МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный аграрный университет

имени Н.И. Вавилова»

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой Декан факультета _ /Алейников А.К./ _ /Морозов А.А./ «_26_» августа2013 г. «_26_» августа2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Дисциплина АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ

ПРОЦЕССАМИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Направление 260800.62 Технология продукции и подготовки организация общественного питания Профиль Технология и организация ресторанного дела подготовки Квалификация (степень) Бакалавр выпускника Нормативный срок 4 года обучения Форма обучения Очная Количество часов в т.ч. по курсам Всего 1 2 3 4 5 6 7 Общая трудоемкость 3 дисциплины, ЗЕТ Общее количество часов 108 Аудиторная работа – всего, 60 в т.ч.:

лекции 20 лабораторные 20 практические 20 Самостоятельная работа 48 Количество рубежных х контролей Форма итогового контроля х экз.

Курсовой проект (работа) х х Разработчик: доцент, Иванов Ю.В. _ (подпись) 1. Цель освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Автоматизированные системы управления технологическими процессами на предприятиях общественного питания» является формирование у студентов навыков выбора способов управления и средств автоматизации с учетом требований технологического процесса и безопасности труда.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 260800.62 Технология продукции и организация общественного питания дисциплина «Автоматизированные системы управления технологическими процессами на предприятиях общественного питания» относится к вариативной части профессионального цикла.

Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при получении среднего (полного) общего или среднего профессионального образования.

Для качественного усвоения дисциплины студент должен:

- знать: математику, физику, метрологию.

- уметь: анализировать техническое оснащение предприятий общественного питания; осуществлять моделирование процессов в сфере общественного питания. Дисциплина «Автоматизированные системы управления технологическими процессами на предприятиях общественного питания» является базой для итоговой государственной аттестации.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения дисциплины «Автоматизированные системы управления»

Дисциплина «Автоматизированные системы управления технологическими процессами на предприятиях общественного питания»

направлена на формирование у студентов профессиональной компетенции:

«Осуществляет поиск, выбор и использование информации в области проектирования предприятий питания, составляет техническое задание на проектирование предприятия питания малого бизнеса, проверяет правильность подготовки технологического проекта, выполненного» (ПКВ результате освоения дисциплины студент должен:

Знать: основные понятия и определения из области управления, основные методы технологических процессов как объектов управления, принципы автоматического регулирования технологических параметров, структуру технических средств систем управления, основные виды систем автоматического регулирования и законы управления.

Уметь: определять основные статические и динамические характеристики объектов, выбирать рациональную систему управления технологическим процессом, выбирать конкретные типы приборов для технологического процесса.

Владеть: методами анализа систем управления технологическими процессами, методами выбора законов управления.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, часов, из них аудиторная работа – 60 ч., самостоятельная работа – 48 ч.

Структура и содержание дисциплины «Автоматизированные системы управления»

1. Цель и задачи курса.

Понятие автоматики и автоматизации.

Общие принципы построения систем производственного процесса. Специфика отраслей пищевой промышленности с точки зрения их автоматизации.

2. Основы ТАУ.

управления. Общие свойства объектов регулирования. Основные типы объектов объектов и методы операционного исчисления для их анализа и синтеза.

Динамические характеристики объектов управления: передаточная функция, переходная характеристика, функция веса.

3. Типовые звенья САУ.

Передаточные функции типовых звеньев и формирование из них структур САУ и параметры их настройки. Типовые параллельное, встречно-параллельное.

4. Программирование промышленных технологических параметров 5. Устойчивость САУ.

переходных процессов и его критерии.

6. Экспериментальное определение регулирования 7. Управляющие устройства.

Автоматические системы регулирования Релейные регуляторы и позиционное процессами двухпозиционного регулирования характеристик САУ с помощью ПЭВМ 10. Исполнительные устройства АСУ.

Регулирующие органы 11. Исследование алгебраических критериев устойчивости САУ с помощью ЭВМ 12. Идентификация математических моделей 13. Основные понятия об измерениях и измерительных устройствах.

измерительных приборов: погрешности измерения, класс точности 15. Элементы и системы автоматического управления.

Классификации приборов для измерения температуры и их принцип действия.

Вторичные приборы для измерения температуры.

16. Определение передаточных функций САУ 17. Элементы и системы автоматического управления.

