Логические основы систем управления
реклама
ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 1 из 46 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет Самостоятельное структурное подразделение Институт дополнительного профессионального образования УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе профессор ________И.Г. Ибрагимов «___»_________2012 г. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Зам. директора СПП УГНТУ «ИДПО» по учебной работе, доцент Уфа 2012 Т.В. Малинина ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 2 из 46 УЧЕБНЫЙ ПЛАН программы профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Цель – получение дополнительных знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения нового вида профессиональной деятельности в области автоматизации технологических процессов и производств Категория слушателей – специалисты с высшим профессиональным образованием Срок обучения – 100 час. аудиторных занятий Форма обучения – без отрыва от работы Режим занятий – консультационный, 3 семестра № п/п Наименование дисциплин Аудиторные занятия, час. Всего 1 2 Теория автоматического управления 2 Логические основы систем управления 3 Интеллектуальное управление технологическими процессами 4 Диагностика и надежность автоматизированных систем 5 Интегрированные системы проектирования и управления 6 Метрология, стандартизация и сертификация 7 Процессы и аппараты химической технологии 8 Локальные и глобальные компьютерные сети в производстве и бизнесе 9 Экономика и управление производством 10 Проектирование автоматизированных систем 1 СРС*, час. Конс. Текущий контроль (шт.) Контр. раб. Курс. раб. Курс. пр. Промежуточная аттестация (шт.) Зач. Экз. 3 4 5 6 7 8 9 10 10 10 32 1 - - - 1 14 14 62 - - - - 1 9 9 32 1 - - - 1 6 6 22 - - - 1 - 10 10 32 - 1 - - 1 6 6 24 1 - - 1 - 12 12 84 - - - 1 - 7 7 26 1 - - 1 - 7 7 24 - - - - 1 13 13 84 - - 1 - 1 ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 11 Системы управления химикотехнологическими процессами Итого Итоговая государственная аттестация 6 100 6 36 100 658 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 3 из 46 1 - - - 1 11 2 1 7 9 СРС – самостоятельная работа слушателей предусматривает изучение нормативной документации, литературы и подготовку к зачетам, экзаменам, защите курсовых проектов, курсовых и дипломных работ. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 4 из 46 УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН программы профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» № п/п Наименование дисциплин и тем 1 2 Теория автоматического управления 1.1 Основные понятия и определения ТАУ и принципы построения математических моделей элементов АСР 1.2 Динамические характеристики линейных систем и типовые динамические звенья 1.3 Характеристики замкнутых АСР 1.4 Анализ устойчивости линейных систем 1.5 Качество процессов управления и косвенные критерии качества 1.6 Параметрический синтез типовых регуляторов 1.7 Нелинейные системы. Общая характеристика нелинейных АСР. Системы регулирования при случайных воздействиях 1.8 Дискретные (цифровые) автоматические системы регулирования 1.9 Анализ устойчивости дискретных систем 1.10 Адаптивные системы 2 Логические основы систем управления 2.1 Теоретические основы синтеза и минимизации логических структур систем управления 2.2 Модели функций двузначной логики 2.3 Понятие о принципе двойственности 2.4 Логический синтез систем управления технологических установок 2.5 Интеллектуальные системы управления на основе нечеткой логики 2.6 Интеллектуальные системы управления на основе четкого логического регулятора 1 Всего, час. 3 В том числе Консультации Промежуточная аттестация 4 7 10 10 экзамен 14 14 ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 5.3 5.4 6 Интеллектуальное управление технологическими процессами Введение Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей Интеллектуальные системы управления с использованием нечетких когнитивных карт Интеллектуальные системы управления с использованием генетических алгоритмов Муравьиные алгоритмы Экспертные системы Диагностика и надежность автоматизированных систем Основные понятия и определения Классификация показателей надежности Математический аппарат теории надежности Анализ показателей надежности невосстанавливаемых систем Анализ показателей надежности восстанавливаемых систем Анализ показателей надежности систем со сложной структурой Методы повышения надежности Интегрированные системы проектирования и управления Основные понятия интегрированной системы Функции и структуры интегрированных систем Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством Математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления Метрология, стандартизация и сертификация Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 5 из 46 9 9 6 6 зачет 10 10 экзамен 6 6 зачет ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Основные термины и определения метрологии. Система единиц физических величин. Виды средств измерений. Погрешность измерений. Основные понятия по стандартизации. Взаимозаменяемость и система допусков и посадок Единая система допусков и посадок Шероховатость поверхности Допуски формы и расположения поверхности Процессы и аппараты химической технологии Введение. Основные понятия и определения курса Законы переноса количества движения, энергии, массы Гидромеханические процессы и аппараты Тепловые процессы и аппараты Массообменные процессы в системах со свободной границей раздела фаз Массообменные процессы с неподвижной поверхностью контакта фаз Локальные и глобальные компьютерные сети в производстве и бизнесе Введение. Основные понятия и определения курса Концепции, модели и стандарты компьютерных Локальные