Әдiстемелiк ұсыныстар титулдік парағы

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Металлургия кафедрасы

«Металлургия өндірісін автоматтандыру» пәні бойынша

050709 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған

пәнді оқыту бойынша

ӘДIСТЕМЕЛIК ҰСЫНЫСТАР

Павлодар

Әдiстемелiк ұсыныстар бекіту парағы

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.1/06

БЕКІТЕМІН

ОІЖ проректор

____________Н.Э.Пфейфер

«_____»_______20__ж

Құрастырушы: т.ғ.к., доцент Н.С. Сембаев __________

Металлургия кафедрасы

ӘДIСТЕМЕЛIК ҰСЫНЫСТАР
«Металлургия өндірісін автоматтандыру» пәні бойынша
050709 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған
20__ж. «_____» ____________ металлургия кафедрасы отырысында ұсынылған хаттама №___
Кафедра меңгерушiсi____________ М.М. Сүйiндiков 20__ж. «___» _________

(қолы)

Металлургия, машина жасау және көлік факультетінің оқу-әдiстемелiк кеңесi қолдады, хаттама №___, «_____» ____________20__ж.
ОӘК төрағасы ______________ Ж.Е. Ахметов 20 __ж. «___» __________

(қолы)
ЖжӘҚБ құпталған

ЖжӘҚБ бастығы _______________ А.А. Варакута, 20 __ж. «___» _________

(қолы)
Университеттің оқу-әдiстемелiк кеңесiде құпталған

20__ж. «____» ____________ хаттама №___,

Кіріспе
«Металлургиялық өндірісті автоматтандыру» - өзіне металлургиялық процестерді баұқлыау әдістері, автоматтандыру жүйелерінің элементті базасы қара және түсті металлургия технологиялық процестері мен өндірістері компьютерлендіру бойынша негізгі мәліметтерден тұратын профилдеуші пән.

«Металлургиялық өндірісті автоматтандыру» пәнін оқытудың мақсаты:

- металлургияда технологиялық процестерді автоматтандыру туралы

теориялық және машықтану білімдерін алу;

- металлургиялық өндірісті автоматтандырудың теориялық және қолданбалы мәселелерін студенттердің өзіндік шешулеріне дайындау;

- жасаудың машықтану мәселелерін шешу, металлургияның өндірісті процестеріне автоматтандырылған басқару жүйелерін енгізу және өркендету үшін, студенттердің жалпытехникалық және арнайы пәндерді оқып-үйрену кезінде, теориялық және машықтану пәндерін жүйелендіру.

Пәнді оқып-үйрену мәселелері:

- студенттердің процесті бақылаудың арнайы әдістерімен, оларды іске асыру құралдары және металлургияның технологиялық процестері мен өндірісті автоматтандыру ерекшеліктерімен таныстыру;

- өндірістік тағайындалған автоматтандыру жүйелерін құрудың жалпы қағидаларын, микропроцессорлы техниканы қолданумен басқаруды функционалды мәселелерін шешу әдістері мен алгоритмдерін қосу автоматтандырудың әдістемелік, алгоритмдік және техникалық құралдарын оқып-үйрену.

Берілген пәнді оқып-үйрену үшін студенттер келесі оқу курстарының материалдарын білулері қажет: «Электротехника», «Химия», «Металтану және термиялық өңдеу», «Металлургиялық процестердің теориясы», «Металлургиялық цехтардың жабдықтары және жобалау».

ЖОО мамандандырылуы мен профиліне байланысты түлек шығарушы кафедра пәннің жеке тақырыптарының өңделу тереңдігін, сонымен қатар кейбір тараулары мен тараушаларының мазмұндплу кезектілігін анықтайды.

Бағдарлама 050709 – Металлургия мамандығы бойынша Қазақстан Республикасының Мемлекеттік жалпыға білім беру білім стандартына сәйкес.

Пәннің мақсаты болып, осы мамандықта оқитын студенттерге металлургиялық машиналар мен агрегаттарды автоматтандыру құралдары бойынша, технологиялық ауыспалы металлургиялық өлшемдерінің ерекшеліктері бойынша, автоматтандыру техникалық құралдарының жұмыс істеу принциптері бойынша білім алу, автоматтандырылған басқару теориясымен танысу.

