Скачать 159.59 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) _______________________________________________________ Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника Профиль(и) подготовки: Автоматизация технологических процессов в теплоэнергетике Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ”
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение вопросов построения и технической реализации автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в теплоэнергетике, приобретение навыков создания и эксплуатации этих систем. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю “Автоматизация технологических процессов в теплоэнергетике” направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика" “Электротехника и электроника”, “Теория автоматического управления” и учебно-производственной практике. Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы для выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра, а также программы магистерской подготовки по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника». 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции
1. Общая характеристика функционального состава ТСА Основные тенденции развития технических средств автоматизации (ТСА). Функциональный состав АСУТП энергетического объекта. Требования, предъявляемые к отдельным частям и подсистемам АСУТП. Выполняемые функции и способы технической реализации отдельных подсистем. Стандартизация в производстве и применении ТСА. Электрические сигналы связи. 2. Принципы реализации автоматических регуляторов на аналоговых средствах Обобщенная техническая структура автоматической системы регулирования. Исполнительные механизмы, основные виды, свойства и особенности управления. Структуры для реализации типовых алгоритмов регулирования. Особенности реализации релейно-импульсного регулятора с исполнительным механизмом постоянной скорости. Cвязь параметров релейно-импульсного регулятора и ПИ-алгоритма. Анализ работы при изменении входного сигнала и параметров обратной связи. Выбор длительности импульсов. Выбор скорости исполнительного механизма. Реализация ПИД-закона на базе релейно-импульсного регулятора 3. Функциональные преобразования электрических средств автоматики Защита токовой цепи от разрыва, гальваническое разделения цепей, масштабирование, усиление, суммирование. Динамические преобразования на базе пассивных и активных элементов. Использование операционных усилителей с неинвертирующим входом для усиления и суммирования. Формирователи токового сигнала. Реализация релейной характеристики. 4. Промышленные электрические исполнительные устройства автоматики Общепромышленные электрические исполнительные механизмы (ЭИМ). Классификация ЭИМ, составные части, типы применяемых электродвигателей, способы управления. Контактные и бесконтактные пусковые устройства. Реализация ключей, реверсирования и торможения электродвигателей.5. Промышленные комплексы ТСА на аналоговых средствах Функциональный состав промышленных аналоговых комплексов ТСА (АКЭСР, Каскад-2, Контур-2). Средства статических и динамических преобразований. Регулирующие блоки. Средства оперативного управления. Примеры построения автоматических систем регулирования. 8 семестр 6. Принципы реализации алгоритмов управления и функциональных преобразований на микропроцессорных ТСА Микропроцессорные средства регулирования и логического управления. Обобщенные структурные схемы и организация микропроцессорной системы. Устройства ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов. Аналого-цифровые, цифро-аналоговые и цифро-импульсные преобразователи. Реализация функциональных преобразований. Реализация ПИД-закона регулирования с аналоговым и импульсным выходом на базе микропроцессорных контроллеров. 7. Стандартные интерфейсы микропроцессорных систем управления Стандарты обмена данными для полевых приборов. Коммуникационный протокол HART. Стандарт взаимодействия компонентов системы на основе OPC-спецификаций. Интерфейсы RS-232C, ИРПС, RS-485, Ethernet и др. Промышленные сети нижнего уровня управления. 8. Малоканальные микропроцессорные контроллеры Программируемые регулирующие приборы Московского завода тепловой автоматики. Регулирующие приборы ПРОТАР. Функциональные возможности. Порядок программирования приборов. Примеры реализации типовых АСР. Реализация автоматизированной и автоматической настройки регуляторов. Общая характеристика ПТК «Контар»: контроллеры, средства проектирования и оперативного управления. Малоканальные контроллеры компании «Овен»: специализированные регуляторы и универсальные контроллеры, программируемые в среде «CoDeSys». Малоканальные микропроцессорные контроллеры серий Р-130, КР-300. Функциональные возможности, сетевая архитектура, программирование, внешние соединения. Примеры построения АСР. 9. Программно-технические комплексы для АСУТП Обзор программно-технических комплексов (ПТК) для АСУТП, их архитектура, структурные схемы, основные компоненты. Программное обеспечение ПТК. Общая характеристика ПТК «Квинт». Концепции, функциональные возможности. Состав технических средств: оперативные станции; станции проектирования, ремиконты. Модули УСО. Внешние соединения. Сетевые средства. Проектирование АСУТП на базе Квинта. Системная интеграция. Примеры реализации распределенных систем управления на основе микропроцессорных средств автоматизации. 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы
1. Исследование релейно-импульсного регулятора комплекса АКЭСР с исполнительным механизмом постоянной скорости. 2. Настройка автоматической системы регулирования температуры с электронным регулирующим прибором РП4-Т по виду переходных процессов. 3. Автоматическая система регулирования температуры электропечи с компактным регулирующим прибором РС29.3. 4. Автоматическая система регулирования температуры с микропроцессорным регулирующим прибором ПРОТАР-100.