исетей глобальные компьютерные сети Физические компоненты сетей Сетевые протоколы и службы Глобальная компьютерная сеть Internet Сетевые операционные системы. Службы каталогов Экономика и управление производством Цель и задачи курса «Экономика и управление производством» Сущность заработной платы и факторы, влияющие на ее уровень Инновационная и инвестиционная деятельность на предприятии Качество и конкурентоспособность Основы планирования и прогнозирования 12 12 7 7 7 7 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 6 из 46 экзамен зачет экзамен ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 9.6 9.7 9.8 10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 11 11.1 11.2 11.3 11.4 Производственное планирование Управление производством Практика управления рисками на уровне предприятия Проектирование автоматизированных систем Системный подход к проектированию автоматизированных систем Стадии и этапы проектирования Основы стандартизации Нормативно-технические документы Классификация графической документации проекта Структурные схемы систем автоматизации Функциональные схемы систем автоматизации Принципиальные электрические схемы Проектирование внешних проводок Автоматизированное проектирование систем управления Системы управления химикотехнологическими процессами Введение Автоматические системы управления Системы обеспечения безопасности Технические средства автоматических систем контроля и управления Итого Итоговая государственная аттестация Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 7 из 46 13 13 экзамен 6 6 зачет 100 100 Дипломный проект ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 8 из 46 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 1. МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА (32 час.) Раздел 1. Математика Тема 1.1 Основы дифференциального исчисления функции одной переменной (2 час.) Производная функции, ее геометрический и механический смысл. Производная суммы, произведения и частного (обзор теорем школьного курса). Уравнение касательной и нормали к плоской кривой. Производная сложной функции. Производная обратной функции. Производная элементарной функции. Таблица производных. Дифференцируемость функции. Тема 1.2 Интегральное исчисление (2 час.) Первообразная. Неопределенный интеграл и его свойства. Таблица основных формул. Простейшие приемы интегрирования. Замена переменной, интегрирование по частям. Интегрирование выражений, содержащих тригонометрические и иррациональные функции. Тема 1.3 Определенный интеграл (2 час.) Математические модели некоторых задач геометрии и механики с использованием определенного интеграла. Определение определенного интеграла. Теорема существования (без доказательства). Основные свойства определенного интеграла. Теорема о среднем. Определенный интеграл с переменным верхним пределом и его производная по верхнему пределу. Формула Ньютона-Лейбница. Замена переменной и интегрирование по частям в определенном интеграле. Раздел 2. Информатика Тема 1.4 Информатика и информационные процессы. Технические средства реализации информационных процессов (2 час.) Общие сведения об информатике как научной дисциплине. Информация, информационные процессы, информационные техника и технологии. Электронно-вычислительные машины (персональные компьютеры) – основа современных информационных технологий. Функциональная структура, аппаратные средства, технические характеристики. Архитектура ПК. Системный блок (процессор, оперативная память, дисководы), монитор, клавиатура, принтер. Тема 1.5 Программные средства реализации информационных процессов (2 час.) Файловая структура организации и хранения информации. Файлы и каталоги файлов. Назначение операционной системы. Операционная системы MS DOS. Основные команды операционная системы MS DOS: команды общего назначения, команды для работы с каталогами, команды для работы с файлами, команды для работы с дискетами. Операционная система WINDOWS: требования к компьютерной технике. Основные термины. Мышь. Рабочий стол. Окна. Операции с объектами. Персонализация Windows. Настройка панели задач. Обзор панели управления. Технология Plug and Play (подключи и работай). Тема 1.6 Новые информационные технологии (4 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 9 из 46 Текстовый редактор MS WORD: Запуск. Экран. Создание и сохранение документов. Ввод нового документа. Установка параметров документа. Форматирование документа: выделение части текста, копирование и перемещение, изменение шрифтов и начертаний, размещение относительно листа, закладки, автотекст, копилки, вставка специальных символов. Создание маркированных и нумерованных списков. Создание буквицы. Работа с формулами. Работа с колонками. Работа с таблицами: создание, ввод названия, ввод данных, редактирование данных, модификация, нумерация строк и столбцов, сортировка, математические вычисления. Табличный процессор MS Excel. Электронные таблицы. Основные понятия и работа в Excel. Запуск, рабочая область. Работа с файлами. Основы работы с листом, форматирование и редактирование листов. Использование формул. Основные встроенные функции Excel, функции дат и времени, финансовые функции, статистические функции. Работа с базами данных. Анализ данных. Форма данных. Сортировка. Сводные таблицы. Построение и настройка диаграмм. Связь и внедрение объектов. Печать. Настройка параметров работы Excel. Тема 1.7 Компьютерные сети и INTERNET. Защита информации и программ (2 час.) Компьютерные сети и Internet. Защита от вирусов. Принципы работы и типы программных вирусов. Программные средства обнаружения и защиты от вирусов. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы Наименование лабораторных работ Наименование практических занятий 1 2 3 Производные и дифференциалы, их вычисление (2 час.) Непосредственное интегрирование. Интегрирование заменой переменной по частям. Интегрирование рациональных дробей. Интегрирование тригонометрических функций. Интегрирование иррациональных выражений (2 час.) Вычисление определенного интеграла. Несобственные интегралы. Геометрические приложения определенного интеграла. Механические приложения определенного интеграла (2 час.) 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Стандартное назначение клавиш (2 час.) Операции с объектами. Работа с дискетами. Персонализация Windows (2 час.) 1) Форматирование документа: выделение части текста, копирование и перемещение, изменение шрифтов и начертаний, размещение относительно листа, вставка специальных символов. Создание маркированных и нумерованных списков (2 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 1 1.6 2 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 10 из 46 3 2) Работа с формулами. Ввод и редактирование различных математических и химических формул (2 час.) 3) Создание рисунков и графиков (2 час.) Перечень используемого оборудования Компьютеры типа Pentium III, Pentium IV Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Пак В.В., Носенко Ю.Л. Высшая математика. - Д.: Сталкер, 1997. -560с. 2 Гусак А.А. Высшая математика, 2 тома, Минск: Тетра Сименс, 1998. -448 с. 3 Брябин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. M.:Наука, 1990. 4 Кенин А.М., Печенкина Н.С. Работа на IBM PC. М.: АО Книга и Бизнес, 1992. 5 Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. M.: Инфра - М, 1997. Дополнительная литература 1 Бугров Я.С., Никольский С.Н. Дифференциальное и интегральное исчисление. 1980, 1984. 2 Ильнин В.А., Позняк Э.Г. Основы математического анализа. В двух томах.- 1971. 3 Компьютерная грамотность. Экспресс-курс для деловых людей. М.: Виктор и сын, 1993. 4 Левин А. Самоучитель работы на компьютере. М.: A.D.& T., 1996. Учебные пособия кафедры 1 Методическое руководство. Определенный интеграл и его применение. УНИ, 1983. 2 Методические указания и расчетные задания по теме “Дифференциальное исчисление функции одной и нескольких переменных”. Составители: Ахмерова А.Г., ст. преподаватель, Ильясов Р.Ш., ст. преподаватель, Жигалова О.В., ст. преподаватель, Седаева Л.С., ассистент, УГНТУ, 1999 3 Основы работы с операционной системой Windows 95. /Сост. Р.Ш.Ильясов, Е.И.Кущевая–Уфа: Изд. Уфим. гос. нефт. тех. ун-та,1999 4 Работа с текстовым редактором Word. Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе студентов. Сост. Р.Ш.Ильясов, Е.И.Кущевая–Уфа: Изд. Уфим. гос. нефт. тех. ун-та, 2000 5 Microsoft Excel. Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе студентов. Сост. Р.Ш.Ильясов, Ф.Т.Рахматуллина, Е.И.Кущевая–Уфа: Изд. Уфим. гос. нефт. тех. ун-та, 2000 ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 11 из 46 2. ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА (24 час.) Тема 2.1 Методы анализа трехфазных электрических цепей (2 час.) Трехфазные цепи синусоидального тока.Основные понятия. Соединение приемников энергии звездой. Четырехпроводная и трехпроводная цепи. Соединение приемников энергии треугольником. Мощность трехфазной цепи. Тема 2.2 Асинхронные электрические машины (2 час.) Устройство и принцип действия асинхронного двигателя. Э.д.с. статора и ротора. Уравнения напряжений статора и ротора. Схема замещения и векторная диаграмма. Рабочие характеристики. Генераторный режим работы асинхронной машины. Тема 2.3 Синхронные электрические машины (2 час.) Устройство и принцип действия синхронных машин в режимах двигателя и генератора. Характеристики синхронных машин. Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия. Способы возбуждения машин постоянного тока и их классификация. Характеристики машин постоянного тока. Тема 2.4 Элементная база современных электронных устройств (2 час.) Цифровые ИС малой и средней степени интеграции: логические схемы ДТЛ, ТТЛ, триггеры, дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры. Тема 2.5 Проектирование блоков цифровой автоматики (2 час.) Алгебра логики. Минимизация совершенных ДНФ. Принципы построения синхронных и асинхронных счетчиков импульсов . Тема 2.6 Цифровые измерительные устройства и их элементы (2 час.) Коммутирующие элементов ЦИП. Транзисторные ключи и переключатели. Преобразователи. Измерение периода, частоты колебаний. Однотактный и двухтактный вольтметры. Тема 2.7 Цифровые ИС большой степени интеграции (2 час.) Программируемые логические интегральные схемы. Микропроцессорные средства. Общая структура микропроцессорных систем. Тема 2.8 Современные системы схемотехнического проектирования электронных устройств (2 час.) Современные системы схемотехнического проектирования электронных устройств. Сопоставительный анализ функциональных возможностей программных пакетов Перечень практических занятий № темы 2.1 2.1 2.3 2.3 Наименование практических занятий Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях (2 час.) Расчет симметричных и несимметричных трехфазных цепей (2 часа) Исследование транзисторов и транзисторных схем с помощью программ схемотехнического моделирования (2 час.) Исследование усилителей постоянного и переменного напряжения на основе операционного усилителя с помощью систем схемотехнического моделирования.(2 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория и компьютерный класс. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 12 из 46 Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника.ISBN 5-06-003595-6, ГУП Изд.-во «Высш.школа», 2000. 542 с. 2 Основы теории цепей: Учебник для вузов /Г.В.Зевеке, и др./ 5-е изд., переработ. М.:Энергоатомиздат, 1989.-528 с. 3 Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теория нелинейных электрических и магнитных цепей. – Л.: Энергоиздат, 1981.