Классификация приборов для измерения давления, расхода и их принцип действия.

18. Измерение температуры с помощью измерительных схем.

20. Автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Основные понятия и определения Назначение, цели и функции АСУТП.

Иерархия управления. Структуры автоматизированного управления производством.

Итого:

Условные обозначения:

Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие, ПЗ – практическое занятие.

Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме, М – моделирование.

Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль.

Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, Т – тестирование, КЛ – конспект лекции, Э – экзамен.

Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Автоматизированные системы управления» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения: лекция-визуализация, лабораторные работы профессиональной направленности, моделирование.

Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 52 % аудиторных занятий.

6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного 1.Назовите известные Вам приборы для измерения температуры и в каких единицах она измеряется 2.Что такое термоэлектрический эффект.

3.Какими приборами измеряется электрическое напряжение и электрическое сопротивление 4.Как называются приборы для измерения давления.

5. Единицы измерения давления.

6.В каких единицах измеряется расход вещества и его количество.

7.На каком принципе действия основана работа психрометра 8.Поясните весовой принцип измерения влажности 9.Понятие абсолютной, относительной влажности, влагосодержания 10.По какой формуле можно определить давление столба жидкости 11.Напишите закон Ома для участка электрической цепи 13.Дайте определение коэффициента усиления усилителя.

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования по отклонению.

2. Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования по возмущению.

3. Понятие стабилизирующей, программной, следящей АСР.

4. Математическое описание АСР и их элементов.

5. Методы получения математических моделей статики и динамики.

6. Динамические характеристики линейных элементов, преобразование Лапласа.

7. Понятие передаточной функции и переходной характеристики.

8. Способы соединения элементов АСР (последовательное, параллельное согласное, параллельное встречное 9. Типовые звенья АСР и их характеристики (усилительное, запаздывания) 10. Типовые звенья АСР и их характеристики (интегрирующее, дифференцирующее).

11. Типовые звенья АСР и их характеристики (апериодическое первого порядка).

12. Типовые звенья АСР и их характеристики (апериодическое второго порядка).

13. Понятие об устойчивости АСР. Критерии устойчивости.

14. Качество переходных процессов в АСР и его критерии.

Вопросы для самостоятельного изучения 1. Применение микропроцессорных устройств в автоматизированной технике измерений.

2. Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования построенной по комбинированному принципу.

3. Типовые звенья АСР и их характеристики (усилительное, запаздывания).

4. Понятие о статических, астатических и неустойчивых объектах и их свойства (емкость, самовыравнивание, постоянная времени, время разгона, коэффициент усиления).

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Основные понятия и определения теории управления.

2. Государственная система приборов (ГСП).

3. Средства измерений и их основные элементы. Структура измерительных систем для прямых измерений.

4. Автоматические регуляторы (основные сведения).

5. Двухпозиционные регуляторы.

6. Типовые законы регулирования - пропорциональный (П-регулятор) 7. Типовые законы регулирования - интегральный (И-регулятор) 8. Типовые законы регулирования - пропорционально-интегральный (ПИрегулятор) 9. Типовые законы регулирования - пропорционально-интегральнодифференциальный (ПИД-регулятор) 10. Регуляторы прямого действия.

11. Исполнительные устройства (исполнительные механизмы и регулирующие органы).

Вопросы для самостоятельного изучения 1. Погрешности измерений и измерительных приборов.

2. Типовые законы регулирования - пропорциональнодифференциальный (ПД-регулятор) 3. Выбор закона регулирования и приближенные методы расчета параметров настройки регуляторов.

4. Основные понятия метрологии. Виды и методы измерений Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Термоэлектрические термометры. Милливольтметры. Потенциометры.

2. Термометры сопротивления.

3. Деформационные манометры (мембранные, сильфонные, трубчатопружинные).

4. Электрические манометры (сопротивления, мембранноемкостные, пьезоэлетрические).

5. Приборы для измерения расхода и количества вещества (общие сведения). Счетчики.

6. Расходомеры переменного перепада давления.

7. Расходомеры динамического давления. Расходомеры постоянного перепада давления.

8. Расходомеры переменного уровня. Электромагнитные расходомеры.

9. Приборы для измерения уровня (поплавковые, гидростатические, мерные стекла).

10. Электрические уровнемеры.

11. Влагомеры (общие сведения, психрометры, весовые, кондуктометрические, потенциометрические, оптические).