Пәннің негізгі міндеттері – металлургиялық машиналар мен агрегаттарды автоматтандыру құралдары бойынша білім алу, негізгі техникалы-экономикалық көрсеткіштердің рационалды қиюласын анықтауды үйренү, студенттерге металлургиялық өндірісін автоматтандыру құралдарын таңдау кезіндегі қажетт тәжірибелік қабылет егу.

Пәнді игеруде тәлімгерлер:

- білуге тиісті:

автаматтандыру қуралдарының типтері мен түрлерін, технологиялық параметрлердің өлшеуі мен бақылаудың негізгі әдістері мен құралдарын, автоматтандыру құралдарының құрамы мен жұмыс істеу принциптерін;

- істей білуге тиісті:

басқару мен бақылау принципиалды схемалары бойынша әртүрлі басқару түрлерін пайдаланып комплекстердің тиімді жұмыс істеу жағдайын таңдауды, автоматтандыру принципиалды құралдарын жобалау бойынша ұсыныстар беріп оларды орынды екенін дәлелдеуді.

Пәнді оқып білу үшін физика, химия, кристаллография мен металлография пәндеріне негізделеді.

Пәннің мазмұны

Металлургияда технологиялық процестерді автоматтандырудың кездегі деңгейі және оның өрендеу перспективалары, автоматтандыру экономикалық аспектілері. Өндіріс талаптарына сәйкес анықта металлургиялық процестерді автоматтандыру аймақтарының мәселелері.

Қара және түсті металлургияда технологиялық процестер мен өндіру автоматтандыру және компьютерлдеу туралы жалпы мәліметтер. Технологиялық процестерді басқару үшін технологиялық бақылау құралдары мен жекелендіру тораптарды, микропроцессорларды қолдану.
Металлургиялық процестерді бақылаудың арнайы және физико-химиялық әдістері

Жалпы жағдайлары. Басқару жүйесінің ақпараттық қамдандыруға арналған металлургиялық процестерді (температураны, қысымды, разряжение, деңгей заттардың шығынын) бақылаудың арнайы әдістері. Балқымалардың температурасын бақылау ерекшеліктері. Жанасу және жанасусыз бақылау әдістері. Металл компоненттерінің мөлшерін бақылаудың оперативті әдісі. Металда көміртегінің концентрациясын анықтау. Квантометрлерді қолдану. Оттегінің белсенділігін электрохимиялық әдіспен анықтау. Сұйық ваннада балқытып шығару процестерін бақылау әдістері. Металлургиялық процестерді бақылауға қолданылатын газдыанализаторлар. Құрылғысы мен жұмыс істеу принципі. Масс-спектрометрлер, олардың жұмыс істеу принципі мен қолдану ерекшеліктері. Бақылаудың радиозотопты әдістері мен оларды металлургияда қолдану ерекшеліктері (алгомератты шихта ылғалдылығын, домна пешіне шихтаны себу бетін бақылау, кристаллизаторда шихтаны себу профилін және металл деңгейін бақылау).

Өлшеу және автоматты құрылғылардың негізгі элементтері

Датчиктер - металлургиялық өндірістің технологиялық процестері параметрлерін өлшеу құралы ретінде. Датчиктердің түрлері: енгізу шамасы түрі бойынша, түрлену түрі бойынша, енгізу шамасының шығу шамасы түрлену сипаттамасы бойынша. Датчиктердің негізгі сипаттамасы. Датчиктерге қойылатын талаптар. Температура, қысым, заттың шығыны, құны мен концентрациясы, ылғалдылық, деңгей, қалыңдық, салмақ датчик. Автоматика жүйелерінің орындаушы механизмдері. Қасиеттері, сипаттамасы. Электрлік, гидравликалық, пневматикалық орындау механизмі. Электромагнитті жетегі бар орындаушы механизмдер. Реттеуші органдар (шиберлер, бұраушы заслонкалар, реттеуші клапандар және т б) және олардың сипаттамалары. Реттеуші құралдар. Түрлері. Электрлік аналогты реттеу құралдар. Толассыз шығу сигналы бар аналогты реттеуші құралдары. Сызық реттеуші құралдар. Релелі реттеуші құралдар. Цифралы реттеуші кұрал. Экстремалды және адаптивті реттеуші құралдар. Электронды реттеуші құралдар гидро-және пневмо реттеуші құралдар.

