Теоретические основы технического обслуживания и эксплуатация автоматических и мехатронных систем управления

ЧАСНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГАЗПРОМ КОЛЛЕДЖ ВОЛГОГРАД»



.












Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников общеобразовательных учреждений среднего профессионального образования

МДК 03.01 Теоретические основы технического обслуживания и эксплуатация автоматических и мехатронных систем управления

по специальности 15.02.07
Автоматизация технологических процессов и производств
(по отраслям)























2016
ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены студентам заочного отделения специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям), приступающим к изучению и выполнению контрольной работы по МДК 03.01 Теоретические основы технического обслуживания и эксплуатация автоматических и мехатронных систем управления.
Программа МДК 03.01 предусматривает изучение прогрессивных методов автоматизации технологических процессов:
 управление технологическими процессами;
 объекты управления, управляющие системы;
 виды систем управления;
 основы разработки систем автоматизации технологических процессов;
 общие сведения по проектированию.
Виды и типы схем:
 техническое и программное обеспечение проектирования на базе ЭВМ;
 системы автоматизированного проектирования (САПР) систем автоматизации технологических процессов;
 автоматизация технологических процессов в газовой промышленности.
Проработку программного материала следует сопровождать разбором конкретных примеров из производственной практики, ознакомления со схемами автоматизации технологических процессов. Основное внимание следует уделять прогрессивным средствам автоматизации технологических процессов.
При изучении материала необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами и международной системой единиц.
С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения МДК 03.01 должен:

иметь практический опыт:
 осуществления эксплуатации и обслуживания средств измерений и автоматизации;
 текущего обслуживания регуляторов и исполнительных механизмов;

уметь:
 обеспечивать эксплуатацию автоматических и мехатронных систем управления;
 производить сопровождение и эксплуатацию аппаратно-программного обеспечения систем автоматического управления и мехатронных устройств и систем;

знать:
 нормативные требования по эксплуатации мехатронных устройств, средств измерений и автоматизации;


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для самостоятельного изучения программного материала и выполнения контрольной работы следует использовать рекомендуемые учебники, учебные пособия и справочную литературу. Учебным планом заочного обучения предусмотрено проведение установочных и обзорных занятий, а также лабораторных работ. Установочные занятия проводятся перед самостоятельным изучением предмета с целю ознакомления учащихся с программой, методикой самостоятельных занятий, заполнения домашних контрольных работ и курсового проекта. На обзорных занятиях, проводимых во время сессии, преподаватели помогают учащимся систематизировать знания, подученные в процессе самостоятельной работы, излагают наиболее сложные темы, трудные для самостоятельного изучения или недостаточно полно изложенные в рекомендуемой литературе.
Для закрепления теоретического материала предусматривается проведение лабораторных работ. Лабораторная работа проводятся в период экзаменационной сессии под руководством преподавателя.
Учебным планом предусмотрено выполнение одной контрольной работы. Изучение МДК завершается экзаменом. Зачтенные контрольные работы предъявляются на экзамен. Учащиеся допускаются к сдаче экзамена только при наличии зачета по лабораторным работам и положительных оценок по контрольным работам.