- 416 с., ил. 4 Забродин Ю. С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1982 . 5 Горбачев Г. Н., Чаплыгин Е. Е. Промышленная электроника. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1986 . 6 Потемкин И. С. Функциональные узлы цифровой автоматики. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 7 Лачин В.И. Савелов Н.С. Электроника: Учеб. пособие. –Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2000. 8 Прянишников В. А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА , принт.2000. Дополнительная литература 1 Татур Т.А. Основы теории электромагнитного поля: Справочн. пособие для электротехнических спец. М. : Высш.школа,1980.- 271 с. 2 Сборник задач и упражнений под ред.. П. Ионкина, М. Высш.школа 1989. 3 Электронные приборы: Учебник для вузов./Под ред. Г. Г. Шишкина. М.: Энергоатомиздат, 1989. 4 Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х томах. Мир, 1983 . 5 Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. 6 Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: Солон-Р, 1999. 7 Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. – М.: ДОДЕКА, 1999 Учебные пособия кафедры: 1 Методика расчета по разветвленным цепям постоянного тока для специальностей 21.02 и 18.04.Составитель Гузеев Б.В. УГНТУ, г.Уфа, 1998. 23с. 2 Учебно методическое пособие по разветвленным цепям переменного тока. УГНТУ, г.Уфа, 2000. 21 с. 3 Учебно- методическое пособие по расчету переходных процессов в линейных электрических цепях. Составитель Гузеев Б.В. УГНТУ, г.Уфа. 2001. 14 с. 4 Методические указания и варианты задания к расчету режимов работы Кфильтров.УГНТУ, г. Уфа. 2000 20.с. 5 Методические указания и варианты заданий для расчета магнитных цепей. УГНТУ,2001. 16 с . Составители Гузеев Б.В., Башаров Р.А. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 13 из 46 6 Лабораторные работы по промышленной электронике, ч.1, ч.2.Методическое руководство: /Под ред. Л. Н. Латышева. Уфа: РИО УНИ, 1985. 7 Учебно-методическое пособие по курсу «Общая электротехника и электроника» «Electronics Workbench. Лабораторный практикум». УГНТУ, 2005, 49 с. Составители Быковский Н.А., Федоров В.М., Дятлов И.Г. 8 Учебно-методическое пособие по курсу «Общая электротехника и электроника» «Electronics Workbench. Руководство пользователя». УГНТУ, 2005, 59 с. Составители Быковский Н.А., Федоров В.М., Дятлов И.Г. 9 Учебно-методическое пособие по курсу «Электротехника» «Трансформаторы». УГНТУ, 2003, 22с. Составители Быковский Н.А., Федоров В.М. 10 Учебно-методическое пособие «Четырехполюсники». УГНТУ, 2001, 10 с. Составители Быковский Н.А., Муравьева Е.А. 3. ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (32 час.) Тема 3.1 Основные понятия и определения ТАУ и принципы построения математических моделей элементов АСР (4 час.) Цель и задачи дисциплины. Кибернетика. Основанные понятия ТАУ. Принципы автоматического регулирования. Классификация АСР. Задачи курса ТАУ. Принципы построения математических моделей элементов АСР. Линеаризация. Устойчивость. Тема 3.2 Динамические характеристики линейных систем и типовые динамические звенья (2 час.) Лекция 2. Динамические характеристики линейных систем Типовые входные воздействия, их спектры и изображения. Временные характеристики - импульсная (весовая) и переходная. Частотные характеристики, логарифмические частотные характеристики. Усилительное звено, апериодическое звено 1-го и 2-го порядков. Колебательное звено. Идеальное и реальное дифференцирующие звенья. Интегрирующие звенья - идеальное и реальное. Тема 3.3 Характеристики замкнутых АСР (2 час.) Характеристики замкнутых АСР. Характеристики объекта и регулятора. Типовые регуляторы. Разомкнутая АСР. Передаточные функции и уравнения замкнутой АСР. Характеристики комбинированных и каскадных АСР. Условия абсолютной инвариантности. Тема 3.4 Анализ устойчивости линейных систем (2 час.) Понятия о критериях устойчивости. Теоремы Ляпунова об оценке устойчивости по линеаризованным моделям. Критерии устойчивости Рауса и Гурвица. Критерии Михайлова и Найквиста. Анализ устойчивости систем с запаздыванием. Логарифмический критерий устойчивости. Выделение области устойчивости. Д-разбиение в плоскости одного и двух параметров. Тема 3.5 Качество процессов управления и косвенные критерии качества (2 час.) Понятие качества регулирования. Прямые и косвенные критерии качества. Методы построения переходных процессов. Косвенные критерии качества. Корневые критерии качества - степень устойчивости и степень колебательности. Частотные критерии качества. Запас устойчивости по модулю и по фазе. Показатель колебательности М и ME. Интегральные критерии качества, методы вычисления Тема 3.6 Параметрический синтез типовых регуляторов (2 час.) Параметрический синтез типовых регуляторов. Постановка задачи синтеза. Основные методики расчета настроек регуляторов. Расчет настроек на заданную степень коле- ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 14 из 46 бательности. Расчет настроек на заданный показатель колебательности М и ME. Приближенные методики расчета настроек. Тема 3.7 Нелинейные системы. Общая характеристика нелинейных АСР. Системы регулирования при случайных воздействиях (2 час.) Нелинейные системы. Общая характеристика нелинейных АСР. Типовые нелинейные модели. Уравнения нелинейных систем. Анализ нелинейных систем на фазовой плоскости. Понятие устойчивости по Ляпунову. Критерий В.