Қара және түсті металлургияда технологиялық процестер мен өндірісті автоматтандыру және компьютерлеу

Агломерат өндіру процесін автоматтандыру. Ағымды-көлік операцияларды, шихта компоненттерін мөлшерлеу, шихтаны ылғандандыру, шихтаны тұтандыру, агломератты пісіру процестерін, окатыштерді күйдіру процесін автоматтандыру жүйелері.

Домна өндірісін автоматтандыру. Домна пешіне шихталы материалдарды жүктеудің, ауажылытқыш құралдардың жылу режимдерін, пештің жылулық күйін, домна пешінің жүрісін автоматтандыру жүйелері.

Болат өндірудің оттекті-конверторлы процесін автоматтандыру. өтем шығынын, фурманың орналасу күйін, ұнтақты материалдары мөлшерлеу конвертерлі балқытуды басқарудың автоматтандыру жүйелері.

Болатты толассыз құю құрылғыларын автоматтандыру. Аралық ожада және пеш-ожауда металл деңгейін, кристаллизатордағы металл деңгейін крмталлизатордағы жылулық режимді, екінші ретті салқындату ауқымдарын бақылауды автоматтандыру жүйелері.

Қаңылтыртаптау өндірісін автоматтандыру. Дайындамалар мен орамдар температуралық қыздыру, станның жылдамдық режимдерін басқару, жолақты қалыңдығы мен керілуін бақылау мен реттеу, қаптау қалыңдығын реттеу, өлшеп кесу, таптаманы сорттау және буып-түю автоматтандыру жүйелері.

Түсті металдарды өндіру процестерін автоматтандыру.

ТП АБЖ құрылымы, оның атқаратын қызметі, ақпараттық, бағдарламалық, техникалық, метрологиялық, лингвистикалық, ұйымдастырушылық қамдандыру. ТП АБЖ жасаудың, енгізудің және пайдаланудың тәжірибесі.

Қара және түсті металлургияда технологиялық процестер мен кешендерді бақылау және басқарудың компьютерлік және микропроцессорлы жүйелері.

ТП АБЖ-де адам-машина интерфейсі туралы түсінік. Өнеркәсіп шығарылатын құрылғылар мен жүйелер (жұмыс станциялары, SCADA жүйелері, жеке және бөлу жүйелері, өнеркәсіптік компьютерлер телекоммуникациялы жабдықтар). Металлургиядағы бағдарламалы-ақпаратты кешендер. Металлургиялық салада SCADA – жүйелері бойынша типті шешімдер. Металлургиялық өндірістік процестерді басқаруда технологиялық бақылаушыларды қолдану. Технологиялық процестерді басқаруды металлургиялық және микропроцессорлық жүйелерінің өркенді преспективалары.

Зертханалық сабақтардың тақырыптарының үлгілі тізімі

1. 
   Температура, шығын және қысымды бақылау проиборларының жұмысын оқып-үйрену.
   
2. 
   Автоматтандыру жүйелерінің (реттеуші құралдар, реттеуші органдар, орындаушы механизмдердің) негізгі элементтерінің жұмысын оқып-үйрену.
   

3. Технологиялық бақылаушыларды технологиялық процестерді басқару құрылғы ретінде зерттеу.

4. Қысым, температура, деңгей және шығынды автоматты реттеу жүйелері толассыз процестерін зерттеу.

