы для измерения расхода пара, газа и жидкости. Классификация. Метод переменного перепада давления. Расходометры постоянного перепада давления. Расходомеры переменного уровня. Расходометры скоростного напора. Методы и приборы для измерения уровня. Методы измерения уровня. Поплавковый метод измерения уровня. Буйковые уровнемеры. Гидростатические уровнемеры. Электрические методы измерения уровня. Измерение уровня жидкости и сыпучих сред Измерение количества твердых и сыпучих материалов. Автоматические весы и дозаторы. Измерение плотности жидкости. Общие положения. Поплавковые, весовые, пьезометрические, радиоизотопные плотномеры. Измерение вязкости. Вискозиметры истечения, с падающим шариком, ротационные, вибрационные. Измерение влажности. Общие положения. Психометрические влагомеры. Измерение химического состава и pH жидкости. Общие положения. pH - метры. Микропроцессоры и микроконтроллеры. Регуляторы. Регуляторы прямого действия. Регуляторы дискретного действия (позиционные и импульсные). Исполнительные устройства. Вспомогательная аппаратура. Автоматизированные системы управления технологическими процессами – 2часа. Функции и структура АСУТП. Устройства связи с объектом. Виды информационных и управляющих функций АСУТП (от реализуемых ими функций и свойств объекта управления). Техническое обеспечение АСУТП. Агрегатный принцип построения АСУ. Комплекс технических средств локальных систем и агрегатная система вычислительной техники. Устройства ввода и вывода информации. Понятие о цифровом управлении. Аппаратная и программная платформа контроллеров. Проектирование систем автоматизации - 1час. Содержание проектных работ и проектной документации. Этапы проектирования систем автоматизации. Функциональные схемы автоматизации (ФСА). Условные обозначения Курсовая работа. Курсовая работа состоит из двух частей: графической (функциональная схема автоматизации) и текстовой (пояснительная записка). На функциональной схеме автоматизации (ФСА) изображаются объекты и системы управления в соответствии с полученным заданием. Пояснительная записка должна содержать обоснование принятых в проекте решений, описание функционирования систем, справочные материалы, выводы. Лабораторный практикум. № п/п Раздел дисциплины Наименование лабораторных работ 1 Средства автоматизации и управления Измерение расхода газа и жидкости методом постоянного перепада давления. Ротаметры РС, РЭД. Вторичный прибор КСД-3Измерение давления 2 Средства автоматизации и управления Измерение температуры. Автоматический мост КСМ-4 3 Средства автоматизации и управления Поверка контрольных приборов. Измерение давления. Пневматический преобразователь. 4 Средства автоматизации и управления Автоматическая система регулирования уровня жидкости. Прибор РУКЦ 6 Формы и содержание итогового контроля В процессе изучения курса студенты выполняют контрольную работу и курсовую работу. Итоговый контроль экзамен по дисциплине в 10 семестре и сдача курсовой работы в 11 семестре Студент на экзамене аттестуется по устному собеседованию. Собеседование проводится после предварительной подготовки студента по экзаменационному билету. Билет состоит из 2-х вопросов. Экзаменационные вопросы состоят из подзаголовков разделов (см. Содержание материала в 10 семестре). Курсовая работа аттестуется на комиссии преподавателями кафедры, ведущими данную дисциплину. На аттестации студент представляет работу и устно отвечает на вопросы. ^ 7 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРЫ 7.1 Основная литература Келим Ю.М., Типовые элементы систем автоматического управления. – М.: ФОРУМ: ИНФА, 2002 – 384 с. Шишмарев В.Ю., Типовые элементы систем автоматического управления. – М.: Издательский центр «Академия», 2004 – 304 с. Овчаренко Н.И. Элементы автоматических устройств энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1995 в 2 кн., – 210с. и – 250 с. Борский Л.А. Технические средства автоматизации химических производств. – М.: Химия, 1991 – 276 с. Нагорный В.С., Денисов А.