Задания для домашней контрольной работы

Контрольная работа по МДК 03.01 Теоретические основы технического обслуживания и эксплуатация автоматических и мехатронных систем управления включает в себя два теоретических вопроса и одно практическое задание в соответствии с программой. Перед выполнением контрольной работы следует: изучить задание, подобрать необходимую литературу, научиться читать схемы автоматизации, изучить теоретический материал, соответствующий тематике первых двух вопросов. К практическому заданию контрольной работы, следует преступать после изучения правил составления функциональных схем автоматизации.
Контрольная работа должна быть выполнена аккуратно в тетради пастой чёрного или синего цвета без исправлений и помарок. На каждой странице следует оставить поля для замечаний преподавателя. Схемы, сопровождающие текст должны вычерчиваться в соответствии с ГОСТ под линейку, карандашом или помощью любой системы автоматизированного проектирования.
Вопросы задания полностью записываются в тетрадь, каждый вопрос следует начинать с новой страницы. Ответы на вопрос должны быть исчерпывающими, по существу и краткими по форме, не должны повторять текст учебного пособия. Схема выполненная в соответствии с практическим заданием контрольной работы должна быть вклеена на соответствующей странице контрольной работы.
На обложке контрольной работы следует указать: фамилию, имя, отчество, шифр, курс, отделение, специальность, наименование предмета, номер контрольной работы, номер варианта.
На последней странице указывается литература, которая была использована при выполнении домашней контрольной работы.
Номера задания выбирается в соответствии с двумя последними цифрами индивидуального шифра студента (например ХХ25 – соответственно 2- первая цифра шифра, 5- вторая цифра шифра, выбираются теоретические вопросы 42,29 и практическое задание 9).


















Таблица выбора теоретических вопросов и практического задания для домашней контрольной работы

1-ая ц.
шифр
2-а
цифра
шифра

1


2



3


4


5


6


7


8


9


0
1
1,40
1 2,39
2 3,38
3 4,37
4 5,36
5 6,35
6 7,34
7 8,33
8 9,32
9 10,39
10
2
11,5
1 12,49
2 13,48
3 14,47
4 15,46
5 16,45
6 17,44
7 18,43
8 19,42
9 20,41
10
3
21,60
10 22,59
9 23,58
8 24,57
7 25,56
6 26,55
5 27,54
4 28,53
3 29,52
2 30,51
1
4
31,70
1 32.69
2 33.68
3 34.67
4 35.66
5 36,65
6 37.64
7 38,63
8 39,62
9 40,61
10
5
41,30
10 42,29
9 43,28
8 44,27
7 45,26
6 46,25
5 47,24
4 48,23
3 49,22
22 50,21
1
6
51,11
1 52,12
2 53,13
3 54,14
4 55,15
5 56,16
6 57,17
7 58,18
8 59,19
9 60,20
10
7
61,10
10 62,9
9 63,8
8 64,7
7 65,6
6 66,5
5 67,4
4 68,3
3 69,2
2 70,1
1
8
1,40
1 2,41
2 3,42
3 4,43
4 5,44
5 6,45
6 7,46
7 8,47
8 9,48
9 10,49
10
9
11,50
10 12,51
9 13,52
8 14,53
7 15,54 16,55
5 17,56
4 18,57
3 19,58
2 20,59
1
0
21,60
1 22,61
2 23,62
3 24,63
4 25,64
5 26,65
6 27,66
7 28,67
8 29,68
9 30,69
10