5. SCADA – жүйесінің базасында технологиялық объектілерді бақылау және басқарудың компьютерлік жүйесін оқып-үйрену және зерттеу.
Өзіндік жұмыс
Студенттер оқытушының нұсқауы бойынша курстың жеке бөлімдер өзіндік оқып-үйренеді. Өзіндік оқып-үйрену үшін келесі тараулар ұсынылады:

• 
  автоматтандыру жүйелерінің терминдері мен анықтамалары;
  
• 
  автоматтандыру жүйелеріне байланысты техникалық құжаттаманың
  

құрылымы мен мазмұны;

• 
  автоматтандыру жүйелерінің сүлбелерінің элементті базасының
  

шартты- графикалық және әріпті-позициялы белгіленулері;

• 
  типті металлургия өндістерін автоматтандыру;
  
• 
  SCADA – жүйелерін визуализациялау құралдары;
  
• 
  металлургиялық өндірістерді имитациялы моделдеу бағдарламалары;
  
• 
  технологиялық процестерді автоматтандыру жүйелерін жобалау
  

принциптері;

• 
  ТПАБЖ құру принциптерін жасау (қара және түсті металлургияда);
  
• 
  қара және түсті металлургияда технологиялық процестер мен
  

кешендер автоматтандыруға арналған техникалық құралдарды негіздеу және таңдау.

Әдебиеттер

1. 
   Глинков Г. М., Маковский В. А. АСУ ТП в черной металлургии. Учебник для ВУЗов. Издание 2-е, перераб., доп. – М.: Металлургия, 1999.-310 с.
   
2. 
   Автоматическое управление металлургическими процессами: Учебник для ВУЗов. 2-е издание, перераб. И доп./ Беленький А. М., Бердышев В. Ф., Блинов О. М., Каганов В. Ю. – М.: Металлургия, 1989.-384 с .
   
3. 
   Глинков Г. М., Климовицкий М. Д. Теоретические основы автоматического управления металлургическими процессами. – М.: Металлургия, 1985.-384 с .
   
4. 
   Глинков Г. М., Маковскийй В. А. АСУ технологическими процессами в агломерационных и сталеплавительных печах. Учебник для ВУЗов. – М:. Металлургия, 1981.-360 с .
   
5. 
   Волкевич Л. И. «Автоматизация производственных процессов». Уч. Пос. М.: Машиностроение, 2005.-308 с.
   
6. 
   Стефани Е. П. Основы построения АСУ ТП. – М.: Энергия, 1982.-352 с.
   
7. 
   Васильков Ю. В., Васильков Н. Н. Компьютерные технологии вычеслений математическом моделировании: Учебное пособие. – М.: Финансы и статика,2002.-256 с.
   
8. 
   Корытин А. И., Петров Н. К., Радимов С. Н., Шпарев Н. К. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для ВУЗов. – М: Энергоавтоматиздат,1988.
   
9. 
   Келим Ю. М «Типовые элементы систем автоматики». Уч. Пос. – М.: Инфра М.,2004.-384 с.
   
10. 
    «Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики». Учеб. Пособие для средн. Проф. Учеб. Заведений. 2-е изд., испр. И доп.- М:Высш. Шк., 2004.-352 с.
    
11. 
    Брюханов В.Н. и др. «Автоматизация технологических процессов». – М.: Колос С ., 2004.-344 с.
    
12. 
    Шишмарев В. Ю. «Типовые элементы систем автоматического управления». Учебник – М.: Академия,2004.-304 с.
    
13. 
    Николайчук О. И. «Системы малой автоматизации». – М.: СОЛОН- Пресс, 2003.-256 с.
    
14. 
    Густав Олсон, Джангундо Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. – СПб.: Невский Диалект,2001.-557 с.
    
15. 
    Кузякин В. И., Лисиенко В. Г., Богомолов В. П. Информационно измерительная техника и технологии. Екатеринбург, УГТУ, 2001.
    
16. 
    Коминов С. В., Окороков Б. Н. Технологические измерения и приборы. Учебное пособие. – М.:МИСиС, 1985.-110 с.
    
17. 
    Салыга В. И., Карабутов Н. Н. Идентификация и управление процессами в черной металлургии – М.: Металлургия,1986.-280 с.
    
18. 
    Копелович А. П. Краткий справочник по автоматическому регулированию в черной металлургии – М.: Металлургиздат, 1963-407с.
    
19. 
    Каминский М.Л., Каминский В. М. «Монтаж приборов и систем автоматизации». – М.: Высш. Шк., 2001.-304 с.