12. Приборы для измерения плотности 13. Классификация АСУ ТП.Понятие о распределенных АСУ ТП 14. Структурные и функциональные схемы автоматизации 15. Изображение приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404- 16. Автоматизация проектирования систем управления 17. Пример схемы автоматизации типового ТП отрасли.

Вопросы для самостоятельного изучения 1. Газоанализаторы.

2. Анализаторы состава жидкостей (кондуктометрические, потенциометрические, оптические).

3. Микропроцессорные средства обработки информации и управления для АСУ ТП. Управляющие ЭВМ 4. Манометрические термометры. Термометры расширения.

5. Жидкостные манометры (одно-, двухтрубные, поплавковые).

6. Вискозиметры.

7. Способы и методика построения графических условных обозначений 8. Понятие об автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Основные понятия и определения теории управления.

2.Государственная система приборов (ГСП).

3.Основные понятия метрологии. Виды и методы измерений.

4.Средства измерений и их основные элементы. Структура измерительных систем для прямых измерений.

5.Погрешности измерений и измерительных приборов.

6.Манометрические термометры. Термометры расширения.

7.Термоэлектрические термометры. Милливольтметры. Потенциометры.

8.Термометры сопротивления.

9.Жидкостные манометры (одно-, двухтрубные, поплавковые).

10.Деформационные манометры (мембранные, сильфонные, трубчатопружинные).

11.Электрические манометры (сопротивления, мембранноемкостные, пьезоэлетрические).

12.Приборы для измерения расхода и количества вещества (общие сведения). Счетчики.

13.Расходомеры переменного перепада давления.

14.Расходомеры динамического давления. Расходомеры постоянного перепада давления.

15.Расходомеры переменного уровня. Электромагнитные расходомеры.

16.Приборы для измерения уровня (поплавковые, гидростатические, мерные стекла).

17.Электрические уровнемеры.

18.Газоанализаторы.

19.Влагомеры (общие сведения, психрометры, весовые, кондуктометрические, потенциометрические, оптические).

20.Анализаторы состава жидкостей (кондуктометрические, потенциометрические, оптические).

21.Вискозиметры.

22.Приборы для измерения плотности.

23.Применение микропроцессорных устройств в автоматизированной технике измерений.

24.Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования по отклонению.

25.Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования по возмущению.

26.Структурная схема и принцип действия автоматической системы регулирования построенной по комбинированному принципу.

27.Понятие стабилизирующей, программной, следящей АСР.

28.Математическое описание АСР и их элементов.

29.Методы получения математических моделей статики и динамики.

30.Динамические характеристики линейных элементов, преобразование Лапласа.

31.Понятие передаточной функции и переходной характеристики.

32.Способы соединения элементов АСР (последовательное, параллельное согласное, параллельное встречное 33.Типовые звенья АСР и их характеристики (усилительное, запаздывания) 34.Типовые звенья АСР и их характеристики (интегрирующее, дифференцирующее).

35.Типовые звенья АСР и их характеристики (апериодическое первого порядка).

36.Типовые звенья АСР и их характеристики (усилительное, запаздывания) 37.Типовые звенья АСР и их характеристики (апериодическое второго порядка).

38.Понятие о статических, астатических и неустойчивых объектах и их свойства (емкость, самовыравнивание, постоянная времени, время разгона, коэффициент усиления).

39.Автоматические регуляторы (основные сведения).

40.Двухпозиционные регуляторы.

41.Типовые законы регулирования - пропорциональный (П-регулятор) 42.Типовые законы регулирования - интегральный (И-регулятор) 43.Типовые законы регулирования - пропорционально-интегральный (ПИ-регулятор) 44.Типовые законы регулирования - пропорциональнодифференциальный (ПД-регулятор) 45.Типовые законы регулирования - пропорционально-интегральнодифференциальный (ПИД-регулятор) 46.Понятие об устойчивости АСР. Критерии устойчивости.

47.Качество переходных процессов в АСР и его критерии.

48.Выбор закона регулирования и приближенные методы расчета параметров настройки регуляторов.

49.Регуляторы прямого действия.

50.Исполнительные устройства (исполнительные механизмы и регулирующие органы).

