Комплект контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине "Основы автоматизации технологических процессов" для специальности 18.02.04 "Электрохимическое производство"
Данный документ представляет собой комплект контрольно-оценочных средств (КОС) для проверки результатов освоения учебной дисциплины "Основы автоматизации технологических процессов". КОС включает паспорт оценочных средств, перечень проверяемых умений и знаний, формы текущего, рубежного и итогового контроля (тесты, контрольные работы, практические работы, устные опросы), а также экзаменационные материалы для промежуточной аттестации. 1. Общая характеристика документа
✓ Документ является официальным комплектом оценочных средств для специальности 18.02.04 "Электрохимическое производство".
✓ Форма промежуточной аттестации — экзамен (устный, по билетам).
✓ Оценка освоения дисциплины осуществляется через тестирование, контрольные работы, практические работы, устные опросы. 2. Проверяемые результаты обучения
Документ определяет перечень умений (У1–У3) и знаний (З1–З7), подлежащих контролю:
✓ Умения:
• У1 — выбирать тип контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации под задачи производства и аргументировать выбор.
• У2 — регулировать параметры технологического процесса по показаниям КИПиА вручную и дистанционно.
• У3 — снимать показания КИПиА и оценивать достоверность информации.
✓ Знания:
• З1 — классификацию, виды, назначение и характеристики типовых приборов, автоматических и сигнальных устройств (электрические, электронные, пневматические, гидравлические, комбинированные датчики, исполнительные механизмы, интерфейсные, микропроцессорные и компьютерные устройства).
• З2 — общие сведения об АСУ и САУ.
• З3 — основные понятия автоматизированной обработки информации.
• З4 — основы измерения, регулирования, контроля и автоматического управления параметрами технологического процесса.
• З5 — принципы построения АСУТП, типовые системы автоматического регулирования.
• З6 — систему автоматической противоаварийной защиты.
• З7 — состояние и перспективы развития автоматизации технологических процессов. 3. Структура контроля по разделам и темам Раздел 1. Автоматическое управление
✓ Тема 1.1 "Основы управления": устный опрос, контрольная работа №1, тест.
✓ Тема 1.2 "Системы автоматического управления": письменный опрос, тест, практическая работа №1, контрольная работа №1.
✓ Тема 1.3 "Автоматизированные системы управления": устный опрос, проверочная работа, тест, контрольная работа №1. Раздел 2. Технические средства систем контроля и управления
✓ Тема 2.1 "Государственная система приборов": устный опрос, тест, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.2 "Приборы измерения давления": устный опрос, проверочная работа, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.3 "Приборы измерения температуры": устный опрос, проверочная работа, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.4 "Приборы измерения количества и расхода": устный опрос, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.5 "Приборы измерения уровня": устный опрос, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.6 "Средства измерения физико-химических свойств": устный опрос, проверочная работа, контрольная работа №2.
✓ Тема 2.7 "Вторичные приборы": устный опрос, проверочная работа, контрольная работа №2, тест.
✓ Тема 2.8 "Исполнительные устройства": устный опрос, тест, проверочная работа, контрольная работа №2. Раздел 3. Составление схем автоматизации
✓ Тема 3.1 "Виды, назначение, составление схем автоматизации": устный опрос, тест, проверочная работа, практическая работа №2 (работа с ГОСТ 21.404-85). Раздел 4. Технические средства управления типовыми процессами
✓ Тема 4.1 "Приборы для управления тепловыми процессами": практическая работа №3, контрольная работа №3.
✓ Тема 4.2 "Приборы для управления массообменными процессами": практическая работа №4, контрольная работа №3.
✓ Тема 4.3 "Приборы для управления гидромеханическими процессами": практическая работа №5, контрольная работа №3.
✓ Тема 4.4 "Приборы для управления механическими процессами": практическая работа №6, контрольная работа №3.
✓ Тема 4.5 "Приборы для управления химическими процессами": практическая работа №7, контрольная работа №3. 4. Типовые задания для текущего и рубежного контроля Контрольная работа №1 "Автоматическое управление" (6 вариантов)
✓ Классификация автоматических систем по алгоритму функционирования.
✓ Возмущающие воздействия, управляющие воздействия.
✓ Описание структурных схем САУ.
