3 Кредит

Түсініктеме жазба

«Типтік технологиялық үрдістерді автоматтандыру» пенін оқып үйрету мақсаты бакалавриантты технологиялық үрдістерді әр түрлі өнеркесіп салаларында автоматтандырудың теориялы және қолданбалы есептерін өзінше шешуге дайындау.

Бұл пәнде технологиялық үрдістерді ең сонғы автоматты техникалы құралдар, басқару жүйесінің бағдарламалы құралдар негізінде автоматты басқару мен автоматты реттеу жүйелерін құру принциптері мен тәсілдерін оқытады.

Осы пәнді оқып үйрену үшін бакалавриантар оқыған төмендегі курс материалдарын білу қажет: «Метралогия және өлшеу», «Сызықты және бейсызықты АРЖ теориясы», «Қолданбалы ақпараттар теориясы», «Басқару жүйесіндегі микропроцессорлы кешендер», «Басқару обьектілерін идентификациялау және моделдеу», «Техникалық құралдарды автоматтандыру».

ЖОО-ның мамандыру мен кәсіптендіру негізінде шығратын кафедра пәннің жеке тақырыптарының терең түрде өңделуін, сонымеи қатар кейбір бөлімдері мен бөлімшелерінің мазмұндама тібегін анықтайды. Бағдарлама 050702 - Автоматтандыру мен басқару мамандығы бойынша (бакалавриант) Қазақстан Республикасы білімінің Мемлекеттік жалпы білім стандартына сәйкес келеді.

Пәннің мазмұны

Kipicпe

Технолгиялық үрдістерді өнеркесіп салаларына қазіргі заман деңгейінде автоматтандыру мен олардың даму перспективалары автоматтандырудың экономикалық аспектілері. Өндірic талаптарына сәйкес анықталған технологиялық үрдістерді автоматтандыру аймағындағы мәселелер. Технологиялық үрдістерді автоматтандырудың дүние тану мәселелері.

Автоматты басқару жүйелері (АБЖ) жөніндегі жалпы маглұматтар. TY АБЖ мен ТАБЖ туралы түсініктемелер. Технологиялық үрдістерін басқару үшін микропроцессорларды, микроЭЕМ мен ЭЕМ тармақтарын қолдану.

Технологиялық ақпараттардықайта өңдеу.

Жалпы жағдайы. Технологиялық үрдістерді басқарылуы. Технологиялық басқару объектісін ақпарат алу. Технологиялық акпараттарды түрлендару. Ақпараттар түрі мен формасы.

Типтік технологиялық үрдістер мен кешендерді автоматгандырудың техникалық құралдары.

Автоматтандырудың техникалық құралдарының құрылымы туралы мәліметтер, технологиялық үрдістермен және кешендермен басқару. Технологиялық үрдістердің (бергіштер, қалыпты түрлендіргіштер, ақпараттарды өңдеудің интеллектуалды құрылғылары) өтуі туралы мәліметтерді жинау құралдары. Ақпараттарды сақтау және кескіндеу құралдары. Командалық ақпараттарды (орындаушы мехнизімдер, қуатты күшейткіштер) қолдану құралдары. ЕМБ негізгі түйіндерінің классификациясы және жалпы сипаттамасы. Басқарудың технологиялық объектісі мен ЕМБ арасындағы байланысты ұйымдастыру. Обьектімен байланыс құрылғылары (CAT, ACT).

Үздіксіз және дискретті технологиялық үрдістерді автоматтандыру.

Техмологиялық үрдістерді басқару объектісінің ретінде талдау әдістемесі. Технологиялық үрдістердің басқару объектісі ретінде ерекшеліктері (шығу айнымалысының үлестіргіштері, тасмалдық кешігу көп байланыстығы, стационарлы еместігі, бейсызықтылығы). Технологиялық айнымалыларды автоматты реттеудің автоматты схемалары (шығын, қысым, температура, деңгей, концентрация және т.б.). Типтік технологиялық үрдістерді автоматтандыру схемалары. Күрделі технологиялық объектілерді автоматты реттеу схемалары.