51.Понятие об автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) 52.Классификация АСУ ТП.Понятие о распределенных АСУ ТП 53.Микропроцессорные средства обработки информации и управления для АСУ ТП.Управляющие ЭВМ 54.Структурные и функциональные схемы автоматизации 55.Изображение приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404- 56.Способы и методика построения графических условных обозначений 57.Автоматизация проектирования систем управления 58.Пример схемы автоматизации типового ТП отрасли.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение а) основная литература Алейников, А.К. Системы управления химико-технологическими процессами / А.К. Алейников, Е.П. Решетняк, А.В. Комиссаров. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2008. - 416 с. ISBN 978-5Беспалов, А.В. Системы управления химико-технологическими процессами. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. - 690 с. ISBN 978-5Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления. – 4-е изд., перераб. и доп. / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – СПб. : Изд-во "Профессия", 2004. – 752 с. ISBN 5-93913-035- Шишмарев, В.Ю. Основы автоматического управления: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.Ю.Шишмарев. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 352с. ISBN 978-5-7695-3952- управления технологическими процессами / М.М. Благовещенская, Л.А.

Злобин. - М.: «Высшая школа», 2005. -761 с. ISBN 5-06-004863- Краснов, А.Е. Цифровые системы управления в пищевой промышленности / А.Е. Краснов, Л.А. Злобин, Д.Л. Злобин. - М.:

«Высшая школа», 2007. - 671 с. ISBN 978-5-06-005352- б) дополнительная литература 1. Мамсуров, А.Х. Автоматика и автоматизация производственных процессов в общественном питании / А.Х. Мамсуров, Л.В. Киптелая. – М.: Экономика, 1986. – 271с.

2. Протченко, Н.В. Автоматика и автоматизация производственных процессов в общественном питании и торговле. – Киев, Высшая школа, 3. Черевко, А.И. Оборудование предприятий общественного питания. Том 2. Торгово-технологическое оборудование / А.И. Черевко, Л.Н. Попов.

– М.: Экономика, 1988. – 271с.

4. Кавецкий, Г. Д. Оборудование предприятий общественного питания / Г.Д. Кавецкий, O.K. Филатов, Т.В. Шленская. - М.: КолосС, 2004.с.

5. Корнюшенко, Л.М. Механическое оборудование предприятий общественного питания: учебник для вузов / Л.М. Корнюшенко. – СПб.:

ГИОРД, 2006. – 287 с.

6. Могильный, М.П. Оборудование предприятий общественного питания:

Тепловое оборудование. Учеб. пособие для студ. Высш. Учеб.

заведений / М.П.Могильный, Т.В. Калашнова, А.Ю. Баласанян; Под ред. М.П. Могильного. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. с.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, поисковые системы Rambler, Yandex, Google:

Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru АСУ ТП обозначает автоматизацию технологических процессов портал по автоматике http://automation-system.ru/ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения занятия используется следующее материальнотехническое обеспечение:

При чтении лекций используется мультимедийный проектор.

Лабораторные работы студенты выполняют на специализированных лабораторных стендах, оснащенных современными средствами автоматизации (измерители-регуляторы фирмы «Овен» - ТРМ-202, МПР-51, эмуляторы ЭП10, магазины сопротивления, термометры сопротивления, термоэлектрические преобразователи). Кроме этого для моделирования систем автоматизации используется дисплейный класс, оснащенный персональными компьютерами. В распоряжении преподавателя и студентов имеются плакаты по основным разделам дисциплины.

Лабораторные стенды:

регулирования технологических параметров.

2. Экспериментальное определение динамических свойств объекта 3. Исследование процесса двухпозиционного регулирования.

4. Определение динамических характеристик САУ с помощью 5. Исследование типовых динамических звеньев САУ.

6. Определение передаточных функций САУ с помощью ЭВМ.

7. Исследование алгебраических критериев устойчивости САУ с 8. Измерение температуры с помощью термометров сопротивления и мостовых измерительных схем.

9. Измерение влажности с помощью МПР Лабораторное оборудование:

1. Эмулятор печи ЭП-10.

2. Регулятор температуры ТРМ202.

3. Регулятор температуры- влажности МПР-51.

4. Персональные ЭВМ.

5. Термометры сопротивления.

6. Магазины сопротивления.

7. Преобразователь интерфейса АС2.

8. Преобразователь интерфейса АС3м.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООп ВПО по направлению подготовки 260800. Технология продукции и организация общественного питания.