Перечень теоретических вопросов

1. История развития автоматизации производства.
2. Основные понятия и определения автоматизации. Предпосылки автоматизации технологического процесса.
3. Параметры нормального режима технологического процесса.
4. Методы повышения надёжности автоматизации процесса.
5. Выбор контролируемых величин технологического процесса.
6. Выбор параметров защиты и блокировки.
7. Выбор средств автоматизации.
8. Основные виды схем автоматизации.
9. Техника чтения функциональной схемы автоматизации.
10. Техника чтения принципиальных электрических, пневматических схем.
11. Автоматизация скважин газового промысла.
12. Регулирование производительности газового промысла.
13. Телемеханика газового промысла.
14. Принципы автоматизации процессов компрессорного цеха.
15. Распределение оперативных средств контроля, управления и регулирования КЦ с ГМК.
16. Задачи автоматизации КС.
17. Алгоритмы управления пуском, остановкой нормальной и аварийной.
18. Средства контроля, зашиты, регулирования ГМК.
19. Централизованный контроль параметров ГМК.
20. Рабочие характеристики газовой турбины при различных скоростях вращения.
21. Рабочие характеристики камеры сгорания ГТУ при различных расходах топлива.
22. Ограничения, налагаемые на параметры газотурбинной установки.
23. Ограничения, налагаемые на параметры центробежного нагнетателя.
24. Энергетический баланс газовой турбины.
25. Алгоритмы управления ГТУ.
26. Контроль технологических параметров ГТУ ФСА ГТК-10- 4 по параметрам контроля).
27. Защита газотурбинной установки (ФСА ГТК -10-4 по параметрам защиты).
28. Принципиальная схема управления валоповоротным устройством.
29. Принципиальная схема управления турбодетандером.
30. Принципиальная схема управления двигателем регулятора скорости.
31. Принципиальная схема управления маслонасосом.
32. Принципиальная схема управления краном.
33. Стабилизация давления параллельно включенных нагнетателей.
34. Стабилизация давления последовательно включенных нагнетателей.
35. Электрогидравлическая система регулирования скорости вращения газовой турбины.
36. Особенности автоматизации ГПА-Ц-6,3.
37. Функциональная схема включения автоматизации ГПА-Ц-6,3 (параметры контролируемые).
38. Автоматизация газотурбинной установки импортного производства.
39. Основные каналы защиты ГТК-10И.
40. Агрегатная автоматика электроприводного ГПА.
41. Релейная зашита электропривода центробежного нагнетателя.
42. Характеристика агрегатной системы автоматики А705-15.
43. Характеристика микропроцессорной системы автоматики МСКУ-4510.
44. Управление общестанционными и режимными кранами.
45. Характеристика системы автоматизации «Вега 2».
46. Основные принципы автоматизации СПХГ.
47. Основные параметры автоматизации ГРС, требования к ней.
48. Средства и системы автоматизации ГРС.
49. Принципы автоматизации АГНКС.
50. Системы автоматизации АГНКС.
51. Телеконтроль станций катодной защиты.
52. Автоматическая защита от помпажа и управления АПК.
53. Автоматическое регулирование подачей топливного газа в камеру сгорания газотурбинной установки.
54. Автоматическое управление насосами для поддержания уровня в резервуаре технологической воды.
55. Автоматизация системы циркуляционной смазки.
56. Автоматизация системы охлаждения электродвигателя.
57. Автоматизация приточно-вытяжной вентиляции.
58. Супервизорные АСУ.
59. Автоматика линейной части газопровода.
60. Средства контроля и регулирования котельного агрегата.
61. Автоматика безопасности котельного агрегата.
62. Автоматика насосных станций водоснабжения.
63. Автоматизация системы оборотного водоснабжения.
64. Автоматизация очистных систем предприятий от газовых выбросов
65. Автоматизация очистных систем от сточных вод.
66. Автоматизация систем вентиляции.
67. Автоматизация кондиционирования воздуха.
68. Классификация АСУ.
69. Переработка информации в АСУ.
70. Классы структур АСУ: супервизорная, централизованная, рассредоточенная, децентрализованная.
71. Переработка информации в АСУ.
72. Функциональная структура АСУТП.
73. АСУТП на уровне производственного объединения.
74. Цели и критерии автоматического управления ПО.
75. Особенности функционирования ЭВМ, включенных в контур управления.
76. Структурная организация управляющих вычислительных машин.
77. Назначение и состав МСКУ- 4510.
78. Основные устройства, блоки и узлы МСКУ.
79. Принципы связи управляющей вычислительной машины с объектом управления.
80. Информационные каналы АСУ.




Практическое задание
Составить функциональную схему автоматизации объекта с обоснованием важности выбранных параметров для ведения технологического процесса. Подобрать комплекты средств автоматизации с указанием пределов изменения значений автоматизируемых параметров.

Объекты:
1. турбодетандер газотурбинной установки;
2. осевой компрессор газотурбинной установки;
3. камера сгорания газотурбинной установки;
4. турбина высокого давления;
5. турбина низкого давления;
6. центробежный нагнетатель ГТУ;
7. пункт подготовки газа;
8. приводной электродвигатель ЭГПА;
9. маслонасосы смазки пусковой и резервный;
10. система масло уплотнения.