✓ Свойства объектов регулирования (самовыравнивание).
✓ Передаточные функции звеньев структурной схемы. Контрольная работа №2 "Технические средства" (6 вариантов)
✓ Структурная схема измерительного устройства прямого действия.
✓ Исполнительные устройства.
✓ Классификация средств контроля и управления температурой.
✓ Государственная система приборов и средств автоматизации.
✓ Термометры сопротивления, преобразователи расхода.
✓ Выбор приборов по технологической схеме (реактор, теплообменник). Контрольная работа №3 "Технические средства управления типовыми процессами" (4 варианта)
✓ Разработка функциональной схемы автоматизации для тепловых, массообменных, гидромеханических и химических процессов.
✓ Исследование объекта управления.
✓ Определение параметров регулирования, контроля и сигнализации.
✓ Подбор приборов и средств автоматизации.
✓ Определение мест установки датчиков, преобразователей, исполнительных механизмов.
✓ Составление спецификации на средства автоматизации. Тестовые задания по разделу "Автоматическое управление"
✓ Алгоритм управления, автоматическое регулирование, технологический и производственный процесс.
✓ Классификация автоматических систем (САУ, АСР, АСУТП).
✓ Структурные схемы систем регулирования по отклонению и по возмущению.
✓ Передаточные функции при последовательном и параллельном соединении звеньев. Тестовые задания по разделу "Технические средства"
✓ Позиционное обозначение приборов на схемах автоматизации (по ГОСТ 21.404-85).
✓ Основные и дополнительные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов.
✓ Условные графические обозначения приборов (по месту, на щите, показывающие, регистрирующие, с дистанционной передачей).
✓ Исполнительные механизмы (по действию при прекращении подачи энергии: открывает, закрывает, оставляет в неизменном положении). 5. Практические работы
✓ Практическая работа №1 "Преобразование структурных схем управления": определение передаточной функции системы автоматического управления (последовательное, параллельное соединение звеньев, охват обратной связью).
✓ Практическая работа №2 "Работа с ГОСТ 21.404-85": изучение условных обозначений элементов на функциональных схемах автоматизации, буквенных обозначений измеряемых величин и функциональных признаков приборов.
✓ Практическая работа №3 "Управление тепловыми процессами": выбор приборов для измерения и регулирования температуры в теплообменнике, разработка управляющей системы.
✓ Практическая работа №4 "Управление массообменными процессами": выбор средств измерения и регулирования расхода.
✓ Практическая работа №5 "Управление гидромеханическими процессами": выбор средств измерения и регулирования уровня электролита в гальванической ванне.
✓ Практическая работа №6 "Управление механическими процессами": выбор средств измерения и регулирования механических процессов.
✓ Практическая работа №7 "Управление химическими процессами": выбор средств измерения и регулирования pH электролита. 6. Экзаменационные материалы[/b]
Итоговая аттестация проводится в форме устного экзамена по билетам. Каждый билет содержит:
✓ Первый вопрос: теоретический по разделам дисциплины (принципы работы термопар, классификация расходомеров, устройство диафрагмы, датчики температуры, пирометры, уровнемеры, манометры, регуляторы, законы регулирования, АСУТП, ГСП).
✓ Второй вопрос: теоретический по системам управления (уровни и принципы автоматизации, исполнительные устройства, вторичные приборы, соединения звеньев, охват обратной связью, устойчивость, переходные процессы, ПИ-закон регулирования).
✓ Третий вопрос: практический — разработка схемы автоматизации для конкретного технологического процесса (выпаривание, сушка, ректификация, нейтрализация, теплообмен, гальваническое покрытие, осушка хлора, перемешивание) с составлением спецификации на приборы и средства автоматизации. 7. Критерии оценивания Для экзамена:
✓ "5" (отлично): Развернутый, полный, безошибочный ответ с соблюдением плана, литературным языком.
✓ "4" (хорошо): Развернутый, полный ответ с незначительными ошибками или одной существенной ошибкой.
✓ "3" (удовлетворительно): Ответ содержит сообщение основного материала при 2–3 существенных фактических ошибках.
