МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования «Новополоцкий государственный политехнический техникум»
УТВЕРЖДАЮ
Директор УО НГПТ
___________А. П. Ляхович
________________________
Основы автоматики и автоматизации производства
Методические рекомендации и контрольные задания для учащихся заочной формы обучения
для специальности 2-36 07 01 Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов
Новополоцк 2009
Разработчик: Т. И. Гаевская, преподаватель специальных дисциплин учреждения образования «Новополоцкий государственный политехнический техникум
Рассмотрены на заседании цикловой комиссии электротехнических дисциплин
Протокол №_______ от ____________________ 2009 г.
Председатель комиссии: ___________________ Н.Ч. Жаховская
СОГЛАСОВАНО
Зам. директора по УР
____________ С. М. Шерман
________________________
СОДЕРЖАНИЕ
1. Пояснительная записка……………………………………………..
2. Тематический план………………………………………………….
3. Содержание программы……………………………………………..
4. Методические указания к изучению дисциплины……………...
5. Общие методические указания к выполнению контрольных работ
6. Методические указания к выполнению контрольной работы №1
7. Методические указания к выполнению контрольной работы №2
8. Задания к контрольной работе №1
9. Задания к контрольной работе №2
10. Приложения
11. Литература
Пояснительная записка.
Программа дисциплины «Основы автоматики и автоматизации производства» предусматривает изучение различных элементов автоматики, контрольно-измерительных приборов, систем автоматического контроля, регулирования и управления производственными процессами и вопросов применения вычислительных средств в автоматизации.
В результате изучения дисциплины учащиеся должны з н а т ь н а у р о в н е п р е д с т а в л е н и я:
- основы теории автоматического управления;
- принципы информационного и математического обеспечения и основные технические средства автоматизированных систем управления технологическими процессами;
- назначение и принцип действия контрольно-измерительных приборов;
- правила эксплуатации и условия работы измерительных приборов.
Должны з н а т ь н а у р о в н е п о н и м а н и я:
- принцип действия и особенности автоматических устройств технологического оборудования;
- устройство и принцип действия основных элементов автоматики;
- состав и принцип действия основных видов автоматизированных систем управления технологическими операциями;
- структуру систем контроля и регулирования технологических процессов;
- влияние контроля, регулирования и управления технологическими процессами на охрану окружающей среды, безопасность труда и качество продукции.
Должны у м е т ь:
- выбирать средства автоматизации для контроля, регулирования, управления технологическими процессами и аппаратами;
- читать и составлять простые схемы систем автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и отдельными аппаратами.
На занятиях необходимо соблюдать единство терминологии и стандартные условные обозначения. Размерности физических величин следует приводить в Международной системе единиц.
Программой предусматривается выполнение по отдельным темам лабораторных и практических работ для закрепления теоретических знаний и приобретения навыков работы с измерительными приборами и лабораторными стендами.
Чтобы обеспечить глубокое усвоение учащимися программного материала на занятиях используются действующие макеты, схемы, промышленные образцы элементов и устройств, а также справочники, учебные и методические пособия.
По четырём основным разделам программы учащиеся выполняют домашние контрольные работы, которые позволяют оценить уровень знаний учащихся в процессе самостоятельной работы с учебной литературой.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
| Раздел, тема | Количество учебных часов | Время на само-стоя-тельную рабо-ту | ||||
| Всего | В том числе | |||||
| Для дневной формы обучения | Для заочной формы обучения | На устано-вочные занятия | На обзор-ные занятия | На лабора-торные и практи-ческие | ||
| Введение. Раздел 1. Элементы автоматики. Раздел 2. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы. Раздел 3. Автоматическое регулирование и регуляторы. Раздел 4. Основные правила начертания и чтения схем автоматизации. Раздел 5. Вычислительные средства автоматизации. ИТОГО | 2 20 44 32 8 4 110 | 1 5 10 12 4 32 | 1 1 1 1 1 4 | 2 9 9 1 22 | 2 2 2 6 | 1 15 34 20 4 4 78 |
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
Введение.
