[ Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Липецкий государственный технический университет»
Металлургический институт
УТВЕРЖДАЮ
Директор
Чупров В.Б.
«» _ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Автоматизация промышленных печей Направление подготовки: 150400.62 «Металлургия»Профиль подготовки: «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная г. Липецк – 2011 г.
1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Автоматизация промышленных печей» являются:
обучение студентов необходимым навыкам и умением для разработки и эксплуатации систем автоматического контроля и управления, обеспечивающих безопасную и бесперебойную работу промышленных печей, высокую эффективность использования топлива.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Изучение дисциплины «Автоматизация промышленных печей» призвано помочь студентам овладеть необходимыми знаниями и умением для разработки и эксплуатации систем автоматизации промышленных печей, в том числе, и с использованием компьютерных технологий и прикладного программного обеспечения.
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.3. Профессиональный цикл. Вариативная часть» ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400.62 Металлургия (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей».
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированными при изучении дисциплин «Электротехника и электроника», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Автоматизация технологических процессов», «Спецглавы информатики. Информационные технологии», «Спецглавы информатики. Компьютерное обеспечение моделирования и проектирования».
Компетенции, приобретенные при изучении данной дисциплины, могут использоваться при написании выпускной работы и в дальнейшей профессиональной деятельности.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:
уметь использовать фундаментальные общеинженерные знания (ПК-1);
уметь критически осмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ПК-2);
уметь сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);
уметь выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации (ПК-7);
уметь следовать метрологическим нормам и правилам, выполнять требования национальных и международных стандартов в области профессиональной деятельности (ПК-8);
уметь осуществлять и корректировать технологические процессы в металлургии и материалообработке (ПК-10);
уметь оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов (ПК-13);
иметь способности к анализу и синтезу (ПК-18);
уметь выполнять элементы проектов (ПК-23);
уметь использовать стандартные программные средства при проектировании (ПК-24).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
типовые законы регулирования, технические средства для их реализации, методики выбора закона регулирования;
типовые методы расчета переходных процессов в системе автоматического регулирования при использовании различных технических средств управления;
типы и конструкции регулирующих органов и исполнительных механизмов;
методы построения структурных и функциональных схем автоматизации промышленных печей.
Уметь:
осуществлять выбор технических средств для создания систем контроля и регулирования технологических параметров промышленных печей;
составлять структурные и функциональные схемы автоматизации промышленных печей.
Владеть:
методами и средствами компьютерной обработки проектной информации.
4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часов.
Распределение часов по учебному плану Трудоёмкость Виды контроля Курс Семестр Зачётные Лаб. Практ. Промеж.
Всего Лекции Инд. СРС Экзамен Зачет Задание единицы раб. зан. контроль 4 8 4 144 34 34 - 14 34 36 1 - Структура дисциплины Виды учебной работы, включая самостоятельную Формы работу студентов текущего Семестр 1 Общие вопросы автоматизации промышленных печей 5 Системы автоматизации 1 Общие вопросы автомати- Роль и значение автоматизации металлургических печей в зации промышленных пе- обеспечении их безопасной и эффективной работы (2 часа).
чей Структурные схемы (2 часа). Методы определения статических и динамических характеристик объектов управления.
2 Аппаратура систем управ- Законы регулирования и регуляторы, настройки регуляторов.
ления Показатели и качество регулирования, качество переходных органы. Конструкции и особенность применения. Исполнительные механизмы. Конструкции и особенность применения 3 Микропроцессорные сред- Агрегатный комплекс электрических средств регулирования.
ства регулирования Цифровые регуляторы (2 часа). Устройство и алгоритмы Типовые узлы САР Структурные схемы автоматического регулирования Системы автоматизации Структурная схема автоматизации методической печи.
промышленных печей Подбор комплектов оборудования (2 часа). Структурная Общие вопросы автоматиза- Технология составления функциональных схем САР (2 часа) ции промышленных печей Аппаратура систем управле- Исследование влияния ширины зоны нечувствительности на ния качество регулирования при использовании двухпозиционного регулятора (2 часа).
Микропроцессорные средства Технология программирования промышленного Типовые узлы САР Разработка структурной схемы автоматического регулирования температуры и соотношения топливо-воздух (2 часа) Разработка структурной схемы автоматического регулирования и коррекции коэффициента расхода воздуха по составу Разработка структурной схемы автоматического регулирования давления и расхода Разработка структурной схемы автоматических защит при сжигании топлива (2 часа).
Системы автоматизации про- Разработка функциональной схемы контроля и регулирования мышленных печей технологических параметров:
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО при изучении дисциплины «Автоматизация промышленных печей» предусматривается использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий. При проведении лабораторных работ и самостоятельной работе студентов используются семинары в диалоговом режиме, средства контроля и автоматизации, пакеты прикладных программ.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Автоматизация промышленных печей».
При изучении дисциплины по каждому из разделов согласно таблице «Структура дисциплины» проводятся семинары в диалоговом режиме с использование пакетов прикладных программ.