Периодты және дискретті үрдістерді басқару объектісі ретінде басқару спецификасы. Үрдістерді басқару компьютерін қолдана отырып нақты уақытта басқару. Жағдайдың тізбектелуін басқару, бинарлы басқару. Анологты және сандық реттегіштердің негізгі құрылымдары. Өлшеу ақпараттарының мультиплексиалды және анологты-сандық түрлендіргіші.

Күрделі жүйелерді басқаруға жүйелi жақындау.

Кіріспе. Күрделi жүйе туралы жалпы ұғым. Жүйе, жүйелік, элемент. Күрделi жүйелердің құрылымы мен байланыстары. Күрделі жүйелер классификациясы. Күрделi жүйелерді зерттеудің негізгі міндеттері. Күрделi жүйелерді құрылымы - технологиялық талдау.

Объектілер мен жүйелерді модельдеу.

Моделъдеудің негізгі түсініктемелері. Негізгі модельдеу түрлері мен олардың қасиеттері. Модельдеу мақсаты. Негізгі модельдеу принциптері. Моделдеу технологиялары. Модельдеу есептерінің негізгі шешу әдістері. Физико-химиялық және жылу үрдістерінің өнеркәсіп технологияларындағы математикалық түрде жазылу.

Технологиялық үрдістерді тиімді басқару тәсілдері мен алгоритмдері.

Статикалық режимдерді басқару объектісінде тікелей экстремумды іздеу немесе

басқару объектісінің математикалық моделін қолдану арқылы тиімділеу алгоритмдері. Осы алгоритмдердің салыстыру анализі. Берілген ағынды өлшемдері бойынша басқару объектісінің математикалық моделінің идентификациясының рекуррентті алгоритмдерді. Объектінің технологиялық режимдерін тиімді басқару алгоритмдеріне мысалдар.

Периодты үрдістерді, түсу режимі мен объект тоқталуын тиімді автоматты басқару тәсілдері мен алгоритмдері.

Технологиялық үрдістерді автоматты басару жүйелері.

TY АБЖ құрылымы. Қойылымы, мақсаты және ТУАБЖ функциясы. Ақпаратты және басқарушы TY АБЖ мысалдары. TY АБЖ-нің негізгі түрлері TY АБЖ құрамы. TY АБЖ- ның негізгі бөлшектерінің өзара әрекеттесу схемасы. ТҮ АБЖ-ның әртүрлі өнеркесіп салаларындағы мысалдары. SCADA бойынша әртурлі енеркесіп саласында типтік түрде шешу. Технологиялық үрдістермен басқаруда SIMATIC S5, S7 микроЭЕМ-ді қолдану.

Іс-тәжірибелік сабақтар тақырыптарының шамамен алынған тізімі

Автоматтандырылған үрдістерді басқару объектісі ретінде талдау; автоматтандыру схемасын таңдау және негіздеу.

Ақпараттарды ЭЕМ-де бірінішілік өңдеу (фильтрлеу, болжау, бірінішілік түрлендіргіштердің көрсеткіштерін түзету) бағдарламасын құру және алгоритмдерін үйрену, жалпы көрсеткіштерін есептеу.

Адаптивті басқару мен модельдеу идентификациясының бағдарламасын құру және реккурентті алгоритмдерін үйрену.

Нақты технологиялық үрлістерді тиімді басқару есептерінің математикалық қойылымын құру.

Зертханалық жұмыс тақырыптарының шамамен алынған тізімі

Өтпелі үрдістерді аналогты және (немесе) сандық реттегіші бар комбинирленген,

каскадты және көп байланысты АРЖ-де зертханалық қондырғылар мен ЭЕМ-да зерттеу.

Адаптивті басқару мен математикалық модельдер идентификациясының рекуррентті

алгоритмдер тиімділігін ЭЕМ-де зерттеу.

Басқару, ақпараттарды өңдеу және жанамалы көрсеткіштерді есептеу алгоритмдерін ЭЕМ-де зерттеу.

TY АБЖ-ның бағдарламамен қамтамасыздануын өңдеу кезінде WinCC, Aitair, Matlab бағдарлама жобаларын үйрену.

Технологиялық обьектімен SCADA - жүйе базасында бақылау мен басқарудың компьютерлік жүйесін үйрету және зерттеу.