Задачи и содержание дисциплины. История развития автоматики. Новейшие достижения отечественной и зарубежной науки и техники в развитии автоматизированных систем управления.
Раздел 1. Элементы автоматики.
Тема 1.1. Классификация и параметры элементов автоматики.
Классификация на пассивные и активные элементы автоматики. Классификация элементов по выполняемым функциям и в зависимости от вида энергии на входе и выходе.
Общие параметры элементов автоматики: коэффициент передачи, чувствительность и погрешность.
Тема 1.2. Датчики.
Назначение и классификация датчиков. Основные параметры датчиков. Потенциометрические датчики: конструкция, разновидности и схемы включения.
Тензометрические датчики: проволочные, фольговые, полупроводниковые. Конструкция и принцип действия датчиков, области применения.
Датчики реактивного сопротивления: индуктивные и ёмкостные. Назначение, конструкция и принцип действия.
Пьезоэлектрический датчик. Конструкция, назначение и области применения пьезодатчиков.
Фотоэлектрические датчики. Назначение и конструкция простейшего фотодатчика. Классификация фотодатчиков, их достоинства и недостатки.
Электромашинные датчики угла – сельсины. Схема трансформаторного включения сельсинов. Принцип действия схемы. Вращающиеся трансформаторы.
Датчики специального назначения: радиолокационные, ультразвуковые, вибрационные, датчики давления и другие.
Лабораторная работа №1.
Исследование потенциометрических датчиков.
Лабораторная работа № 2.
Изучение работы сельсина.
Тема 1.3. Переключающие элементы и устройства.
Электромагнитные реле. Классификация и параметры реле. Конструкция и принцип работы реле с поворотным якорем, реле с герконом и поляризованного реле. Контакторы и магнитные пускатели, их особенности и области применения.
Раздел 2. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы.
Тема 2.1. Основные метрологические понятия.
Понятие о метрологическом обеспечении промышленного предприятия. Основные понятия и определения техники измерений. Виды погрешностей измерений и классы точности приборов. Метрологические требования обеспечения качества изделий и ответственность механиков за их нарушения.
Тема 2.2. Дистанционные передачи контролируемых величин.
Определение системы дистанционной передачи и её состав. Общая характеристика первичных преобразователей ( датчиков ), вторичных приборов. Разновидности каналов связи. Оптоволоконные линии связи.
Тема 2.3. Измерение температуры.
Классификация приборов измерения температуры. Температурные шкалы. Понятие о термометрах расширения. Манометрические термометры: газовые, жидкостные и парожидкостные. Принцип действия, конструкция, выбор и особенности установки манометрических термометров.
Термопреобразователи сопротивления. Принцип действия и измерительная схема.
Измерительные ( вторичные ) приборы, работающие в комплексе с преобразователями сопротивления: неуравновешенный и уравновешенный мосты, логометр.
Термоэлектрический преобразователь. Понятие о термоэлектрическом эффекте. Типы и особенности применения терм
Тема 2.4. Измерение давления и разрежения.
Единицы измерения давления в системе СИ, внесистемные единицы. Виды измеряемого давления: барометрическое, абсолютное, избыточное. Классификация приборов измерения давления по роду измеряемой величины и принципу действия.
Общая характеристика жидкостных приборов. Пружинные и мембранные приборы. Упругие элементы пружинных приборов.
Грузопоршневые и электрические манометры, их принцип действия и особенности применения.
Пневматические датчики давления и вторичные приборы.
Условные обозначения приборов и схемы систем автоматического контроля давления.
Тема 2.5. Измерение количества и расхода материалов.
Классификация приборов измерения количества и расхода материалов.
Измерение количества жидкостей и газов. Счётчики скоростные, объёмные. Выбор, установка и эксплуатация счётчиков на химических предприятиях.
Измерение расхода жидкостей, газов и паров. Классификация расходомеров. Расходомеры переменного перепада давления, принцип измерения и схема расходомерной установки.