✓ "2" (неудовлетворительно): Ответ не соответствует требованиям к удовлетворительному ответу. Для тестов и контрольных работ:
✓ Шкала оценивания: 90–100% — "5", 80–89% — "4", 70–79% — "3", менее 70% — "2".
☀ Ознакомиться с документом можно на официальном сайте учебного заведения ☀
✅
Методические указания по выполнению практических занятий по дисциплине "Основы автоматизации технологических процессов" для специальности 18.02.04 "Электрохимическое производство"
Данный документ представляет собой сборник методических указаний для выполнения практических занятий по основам автоматизации технологических процессов. Пособие охватывает 7 практических работ, посвященных определению передаточных функций систем управления, работе с условными обозначениями по ГОСТ 21.404-85, а также разработке систем автоматического управления тепловыми, массообменными, гидромеханическими, механическими и химическими процессами. Практикум предназначен для студентов 2-го курса специальности 18.02.04 "Электрохимическое производство". 1. Общая характеристика и цели практикума
✓ Документ является руководством для выполнения 7 практических работ общим объемом 14 академических часов.
✓ Основная цель — формирование практических умений в соответствии с требованиями рабочей программы, закрепление навыков работы с нормативно-технической документацией и справочной литературой.
✓ В документе изложены требования к умениям (выбирать тип КИПиА, регулировать параметры технологического процесса, снимать показания) и знаниям (классификация приборов, АСУ, САУ, основы измерения и регулирования, принципы построения АСУТП).
2. Перечень практических работ
Практикум включает 7 работ, последовательно охватывающих основные разделы автоматизации: Практическая работа №1 "Преобразование структурных схем управления"
✓ Определение передаточной функции цепи системы автоматического управления (W(p) = y(p)/x(p)).
✓ Упрощение структурных схем: замена параллельно соединенных звеньев одним (W = W₁ + W₂), замена последовательно соединенных звеньев одним (W = W₁·W₂·W₃), замена звена, охваченного обратной связью (W = Wпр / (1 ∓ Wпр·Wос)).
✓ Выполнение заданий по вариантам (упрощение схем, определение передаточной функции). Практическая работа №2 "Обозначение элементов на функциональных схемах автоматизации"
✓ Работа с ГОСТ 21.404-85 "Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах".
✓ Изучение графических условных обозначений приборов (основное и допускаемое обозначение, по месту и на щите).
✓ Изучение обозначений исполнительных механизмов (с ручным приводом, по действию при прекращении подачи энергии — открывает, закрывает, оставляет в неизменном положении).
✓ Изучение буквенных обозначений измеряемых величин и функциональных признаков приборов (основные и дополнительные буквы).
✓ Изучение примеров построения условных обозначений для конкретных приборов (термометры, манометры, расходомеры, уровнемеры, pH-метры и т.д.). Практическая работа №3 "Разработка управляющей системы теплового процесса"
✓ Характеристика технологического объекта управления (теплообменник) с заполнением таблицы.
✓ Определение задачи автоматизации: выбор локальной схемы автоматизации.
✓ Выбор и установка на объекте управления: первичный измерительный преобразователь (датчик), сигнальное устройство, исполнительный или регулирующий орган.
✓ Согласование выходного сигнала датчика и входного сигнала вторичного прибора (унифицированные сигналы: 0…20 мА, 4…20 мА).
✓ Указание класса точности прибора и диапазона измерения (верхний предел измерения должен быть больше номинального не более чем на 25%).
✓ Указание мест установки приборов (по месту, на местных щитах, в операторной).
✓ Задание: регулирование температуры среды на выходе теплообменника (9 вариантов температуры от 29 до 120°C). Практическая работа №4 "Разработка управляющей системы массообменных процессов"
✓ Характеристика технологического объекта управления (трубопровод) с заполнением таблицы.
✓ Задача автоматизации: регулирование расхода исходной среды на теплообменник и контроль расхода пара.
✓ Выбор приборов с учетом согласования сигналов.
✓ Задание: регулирование расхода исходной среды (9 вариантов расхода от 10 до 100 м³/ч). Практическая работа №5 "Разработка управляющей системы гидромеханического процесса"
✓ Характеристика технологического объекта управления (емкостной химический реактор).
✓ Задача автоматизации: контроль и сигнализация уровня в реакторе.