А. Устройство автоматики гидро- и пневмосистем: уч. пособие для ВТУЗов. – М.: Высшая школа, 1991, 367с. Технические средства автоматизации химических производств: Справ. изд. /В.С. Балакирев, Л.А. Барский, А.В. Бугров и др. – М.: Химия, 1991 – 272 с. Коновалов Л.И., Петелин Д.П. Элементы и системы электроавтоматики. – М.: Высшая школа, 1985 – 192 с. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля/ А.С.Клюев, В.В.Глазов, М.Б.Миндин, С.А.Клюев; Под ред. А.С.Клюева, - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с. Автоматизация технологических процессов пищевых производств. / Под редакцией Е.П. Карпина - М.: Агропромиздат, 1985. – 486 с. 7.2 Дополнительная и альтернативная Сырицин Т.А. «Эксплуатация и надежность гидро- и пневмоприводов» (учебник для ВУЗов по специальности «Гидропневмоавтоматика и гидропривод») – М., Машиностроение, 1990 г. Элементы автоматических устройств / В.А. Фабрикант, В.П. Глухов, Л.Б. Паперно, В.Я. Путнильш. – М.: Высшая школа, 1981 – 400 с. Родионов В.Д., Терехов В.А., Яковлев В.Б. «Технические средства АСУ ТП» под ред. Яковлева В.Б. – М.: Высшая школа, 1989 г. Надежность автоматизированных систем управления (под ред. Я.А. Хетагурова). – М.: Высшая школа, 1984 – 288 с. Ибрагимов И.А. и др. Элементы и системы пневмоавтоматики. – М.: Высшая школа, учебн. пособие, 1985 г. Сережин Л.П. Многофункциональный комплекс программно-аппаратных средств для построения систем управления – МФК «Техноконт». Приборы и системы управления, 1995, № 10, с. 35-39. Основы микропроцессорной техники / Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. – М.: ИНТУИТ.РУ. «Интернет-Университет Информационных Технологий», 2003, – 440 с. Берендс Т.К. и др. Элементы и системы пневмоавтоматики. – М.: Машиностроение, 1976 г. Агрегатные комплексы технических средств АСУ ТП (справочник под ред. Боборыкина Н.А.) – Л.: Машиностроение, 1985 – 271 с. Строганов Р.Н. Управляющие машины и их применение. Учебное пособие для ВУЗов, 2-ое изд. – М.: Высшая школа, 1986 – 240 с. Склярский Э., Барский Л.А. Пневмоэлектронные комплексы в системах управления химическими технологическими процессами. – М.: Химия, 1987г. Тихонов В.Я. Элементы и системы электроавтоматики в пищевой промышленности. – М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984 – 264 с. Кацман М.М. Электрические машины автоматических устройств. – М.: ФОРУМ: ИНФА, 2002 – 264 с. Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электропривода. – М.: ФОРУМ: ИНФА, 2004 – 208 с. Патрикеев В.Г., Сербулов Ю.С. Специальные исполнительные устройства химической промышленности. – Воронеж.: ВГУ, 1982 – 276 с. Ануфриев В.В., Демидов Е.Я., Сербулов Ю.С. Автоматика и автоматизация производственных процессов пищевой промышленности. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1983 – 176 с. Брусиловский Л.П., Вайнберг А.Я. АСУТП цельномолочных и молочно - консервных производств: Справочник. - М.: Колос, 1993 – 367 с. 7.3. Методические указания по дисциплине. Методические указания к лабораторной работе "Измерение давления и тем пературы". - Воронеж, 1995. – 23 с. Методические указания к лабораторным работам "Измерение расхода газа и жидкости методом постоянного перепада давления" , "АСР расхода воды". - Воронеж, 1995. – 23 с. Методические указания к лабораторным работам "Двухпозиционное регулирование уровня жидкости" и "Автоматическая система регулирования уровня жидкости". - Воронеж, 1984. – 32 с. Руководство к выполнению курсового и раздела дипломного проектирования по автоматизации: Учеб. пособие/ В.К. Битюков, В.Л. Мурзинов; Воронеж,гос. технол. акад. Воронеж, 2001. 70с. Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста в рамках направления 655800 “Пищевая инженерия” для специальности 170600 “Машины и аппараты пищевых производств” и 271300 “Пищевая инженерия малых предприятий” Программу составил преподаватель кафедры ИУС: доц. ______________ А.Н.Гаврилов Скачать 133,04 Kb. оставить комментарий Дата 28.09.2011 Размер 133,04 Kb. Тип Рабочая программа, Образовательные материалы