Темы семинаров:
1. Аппаратура систем управления;
2. Типовые узлы САР.
Разработка функциональной схемы контроля и регулирования нагревательной печи.
3) Промежуточный контроль Промежуточный контроль представляет собой экзамен, проводимый по вопросам тем дисциплины.
Вопросы к экзамену:
1. Структурные схемы систем автоматизации.
2. Методы определения статических и динамических характеристик объектов управления.
3. П-регулятор, И-регулятор – идеальные и реальные.
4. ПИ-регулятор.
5. ПД-регулятор.
6. ПИД-регулятор.
7. Параметры настроек промышленных регуляторов.
8. Физический смысл настроек ПИ-регулятора.
9. Физический смысл настроек ПД-регулятора.
10. Физический смысл настроек ПИД-регулятора.
11. Показатели и качество регулирования, качество переходных процессов.
12. П-регулятор прямого действия.
13. И-регулятор прямого действия.
14. Принцип работы двухпозиционного регулятора. Оценки качества регулирования.
15. Принцип работы трехпозиционного регулятора. Оценки качества регулирования.
16. Схема и принцип работы электрического П-регулятора.
17. Схема и принцип работы изодромного регулятора.
18. Методики выбора законов регулирования.
15. Регулирующие органы. Конструкции и особенность применения.
16. Исполнительные механизмы. Конструкции и особенность применения.
17. Агрегатный комплекс электрических средств регулирования.
18. Цифровые регуляторы.
19. Устройство промышленных контроллеров.
20. Алгоритмы работы промышленных контроллеров.
21. Структурная схема автоматического регулирования температуры 22. Структурная схема автоматического регулирования соотношения топливо-воздух.
23. Структурная схема автоматического регулирования давления.
24. Структурная схема автоматического регулирования расхода.
25. Структурная схема автоматического регулирования и коррекции коэффициента расхода воздуха по составу продуктов горения.
26. Автоматика безопасности.
Самостоятельная работа студентов в объеме 34 часа включает подготовку к практическим и семинарским занятиям с использованием материалов лекций, основной и дополнительной литературы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение а) Основная литература:
1. Глинков Г.М., Климовицкий М.Д. Теоретические основы автоматического управления металлургическими процессами. М.: Металлургия, 1985.
2. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов. Под ред. Глинкова Г.М.: Пособие по курсовому и дипломному проектированию. М.:
Металлургия, 1986 г.
3. Раннев Г.Г. Методы и средства измерений: учебное пособие – 2-е издание – М.: Академия, – 360с.
4. Глинков Г.М., Косырев А.И., Шевцов Е.К.
Контроль и автоматизация металлургических процессов: Учебник для вузов по спец. «Металлургия черных металлов» / Под научн ред. Г.М. Глинкова.– М.: Металлургия, 1989. – 351 с.
5. Каганов В.Ю., Глинков Г.М., Климовицкий, М.Д., Климушкин А.К.
Основы теории и элементы систем автоматического регулирования: Учебник для вузов — М.: Металлургия, 1987.
6. Блинов О.М., Беленький А.М., Бердышев В.Ф.
Теплотехнические измерения и приборы. Т.1. — М.: Металлургия, 1993. —267 с.
б) Дополнительная литература:
7. Иванова Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков С.Ф.
Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов – М.: Энергоатомиздат, 1984 – 232 с., ил.
8. Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУ технологическими процессами в агломерационных и сталеплавильных цехах: Учебник для студентов вузов.– М.: Металлургия, 1981. – 360 с.
9. Баранов В.Я., Безновская Т.Х., Бек и др. Промышленные приборы и средства автоматизации:
Справочник / Под общ. ред. И.И.Черенкова. – Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с., ил.
10. Родионов В.Д., и др. Технические средства АСУТП, М., Высшая школа, 1989 г.
в) Программное обеспечение и интернет-ресурсы 1. http://sensor.ru/ 2. http://www.aldis.ru/techno/nets/ 3. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/index.htm 4. http://www.asutp.ru/?p= 5. http://www.mka.ru/?p= 6. http://www.datamicro.ru/ 7. http://www.kipservis.ru/knt_logic.htm 8. http://www.asucontrol.ru 9. http://www.can-cia.org 10. http://www.RealLab.ru 11. http://www.ncsystems.ru 12. ПК МВТУ - современная среда интеллектуального САПР 13. САПР Альфа для проектирования электрики, автоматики и систем автоматизации.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для успешного проведения занятий по дисциплине «Автоматизация промышленных печей»
вуз располагает необходимой материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов занятий, предусмотренных данной программой, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:
специализированными аудиториями для проведения лабораторных работ;
специализированным компьютерным классом для проведения семинаров с использованием расчетных и имитационных компьютерных моделей;
необходимым программным обеспечением и выходом в Интернет;
научно-технической и методической литературой.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль подготовки «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей».
Программа одобрена на заседании кафедры теплофизики «_» _ 2011 г., протокол № _.
«