✓ Задание: регулирование уровня электролита в гальванической ванне покрытия (9 вариантов уровня от 0,3 до 1,2 м). Практическая работа №6 "Разработка управляющей системы механического процесса"
✓ Характеристика технологического объекта управления.
✓ Задача автоматизации: выбор локальной схемы автоматизации.
✓ Задание: регулирование уровня в гальванической ванне (9 вариантов уровня от 3 до 8,6 м). Практическая работа №7 "Разработка управляющей системы химического процесса"
✓ Характеристика технологического объекта управления (гальваническая ванна).
✓ Задача автоматизации: регулирование pH электролита.
✓ Технологические параметры: уровень, давление, температура, расход, концентрация, состав, плотность, вязкость, влажность, время процесса.
✓ Выбор датчиков и вторичных приборов с согласованием сигналов. 3. Технические особенности выполнения работ
✓ Передаточная функция: W(p) = y(p)/x(p) — отношение выходной величины к входной в операторной форме (преобразование Лапласа).
✓ Соединения звеньев: Последовательное соединение — передаточные функции перемножаются (W = W₁·W₂·...). Параллельное соединение — передаточные функции складываются (W = W₁ + W₂ + ...). Обратная связь — W = Wпр / (1 ∓ Wпр·Wос).
✓ ГОСТ 21.404-85: Устанавливает условные графические и буквенные обозначения приборов и средств автоматизации на функциональных схемах. Основные буквы: T — температура, P — давление, F — расход, L — уровень, Q — качество (состав, концентрация), D — плотность, E — электрическая величина, H — ручное воздействие, K — время, S — скорость/частота, V — вязкость.
✓ Функциональные признаки: E — чувствительный элемент, T — дистанционная передача, K — станция управления, Y — преобразование/вычислительная функция.
✓ Унифицированные сигналы: 0…20 мА, 4…20 мА постоянного тока; 0…5 мА; 0…10 В; пневматические сигналы 20…100 кПа. Входной сигнал вторичного прибора должен соответствовать выходному сигналу датчика (род тока и диапазон измерения должны быть одинаковыми).
✓ Выбор диапазона измерения: Верхний предел измерения должен быть больше номинального значения не более чем на 25%. 4. Структура выполнения практических работ по разработке систем автоматизации
Для работ №3–7 установлена единая последовательность:
Характеристика технологического объекта управления (заполнение таблицы с указанием оборудования, параметра, предельного значения, способа передачи информации, места установки).
Определение задачи автоматизации (выбор локальной схемы автоматизации).
Выбор и установка на объекте управления: первичные измерительные преобразователи (датчики), сигнальные устройства, исполнительные или регулирующие органы.
Согласование выходного сигнала датчика с входным сигналом вторичного прибора.
Указание класса точности и диапазона измерения прибора.
Указание мест установки приборов и средств автоматизации (по месту, на местных щитах, в операторной). 5. Оформление отчета
✓ Для каждой практической работы оформляется письменный отчет, содержащий цель работы, ход выполнения, результаты (таблицы, схемы, расчеты), выводы.
✓ В работе №1 — упрощенная структурная схема и расчет передаточной функции.
✓ В работе №2 — условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404-85.
✓ В работах №3–7 — таблица с характеристикой объекта управления, обоснование выбора приборов, схема автоматизации, спецификация приборов и средств автоматизации.
✓ Отчеты подлежат защите перед преподавателем. 6. Критерии оценивания
✓ "5" (отлично): Работа выполнена самостоятельно с соблюдением правил техники безопасности, правильно и в полном объеме, оформлена аккуратно, даны правильные ответы на вопросы.
✓ "4" (хорошо): Работа выполнена с небольшой помощью преподавателя, соблюдены правила ТБ, но допущены незначительные ошибки.
✓ "3" (удовлетворительно): Работа выполнена с низкой самостоятельностью, допущены ошибки, но в процессе беседы даны необходимые поправки и дополнения.
✓ "2" (неудовлетворительно): Работа не выполнена или выполнена с грубыми ошибками, студент не может ответить на вопросы.
☀ Ознакомиться с документом можно на официальном сайте учебного заведения ☀
✅
Новинки
Нет содержания для этого блока
Все права на документы принадлежат их правообладателям. Ссылки ведут на официальные источники
