Э.Л. Топалов Ю.А. Булыгин Е.В. Капишников

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ: ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Учебное пособие

Воронеж 2009

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Э.Л. Топалов Ю.А. Булыгин Е.В. Капишников

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ: ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2009

УДК 69:658.512.22.011.56(076.5)

Топалов Э.Л. Автоматизация производственных процессов: лабораторный практикум: учеб. пособие/ Э.Л. Топалов, Ю.А. Булыгин, Е.В. Капишников. Воронеж: “ГОУВПО Воронежский государственный технический университет”, 2009, 195 с.

Учебное пособие включает в себя цикл лабораторных работ с изучением некоторых основных принципов автоматизации производственных процессов.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 130500 “Нефтяное дело” специальности 130501 “Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ”, дисциплина “Основы автоматизации производственных процессов”.

Предназначено для студентов всех форм обучения.

Табл.21.ил.79.Библиогр.:15 назв.

Рецензенты: кафедра гидрологии, инженерной

геологии и геоэкологии Воронежского государственного университета (канд. техн. наук, доц. Ю.М. Зинюков); докт. техн. наук, проф. Н.В. Мозговой

• Топалов Э.Л., Булыгин Ю.А., Капишников Е.В., 2009

• Офомление. ГОУВПО “Воронежский государственный технический университет”, 2009.

Введение

Автоматизация производственных процессов производства в нашей стране по существу началась в 60-е годы прошлого столетия с переводом стро­ительства на индустриальную основу, которая дала развитие боль­шому числу новых технологических процессов, с использованием сложного оборудования. Но, во многих случаях, комплекс техноло­гического оборудования, включающий в себя различные машины и агрегаты, не может быть эффективно использован без организации эффективного управления.

Автоматизация технологических процессов, в своем практи­ческом аспекте, ставит своей задачей обеспечение самопротекания (т.е. без непосредственного участия человека) того или иного процесса с обеспечением заранее указанных его характеристик - параметров. Эта цель достигается путем использования в технологическом процессе специфического оборудования—автоматических управляющих (регулирующих) устройств, или, как их чаще называют, - автоматических регуляторов. При этом автоматический регулятор является органически составной частью техноло­гического оборудования, а не какой-то дополнительной к нему пристройкой; зачастую бывает затруднительно среди технологического оборудования однозначным образом выделить элементы системы регулирования. Более того, с позиций теории автоматического управления, все оборудование, задействованное в автоматически протекающем технологическом процессе, входит в состав системы автоматического управления (регулирования) - САУ (САР). Таким образом, оборудование технологического процесса можно рассматривать двояко: с позиций специалиста – технолога; с позиций специалиста по автоматическим системам. Вероятно, оттого в какой степени каждый из специалистов сможет совместить в себе обе точки зрения, будет зависеть эффективность их диалога и, разу­меется, эффективность совместной работы.

Следовательно, можно считать не только желательным, но и необходимым знакомство студентов технологического направления подготовки, в частности специальности “Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ”, с основными принципами автоматизации, ее возможностями и ограничениями, задачами и техническими сред­ствами в области производственных процессов.

Эти знания необходимы инженеру, чтобы правильно ориентироваться при формулировке требований к разрабатываемым средствам автоматизации, чтобы разговаривать с инженерами по ав­томатизации на общепонятном языке, рационально выбирать комплекс необходимых машин и оборудования с учетом их взаимодействия в процессе работы и возможностей автоматического управления ими. Следует заметить, что инженеры в своей деятельности сталкиваются с использованием автоматизированных машин, и можно с уверенностью предположить, что эта тенденция бу­дет в дальнейшем только усиливаться. И вопреки встречающемуся расхожему мнению - "чем автоматизированнее машина, тем проще с ней обращаться", надо указать, что эффективное применение таких машин возможно только на основе знания принципов их функционирова­ния, в противном случае эффект от использования может быть обрат­ным, а само поведение машины вызывать недоумение.

Управление процессами (объектами) без участия человека само по себе не является самоцелью автоматизации. Автоматическое управление технологическими процессами кроме освобождения человека от рутинной и однообразной работы, требующей повышен­ного внимания в достаточно тяжелых условиях производства (шум, вибрация, наличие вредных примесей в воздухе и др.), позволяет значительно повысить качество управления. Под этим понимается не только повышение точности поддержания необходимых техноло­гических параметров - давления, температуры и т.д., но и быстрота и безошибочность реакции на различного рода аварийные ситуации. Все это в совокупности позволяет снизить непроизводительные из­держки, повысить качество продукции, снизить ее себестоимость, повысить культуру производства.

Кроме того, существуют технологические процессы в химичес­ком производстве, производстве строительных материалов, проте­кающие настолько быстро, что человек не в состоянии эффективно ими управлять. Внедрение таких «быстрых» технологий без авто­матизации вообще невозможно.