5. Автоматизированная настройка системы регулирования на приборе ПРОТАР с использованием режима автоколебаний. 6. Алгоритмическое проектирование и реализация одноконтурной АСР на базе контроллеров серии «Контраст». 7. Автоматизация системы теплоснабжения на базе контроллера ECL (Danfoss). 8. Программирование контроллеров Контар и работа с симулятором в оболочке «Конграф». 9. Работа с физическими входами – выходами контроллеров Контар с применением программы «Консоль». 10. Изучение среды разработки систем диспетчеризации «Контар АРМ». 11. Экспериментальное получение переходной характеристики объекта - электронагревателя на базе программируемого контроллера ПЛК150 и среды «CoDeSys». 12. Исследование АСР температуры нагревателя на базе программируемого контроллера ПЛК150 и среды «CoDeSys». 13. Алгоритмическое проектирование и моделирование одноконтурной АСР в среде «Пилон» ПТК «Квинт». 14. Организация совместной работы рабочих станций Пилон и Мезон ПТК «Квинт». 15. Реализация АСР с исполнительным механизмом постоянной скорости в ПТК «Квинт». 16. Разработка операторского интерфейса для ПТК «Квинт» в программной среде «Графит». 4.4. Расчетные задания 7 семестр Разработка проекта узла управления исполнительным механизмом. 8 семестр Техническая реализация АСР участка регулирования теплоэнергетического объекта. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся с использованием презентаций и видеороликов. Презентации лекций содержат структурные и принципиальные схемы технических средств систем управлении, схемы подключения, графики процессов, примеры практического использования. При выполнении лабораторных работ и подготовке отчетов используется математический пакет Mathcad и программы Microsoft Office. При выполнении расчетных заданий используются материалы сайтов разработчиков и производителей технических средств автоматизации. Самостоятельная работа включает в себя подготовку к тестам, выполнение расчетных заданий и подготовку к их защите, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются устный опрос, презентация реферата, защита расчетного задания. Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,2(среднеарифметическая оценка за тесты) + 0,3(оценка за расчетное задание) + 0,5(оценка на экзамене). В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Рачков М.Ю. Технические средства автоматизации. Учебник для вузов. Изд-во МГИУ, 2007.-185 с. 2. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования. М.:СОЛОН-ПРЕСС, 2007.- 256 с.. 3. Бычков М.Г. Промышленные компьютеры и программируемые логические контроллеры. М.: Изд-во МЭИ, 2002. 92с. б) дополнительная литература: 4. Елизаров И.А., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г., Фролов С.В. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры: Учебное пособие. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2004.- 180 с. 5. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. СПб.: Невский Диалект, 2001. 557 с. 6. Плетнев Г.П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. М.: Изд-во МЭИ, 2005. 352 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Электронный образовательный ресурс. Портал МЭИ. Динамика систем управления тепловыми процессами. В.П. Зверьков, В.Ф. Кузищин, С.П. Павлов, Ю.Н. Петроченко, Ю.Н. Вишнякова. 140 МБ. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной лаборатории, оснащенной современными техническими средствами автоматизации, включая компьютеры для создания рабочих мест оператора, а также аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 Теплоэнергетика и теплотехника и профилю Автоматизация технологических процессов в теплоэнергетике и теплотехнике. ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Кузищин В.Ф. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой Автоматизированные системы управления тепловыми процессами д.т.н., профессор Андрюшин А.В. |
Московский энергетический институт (технический университет) институт... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение основ современной энергетики и ее связи с экологией | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М. 2 основной образовательной программы подготовки магистров «Физико-технические... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Принципы эффективного управления технологическими процессами в теплоэнергетике, теплотехнике и теплотехнологиях” | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение современных информационных и сетевых технологий используемых в ядерной энергетике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Ознакомить студентов с основными законами термодинамики как науки о превращении энергии в теплоту и работу | Московский энергетический институт (технический университет) институт... ... | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение методов интенсификации теплообмена для написания реферата по выбранной теме | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Профили подготовки: Тепловые электрические станции; Технология воды и топлива на тэс и аэс; Автоматизация технологических процессов... |