Курстық жоба (жұмыс) тақырыптарының шамамен алынған тізімі

Нақты технологиялық сала үрдістерді локальды реттеу жүйе базасында автоматтандыру.

Нақты технологиялық сала үрдістерді таратылған басқару жүйе базасында автоматтандыру.

Нақты сала басқару объектісін TYАБЖ базасында автоматтандыру.

Технологиялық сала үрдісін АБЖ-ны орнату параметрлерінің типтік есептеулері, жылу, газ және гидродинамикалық басқару объектілерінің статикалық, динамикалық

сипаттамалары.

Өзіндік жұмыс

Технологиялық үрдістерді автоматтандыру жүйелерін жобалау қағидалары. Автоматты реттеу жүйелерін келтіру және өңдеу әдістері мен қағидалары.

Автоматтандыру жүйелері мен құрылғыларының сенімділіктері есептеу әдістері

TY АБЖ құру (нақты бip мекеме үшін) қағидаларын өңдеу.

Технологиялық үрдістер мен кешендерді (нақты өнеркәсіп салаларында) автоматтандыру үшін техникалық құралдарды таңдау және өңдеу.

Күрделі технологиялық кешендермен иерархиялық басқару жүйелері. Көп эшелонды жүйелер. Декомпозиция және агрегировандау.

Автоматтандырылған басқару жүйелерін бағдарламамен қамтамасыз ету. БҚ құрамы мен құрылымы. TYАБЖ-ның жалпы және арнайы бағдарламалы қамтамасыздануы.

Типтік технологиялық үрдістер мен кешендері бақылаудың және басқарудың компьютерлі мен микропроцессорлы жүйелері. Өнеркәсіп шығаратын (жұмыс станоктары, SCADA-жүйелері, локальды және таратылған жүйелер, шкафтар, бағаналар) құрылғылар мен жүйелер. Өнеркәсіп компьютерлері телекоммуникациялы жабдықтар.

Әдебиеттер тізімі

Негізгі:

Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для ВУЗовУПод ред. Е.Г. Дудникова, -М.: Химия, 1987. 168с, ил.

Стефани Е.П. Основы построение АСУ ТП: - М,: Энергия, 1982. 352с, ил.

Цирлин A.M. Оптимальное управление технологическими процессами. - М.:Энергоиздат, 1986.400с.

Васильков Ю.В., Василькова Н.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 265с: ил.

Корытин А.И., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шпарев Н.К. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для ВУЗов. - М.: Энергоатом и здат, 1988., ил.

Ярмухамедова З.М. Физико-химические основы и математические модели типовых технологических процессов: Учебник для ВУЗов. - Ал маты; КазНТУ, 1999.163с.

Г.Олссон, Д. Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский диалект, 2001. -557с.

Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУ ТП в черной металлургии: Учебник для ВУЗов. - М.: Металлургия, 1999. -310с.

Косымша:

Шенброт И.М., Антропов М.В., Давнденко К.Я. Распределенные АСУ технологическими процессами. - М.: Энергоиздат, 1985. 240с, ид.

Рей У. Методы управления технологическими процессами. - М.: 1988.368с, ил.

Фомин Г.П. Математические методы и модели в коммерческой Деятельности: Учебник. -М.: Финансы и статистика, 2001.-544с, ил.

Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления: Учебное пособие для ВУЗов. - Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд., 1982.288с.

Аристова Н.И., Корнева А.А. Промышленные программно - аппаратное средства на отечественном рынке АСУ ТП. - М.; Научтехиздат, 2001. -400с,

Манвсйкин В.Т., Фролов СВ., Шехтман М.Б. Применение SCADA-систем для автоматизации технологических процессов: Учебное пособие. М,- Тамбов: Машиностроение, - 2000. 176с.

Авторлары:

Кошимбаев Ш.К. - T.F.K., доцент Сүлейменов Б.А. - т.ғ.д.. профессор Жүсіпбеков С.С. - т.ғ.к., доцент ПМр жазғандар:

Шоқаев Д.Н. - т.ғ.д.. Қ-И Сатбаев атындағы ҚазҰТУирофессоры

Топоров В.И. - т.ғ.к., «Системотехника» ЖАҚ президент!