М. Попова. Случайные процессы в АСР. Типовые случайные сигналы и их характеристики. Тема 3.8 Дискретные (цифровые) автоматические системы регулирования (2 час.) Особенности дискретных (цифровых) систем. Квантование, модуляция, демодуляция. Прямое и обратное дискретное преобразование Лапласа, Z-преобразование. Уравнения элементов цифровой АСР. Цифровой регулятор, идеальный импульсный элемент. Преобразование сигналов идеальным импульсным элементом. Теорема Котельникова. Характеристики разомкнутых ЦАСР. Частотные характеристики. Характеристики замкнутых систем. Тема 3.9 Анализ устойчивости дискретных систем (2 час.) Анализ устойчивости дискретных систем. Необходимые и достаточные усдовия устойчивости. Аналог критерия Гурвица. Аналоги критериев Михайлова, Найквиста. Методы построения переходных процессов. Косвенные критерии качества. Тема 3.10 Адаптивные системы (2 час.) Классификация адаптивных систем. Системы экстремального регулирования (СЭР). СЭР с запоминанием экстремума, градиентные СЭР. Системы с эталонной моделью. Алгоритмы идентификации. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы Наименование лабораторных работ Наименование практических занятий 1 2 3 3.4 Устойчивость автоматических систем (4 час.) Построение асимптотических ЛЧХ (4 час.) Качество процессов регулирования (4 час.) 3.4 3.5 Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Теория автоматического управления// Под ред. Нетушила А.В., ч. 1. ч 2 . -М.: Высшая школа, 1968, 1976. 2 Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1971, 1975. 3 Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1-2. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 288 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 15 из 46 Дополнительная литература 1 Теория автоматического управления.// Под ред. Воронова А.А. ч. 1, ч. 2 - М.: Высшая школа, 1977, 1986. 2 Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления// Под ред. Бесекерского В.А. - М.: Наука, 1972, 1978. 3 Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. - М.: Наука, 1977. -560 с. 4 Аязян Г.К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования. - Уфа, 1989. - 136 с. Учебные пособия кафедры 1 Захаров А.В. Математическое моделирование объектов управления .Учебно – методическое пособие к лабораторным работам по курсу «Теория автоматического управления» – Уфа, УГНТУ, 2004. – 9 с. 2 Захаров А.В. и др. Моделирование объектов управления и расчет оптимальных параметров П, И, ПИ, ПИД регуляторов на заданную степень колебательности. Учебно – методическое пособие к лабораторным работам по курсу «Теория автоматического управления» – Уфа, УГНТУ, 2003. – 22 с. 4. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ Раздел 1. Основы современных технических средств измерений. Средства коммуникации (10 час.) Тема 4.1 Современные технические средства измерений на базе микропроцессорной техники. Классификация приборов Устройство чувствительных элементов датчиков (2 час.) Основные понятия метрологии и методы измерений. Абсолютная и относительная погрешность. Класс точности прибора. Современные технические средства измерений на базе микропроцессорной техники. Стандартные значения выходных электрических сигналов. Методика поверки электрических датчиков. Классификация приборов для измерения физических параметров технологического процесса. Общее назначение датчиков технологических параметров (давление, расход, уровень, температура). Датчики с пневматической и электрической аналоговой системой передачи сигнала на расстояние. Достоинства и недостатки пневматической и электрической передачи сигнала. Структурная схема датчиков, назначение чувствительных элементов. Емкостные и пьезорезистивные чувствительные элементы, сенсорные элементы, преобразователи сигналов. Системы передачи информации по каналам связи. Промышленные информационные сети. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.2 Полевой HART-коммуникатор Метран-475. HART-коммуникатор Метран-650 (2 час.) Полевой HART-коммуникатор Метран-475. Универсальная работа со всеми устройствами на базе цифрового протокола HART и Foundation Fieldbus. Линии связи по протоколам BRAIN и HART (цифровой сигнал накладывается на сигнал постоянного тока 4-20 mA). Управление датчиками при помощи протоколов BRAIN и HART. Системы связи полевого оборудования с системой управления. Стандарт связи Foundation Fieldbus Отличие от предыдущих технологий связи. Коммуникационные шины Fieldbus. Полевое оборудование системы управления и регистраторы поддерживающие стандарт связи Foundation Fieldbus. Управление прибором при помощи HART-протокола. Изменение па- ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 16 из 46 раметров (единиц измерения, диапазона измерения, проверка нижнего и верхнего значения и т.д.) прибора. Назначение, принцип действия, устройство и работа. HART-коммуникатор Метран-650. Универсальная работа со всеми устройствами на базе цифрового протокола HART. Управление прибором при помощи HART-протокола. Изменение параметров (единиц измерения, диапазона измерения, проверка нижнего и верхнего значения и т.д.) прибора. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.3 HART-USB модем Метран-682. Конфигурационная программа HART-мастер (2 час.) HART-USB модем Метран-682. Конфигурационная программа HART-мастер. Универсальная работа со всеми устройствами на базе цифрового протокола HART. Управление прибором при помощи HART-протокола. Изменение параметров (единиц измерения, диапазона измерения, проверка нижнего и верхнего значения и т.д.) прибора. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Раздел 2. Датчики давления (12 час.) Тема 4.4 Понятие давления. Калибраторы давления. Манометры с пружиной Бурдона. Технические, образцовые, электроконтактные манометры (2 час.) Понятие давления. Виды давлений. Абсолютное, избыточное, атмосферное давление, разряжение (вакуум). Единицы измерения давления и приборы для измерения давления - манометры. U-образные и чашечные, ртутные и водяные манометры. Стандартные шкалы давлений. Калибратор давления Метран 515, Метран 516, Метран 517. Метран 518. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Манометры с одновитковой трубчатой пружиной – манометры с пружиной Бурдона. Электроконтактные манометры. Технические и образцовые манометры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.5 Датчики давления. Датчик давления Метран-150. (2 час.) Система ГСП. Сильфонные манометры. Разновидности сильфонов. Мембранные манометры. Тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры. Датчик давления Метран-150. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.6 Многопараметрический датчик Rosemount 3051S. (2 час.) Многопараметрический датчик Rosemount-3051S. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Раздел 3. Датчики расхода (24 час.) Тема 4.7 Понятие расхода. Объёмный и массовый расход. Ротаметры. Сужающие устройства. Перепад давлений. Сопло Вентури. Диафрагмы всех видов. Усредняющая диафрагма Rosemount 405. (2 час.) Понятие расхода. Измерение скорости движения потока вещества по трубопроводу–измерение объемного расхода вещества. Способы измерения скорости потока вещества. Объемный расход, массовый расход. Приборы для измерения расхода - расходомеры и счетчики. Ротаметры - расходомеры постоянного перепада давлений. Ротаметры стеклянные. Металлические ротаметры. Классификация ротаметров. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Измерение расхода вещества при помощи перепада давлений. Способы создания перепада давлений. Диафрагма камерная, дисковая, сопло Вентури. Расчет диафрагм. Стандартные шкалы объемных расходов. Стандартные шкалы перепадов давлений. Усредняющая диафрагма ROSEMOUNT 405. Назначение, принцип действия, устройство и работа. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 17 из 46 Тема 4.8 Расходомеры переменного перепада давлений Rosemount-3051-SFR и Rosemount-3095-MFC (2 час.) Расходомеры переменного перепада давлений Rosemount-3051-SFR и Rosemount3095-MFC. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.9 Расходомеры на базе ОНТ Annubar Rosemount-3051SFA и 3095MFA Метран 150. (2 час.) Расходомеры на базе ОНТ Annubar Rosemount-3051SFA и 3095MFA. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.10 Вихревые расходомеры Rosemount 8800D. Вихреакустические расходомеры. (2 час.) Вихревые время - импульсные и основанные на эффекте Допплера расходомеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Вихреакустические расходомеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.11 Электромагнитные расходомеры Rosemount-8700 и Метран-370. Ультразвуковые расходомеры (2 час.) Электромагнитные расходомеры Rosemount-8700 и Метран-370. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Ультразвуковые одно - пятилучевые расходомеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.12 Массовые Кориолисовы расходомеры Метран 360. Счетчики газовые и жидкостные. (2 час.) Массовые Кориолисовы прямотрубные и петлевые расходомеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Счетчики газовые и жидкостные. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Раздел 4. Датчики уровня (12 час.) Тема 4.13 Понятие уровня сыпучих и жидких сред. Механические уровнемеры. Поплавковые, буйковые, гидростатические и емкостные уровнемеры. Вибрационные сигнализаторы уровня Rosemount 2110, 2120, 2130. (2 час.) Понятие уровня. Способы измерения уровня. Раздел фаз и способы измерения раздела фаз. Приборы для измерения уровня и раздела фаз жидкостей. Механические уровнемеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Монтаж обслуживание и настройка. Поплавковые уровнемеры. Буйковые уровнемеры. Расчет выталкивающей силы для измерения уровня и раздела фаз. Устройство и принцип действия. Вибрационные уровнемеры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.14 Волноводные радарные уровнемеры серии Rosemount-5300, 5500. Бесконтактные ультразвуковые уровнемеры Rosemount-3100 (2 час.) Волноводные радарные уровнемеры серии Rosemount-5300, 5500. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Бесконтактные ультразвуковые уровнемеры Rosemount-3100. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.15 Бесконтактные радарные уровнемеры Rosemount-5400, 5600 (2 час.) Бесконтактные ультразвуковые уровнемеры Rosemount-5400, 5600. Линейная частотная модуляция. Назначение, принцип действия, устройство и работа. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 18 из 46 Раздел 5. Датчики температуры (6 час.) Тема 4.16 Понятие температуры. Манометрические и биметаллические термометры. Электрические термометры сопротивления и термопары (2 час.) Понятие температуры. Приборы для измерения температуры. Термометры расширения. Ртутные и спиртовые термометры. Электроконтактные термометры. Биметаллические пластины. Устройство и принцип действия. Область применения. Манометрические термометры. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Измерение температуры при помощи термометров сопротивления. Термометры сопротивления платиновые ТСП и медные ТСМ. Градуировки термометров сопротивления. Диапазон измеряемых температур. Технология изготовления, схема подключения термометров сопротивления. Метран-203 - Метран-256. Измерение температуры при помощи термоэлектродов. Холодный и горячий спай. Термопары Хромель-Копель-ХК, Хромель-Алюмель-ХА, Платинородий-Платина-ПП. Схема подключения, компенсационные провода. Метран-201 – Метран-262. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Тема 4.17 Интеллектуальные измерительные преобразователи температуры. Термопреобразователи с унифицированным сигналом и микропроцессорные (2 час.) Интеллектуальные измерительные преобразователи температуры Rosemount3144P, Rosemount-644, Rosemount-848T. Термопреобразователи с унифицированным сигналом ТХАУ Метран-271МП, ТСМУ Метран-274МП, ТСПУ Метран-276. Микропроцессорные ТХАУ Метран-271МП, ТСМУ Метран-274МП, ТСПУ Метран-276МП. Конфигуратор Метран-671. Назначение, принцип действия, устройство и работа. Перечень лабораторных работ и практических занятий № Наименование лабораторных работ Наименование практических занятий темы 1 2 3 Полевой HART-коммуникатор «Метран4.2 475». HART-коммуникатор «Метран 650» (2 час.) HART USB модем «Метран-682». Конфи4.3 гурационная программа HART-мастер (2 час.) Изучение и поверка манометров с пружи4.4 ной Бурдона (2 час.) 4.5 Датчик давления Метран-150 (2 час.) Многопараметрический датчик Rosemount4.6 3051S (2 час.) 4.7 Диафрагма Rosemount-405 (2 час.) Расходомеры переменного перепада давлений. Rosemount-3051SFC, 3095MFC (2 4.8 час.) 4.9 Расходомеры ОНТ Фттгифк Кщыуьщгте3051ЫАФ и 3095ЬАФю Метран-150КАФ (2 часю) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 1 4.10 4.11 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 2 Вихревые расходомеры Rosemount-8800D. Вихреакустические расходомеры Метран305 ПР (2 час.) Электромагнитные расходомеры Rosemount-8700 и Метран-370. Ультразвуковые расходомеры (2 час.) Массовые Кориолисовые расходомеры Метран-360. Счетчики газовые и жидкостные. Поплавковые, буйковые, гидростатические и емкостные уровнемеры. Вибрационные сигнализаторы уровня Rosemount 2110, 2120, 2130 (2 час.) Волноводные радарные уровнемеры серии Rosemount-5300, 3300. Бесконтактные ультразвуковые уровнемеры Rosemount-3100 (2 час.) Бесконтактные радарные уровнемеры Rosemount-5400 и Rosemount-5600 (2 час.) Электрические термометры сопротивления ТСМ, ТСП и термопары ТХК, ТХА, ПП (2 час.) Интеллектуальные измерительные преобразователи температуры. Термопреобразователи с унифицированным сигналом и микропроцессорные (2 час.) Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 19 из 46 3 Перечень используемого оборудования 1. Грузопоршневой стенд для поверки манометров 2. Лабораторные установки и стенды для выполнения лабораторных работ. 3. Лабораторный комплекс «Измерение и учет тепловой энергии и теплоносителя в системах теплоснабжения» 4. Проливной сравнительный стенд для расходомеров всех типов с компьютерным управлением процессом и автоматическим сбором данных работы расходомеров всех типов. (ауд. 104 лабораторного корпуса) 5. Передвижные стенды от компаний спонсоров для ознакомления с принципами работы и способами устранения «непредвиденных ситуаций» в работе современных средств контроля и автоматизации от компаний «YOKOGAWA» и «EMERSON». 6. Компьютерный класс (ауд. 409 учебного корпуса). Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. №6. http://normativstroy/ru. 2. Все нормативы и нормативные документы. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 20 из 46 Дополнительная лиература 3. Карякин Р. Н. Справочник по молниезащите (2005 г., 880 стр.) 4. Экологическая экспертиза. Т. 1. Градостроительная документация. Сборник законодательных и нормативных документов (2005 г., А4, 560 стр.) 5. Бодин А. П. Электроустановки потребителей. Практическое пособие (2006г., 616 стр.) 6. Карякин Р. Н. Заземляющие устройства электроустановок. 2-е изд. (2006 г., 520 стр.) 7. Балаков Ю. Н. Безопасность электроустановок в вопросах и ответах. Учебнометодические материалы (2006 г., 400 стр.) 8. Правила техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей (2004 г., 150 стр .) 9. Сакара А. В. Организационные и методические рекомендации по проведению испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. 2-е изд. (2006 г., 240 стр.) 10. Энговатов В. И., Панфилов А. И. Настольная книга энергетика (2007 г., тв. переплет, 650 стр.) 11. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (2007 г., 230 стр.) 12. Межотраслевые правила по охране труда при работе на высоте. ПОТ Р М-012-2000 (2006 г., 172 стр.) 13. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках (2006 г., 120 стр.) 14. Правила пожарной безопасности в РФ. ППБ01-03 (2004 г., 120 стр.) 15. Учет тепловой энергии и теплоносителя. Выпуск 2 (2004 г., 208 стр.) 16. Карякин Р. Н. Устройство электроустановок производственных зданий. Справочник (2004 г., тв. переплет, 640 стр.) 17. Арутюнян А. А. Основы энергосбережения (2007 г., 600 стр.) 18. Рябинкин В. Н. Безопасность тепломеханического оборудования и тепловых сетей в вопросах и ответах (2007 г., 450 стр.) 19. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е изд. Разделы: 1, 6, 7 (2006 г., 280 стр.) 20. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 6-е изд. (2007 г., тв. переплет, 440 стр.) 21. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е изд. Разделы: 1 (Глава 1.8); 2; 4 (2003 г., 424 стр.) 22. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (2007 г., тв. переплет, 392 стр.) 23. Правила технической эксплутации тепловых энергоустановок (2003 г., тв. переплет, 264 стр.) 24. Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики РФ. Сборник. Выпуск 2 (2003 г., 184 стр.) 25. Красник В.В. Рыночная электроэнергетика (2007 г., 250 стр.) 26. Монахов А. Ф. Защитные меры безопасности в электроустановках. Учебное пособие (2006 г., 150 стр.) 27. Красник В. В. Вопросы и ответы по рациональной эксплуатации и безопасному обслуживанию электроустановок потребителей (2007 г., 350 стр.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 21 из 46 28. Пушин В. И. Пособие для изучения Межотраслевой типовой инструкции по охране труда при работе с ручным электроинструментом ТИ Р М-073-2002 (2006 г., 104 стр.) 29. Карякин Р. Н. Нормы устройства сетей заземления. 