Лекция 1. Основные понятия управления технологическими процессами
Системы и процессы – предмет кибернетики. Большие и малые системы. Системный анализ как стратегия изучения сложных систем. Понятие автоматики и автоматизации. Задачи, решаемые автоматикой при управлении технологическим процессом. Состояние автоматизации в различных отраслях химической промышленности. Факторы, влияющие на динамику развития автоматизации.
Лекция 2. Основы теории автоматического управления
АСУ, основные понятия и определения. Иерархия в АСУ. Задачи и критерии управления на различных уровнях АСУ. Состав систем управления: устройства информации, принятия решений и исполнительные устройства. Алгоритмы управления и функционирования. Чувствительность системы. Управляемость и наблюдаемость системы. Устойчивость химико-технологических систем (ХТС). Помехозащищенность, эмерджентность и интерэктность ХТС.
Лекция 3. Диагностика химико-технологического процесса
Задачи, решаемые системами диагностики. Элементы метрологии. Погрешности измерения: статические и динамические. Метод измерения, требования к различным методам измерения. Обеспечение единства и качества измерений.
Лекция 4. Средства измерения и отображения информации
Структура средств измерений. Классификация систем автоматического контроля. Первичный измерительный преобразователь, передающий и нормирующий преобразователи, вторичные приборы и линии связи. Классификация первичных измерительных преобразователей. Вторичные приборы: назначение, классификация. Основные измерительные схемы электрических вторичных приборов. Пневматические вторичные приборы.
Лекция 5. Контроль основных технологических параметров
Измерение температуры, давления, уровня, количества и расхода технологических потоков. Измерение состава технологических потоков. Принципы действия и конструкции основных приборов для измерения технологических параметров.
Лекция 6. Государственная система приборов (ГСП)
ГСП - основа технической политики в отечественном приборостроении. Основные принципы построения ГСП. Иерархия аппаратных средств. Структура различных ветвей.
Лекция 7. Применение микропроцессорной техники для диагностики химико-технологических процессов
Централизованный сбор измерительной информации. Основные принципы построения современных систем диагностики химико-технологических процессов. "Интеллектуальные" датчики.
Лекция 8. Системы автоматического регулирования (САР)
Структурно-функциональная схема. Системы автоматического регулирования. Классификация САР по различным признакам: по алгоритму функционирования, по структуре, по зависимости выходных и входных сигналов, по использованию вспомогательной энергии.
Лекция 9. Промышленные объекты регулирования
Объекты регулирования, классификация по виду математической модели. Статические и динамические характеристики. Свойства промышленных объектов регулирования. Влияние свойств объекта на процесс автоматического регулирования в нем. Коррекция конструкции оборудования с учетом этих требований. Методы определения свойств объектов регулирования.
Лекция 10. Автоматические регуляторы
Назначение и закон регулирования. Классификация регуляторов по закону регулирования. И, П, Д -регуляторы и комбинированные законы регулирования. Параметры настройки, характер переходного процесса. Релейное регулирование.
Лекция 11. Исполнительные механизмы и регулирующие органы
Назначение исполнительных механизмов в САР. Электрические исполнительные механизмы: электродвигательные и электромагнитные. Пневматические исполнительные механизмы мембранные и поршневые. Конструкции регулирующих органов, расчет и выбор.
Лекция 12. Основы проектирования АСУ
Функциональные схемы автоматизации. Назначение функциональных схем, методика и общие принципы их выполнения. Изображение приборов и средств автоматизации. Позиционное обозначение приборов и средств автоматизации. Требования к оформлению функциональных схем.
Лекция 13. Анализ и синтез систем управления
Задачи анализа и синтеза АСР. Статические и динамические характеристики объектов и звеньев управления. Применение операционного исчисления при анализе и синтезе АССР. Преобразование Лапласа. Передаточная функция. Передача сигналов в системе. Принцип черного ящика.
Лекция 14. Декомпозиция систем управления
Типовые элементарные динамические звенья. Усилительное, апериодическое, интегрирующее, дифференцирующее, колебательное звенья, звено чистого запаздывания. Структурные схемы и способы соединения динамических звеньев.
Лекция 15. Устойчивость систем автоматического регулирования
Переходные процессы, запаздывание и устойчивость систем регулирования. Требования к переходным процессам в системах автоматического регулирования. Применение декомпозиции при конструировании нового технологического оборудования.
Лекция 16. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
АСУТП, задачи и критерии управления. Функциональная структура АСУТП, информационная и управляющая функции. Классификация по распределению функций между человеком, ЭВМ и техническими средствами. Централизованные и децентрализованные АСУТП. Кольцевая и линейная структуры децентрализованных АСУТП. Общие требования к АСУТП. Стандартизация в области автоматизированных систем управления.
Лекция 17. Виды обеспечений АСУТП
Техническое, программное, математическое, информационное, организационное обеспечение. Микропроцессоры в технических системах управления. Состояние развития автоматизации и приборостроения в России и за рубежом. Современные программно-технические средства автоматизации.