P.S. Схема выполняется на формате A3 (можно на миллиметровке) в соответствии с ГОСТ на выполнение функциональных схем автоматизации.



ОБЩИЙ ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основные источники
1. Учебники
1. Колибаба О.Б. Основы проектирования и эксплуатации систем газораспрелделения и газпотребления: учебное пособие/ Колибаба , О.Б, Никишов В.ф.-СПб.:Изд-во «лань», 2013.
2. Основы автоматизации производственных процессов нефтегазового производства: учебное пособие для студентов вузов/Под ред.Праховой М.Ю., Шаловников Э.А..-2-еизд.испрю-М.:Издательский центр «Академия», 2014
3. Панфилов, В.А. Основы метрологии и электроизмерительной техники. учебник/В.А.Панфилов.- М.:, НТФ Энергопрогресс, «Энергетик», 2006
4. Гальперин М.В. Автоматическое управление: Учебник для средн. проф. учебных заведений. – М.: Форум-ИНФРА-М, 2004.
5. Горошков Б.И. Автоматическое управление: Учебник для средн. проф. учебных заведений. – М.: ACADEMA, 2003.
6. Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 2005.
7. Жила В.А. Автоматика и телемеханика систем газоснабжения: Учебник для средн. проф. учебных заведений. – М.: Инфра-М, 2007.
8. Аверченков В. И. Технология машиностроения. – М.: Инфра-М, 2006.
9. Схиртладзе А. Г., Новиков В. Ю. Технологическое оборудование машиностроительных производств. – М.: Высш. шк., 2001.
10. Серебреницкий П. П., Схиртладзе А. Г. Программирование для автоматизированного оборудования: Учебник для средн. проф. учебных заведений / Под ред. Ю.М. Соломенцева. – М.: Высш. шк., 2003.

2. Справочники

1. Краткий справочник металлиста / Под ред. Орлова П. Н., Скороходова Е. А. – М.: Машиностроение, 1987.
2. Обработка материалов резанием. Справочник технолога / Под ред. Г. А. Монахова– М.: Машиностроение, 1974.
3. Режимы резания металлов. Справочник / Под ред. Ю. В. Барановского – М.: Машиностроение, 1972.
4. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения / Под ред. В. И. Аверченко и др. – М.: Машиностроение, 1988.
5. Серебреницкий П. П. Краткий справочник станочника – Л.: Лениздат, 1982.



Дополнительные источники:
Основная

1. Минаев П.А. “Монтаж приборов и систем автоматизации” М. Стойиздат 1988.
2. Клюев А.С. Справочник .”Монтаж средств измерений и автоматизации” М. Стройиздат 1988.
3. Громов В.В. и др. “Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств” М.Недра 1987.
4. Клюев А.С. “Наладка средств измерений и систем технического контроля”. М. Энергоатомиздат 1990.
5. Клюев А.С. “Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования”. М. Энергоатомиздат 1989.
6. Барласов Б.З. “Наладка приборов и систем автоматизации”. М. Высшая школа 1985.
7. Казаченко А.Н. “Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов”. М.Нефть и газ 1999.

Дополнительная

1. КлюевА.С. и др. “Проектирование систем автоматизации технологических процессов”. Справочное пособие. М. Энергоатомиздат 1990.
2. Справочник по автоматизации в газовой промышленности под общей редакцией Дубровского В.В. М. Недра 1990.
3. Смирнов А.А. Справочное пособие по ремонту приборов и регуляторов .М. Энергоатомиздат, 1989.
4. Правила эксплуатации и безопасности обслуживания средств автоматизации телемеханизации и вычислительной техники в газовой промышленности. М. Недра 1987.
5. Клюев А.С. Техника чтения схем автоматического контроля. М. Энергоатомиздат, 1991.
6. Архангельский Б.В., Черняховский В.В.. Поиск устойчивых ошибок в программах. М. Радио и связь, 1989.
7. Технические описания и инструкции по эксплуатации систем автоматического управления.
8. Инструкция системного программиста специализированная фирма Вега-газ. М. 2001