4-е издание (2006 г., 360 стр.) 30. Карякин Р. Н. Устройства безопасных электроустановок. Справочник (2003 г., 312 стр.) 31. Красник В. В. Термины и определения в электроэнергетике. Справочник (2002 г., 320 стр.) 32. Бодин А. П. Приемо-сдаточные работы в электроустановках (2007 г., 408 стр.) 33. Правила. Методики. Инструкции. Выпуск 17. Формы документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве (формы 1-9) 34. Правила. Методики. Инструкции. Выпуск 19. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций 35. Федеральный закон "О техническом регулировании" (2003 г., 72 стр.) 36. Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на энергоустановках и опасных производственных объектах (2006 г., 80 стр., карманный формат) 37. Пушин В. И. Аудит карты. Оценка уровня организации работы по предупреждению электротравматизма и пожарной безопасности (2004 г., 148 стр.) 38. ГОСТ 12.3.002.-75. ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности. 5. ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (28 час.) Тема 5.1 Введение. Химическая промышленность страны (2 час.) Значение и развитие химической промышленности. Химическая технология как наука. История развития химической промышленности. Значение химической промышленности и химизация народного хозяйства. Основные направления и тенденции развития химической техники и технологии. Динамика и масштабы производства химической продукции. Содержание и структура курса и его роль в химико-технологическом образовании. Функциональная структура химической отрасли. Понятие о химическом производстве. Классификация химических производств по сырьевому, продуктивным признакам и по признакам структуры отрасли. Компоненты химического производства – сырье и вспомогательные материалы, основные и побочные продукты, отходы производства, энергия, оборудование, система управления и инженерно-технический персонал. Наука и научное обслуживание в химической промышленности. Тема 5.2 Основные закономерности в химической технологии (2 час.) Основные технологические понятия и определения. Производительность, мощность, конверсия, избирательность и выход продукта. Материальный и энергетический балансы химических процессов. Основные принципы и формулы составления материального и энергетического баланса. Влияние давления, температуры и концентрации реагирующих веществ на равновесие химических процессов. Расчет равновесия по термодинамическим данным. Термодинамический анализ. Зависимость скорости химических реакций от концентрации реагентов. Кинетические уравнения. Способы изменения скорости простых и сложных реакций. Способы увеличения скорости процесса. Тема 5.3 Химические реакторы (4 час.) Требования, предъявляемые к химическим реакторам. Классификация химических реакторов. Способ подвода и отвода реагентов. Вывод характеристического уравнения реакторов идеального смешения периодического типа, идеального смешения непрерывного ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 22 из 46 типа и идеального вытеснения идеального типа. Каскад реакторов полного перемешивания. Сравнение реакторов с различными гидродинамическими и температурными режимами. Проведение химико-технологического процесса в реальных реакторах. Диффузионная модель. Ячеистая модель. Устойчивость работы реакторов. Параметрическая чувствительность. Типовые реакторы для гетерогенных превращений в системе газ-жидкость. Насадочная колонна. Барботажный реактор. Пенные аппараты. Промышленные печи. Барабанная вращающаяся печь. Туннельная печь. Электрические печи. Процессы и реакторы для системы твердое-жидкость. Растворение, экстрагирование и выщелачивание. Типы реакторов для процессов с участием твердых и жидких реагентов. Процессы в системах жидкость- жидкость и твердое- твердое. Спекание. Эмульгирование. Многофазные системы. Каталитические процессы и реакторы. Сущность и виды катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Активность катализатора. Внешне диффузионно и внутри диффузионная области протекания каталитических реакций. Время контактирования. Отравление катализатора. Свойства твердих катализаторов, их изготовление. Активаторы. Носители катализаторов. Каталитические реакторы. Контактные аппараты. Реакторы с движущимся катализатором. Анализ работы реакторов. Последовательное и параллельное соединение реакторов одного типа. Соединение реакторов с различными гидродинамическими режимами параллельно и последовательно. Тема 5.4 Химико-технологические системы (2 час.) Определение ХТС. Элементы ХТС. Последовательная и параллельная технологическая связь. Обратная технологическая связь. Классификация переменных величин, характеризующих работу ХТС. Оценка свойств ХТС. Критерий оптимальности. Типовые задачи синтеза, анализа и оптимизации ХТС. Анализ качества функционирования ХТС. Расчет ХТС. Интегральный метод. Декомпозиционный метод. Технологические потоки. Особенности задач оптимизации ХТС. Чувствительность ХТС. Надежность ХТС. Энерготехнологические системы. Эксергитический анализ. Тема 5.5 Сырьевые и энергетические проблемы химической промышленности (2 час.) Характеристики и запасы сырья. Ископаемое сырье. Рудное минеральное сырье. Горючие минеральные ископаемые. Принципы обогащения сырья. Рассеивание. Гравитационное обогащение. Флотация. Термическое и химическое обогащение. Экстракция и сорбция. Комплексное использование сырья. Воздух и вода как сырье химической промышленности. Промышленная водоподготовка, отстаивание воды. Фильтрование, умягчение и обессоливание воды. Схема установки обессоливания воды ионитами. Потребление энергии в химической промышленности. Энергетические ресурсы в химической промышленности. Химическая переработка твердого топлива. Коксование каменного угля. Тема 5.6 Инженерное оформление химико-технологических процессов (2 час.) Электрохимические производства. Производство хлора и каустической соды. Сырьевая база. Рациональное и комплексное использование сырья. Ртутный и диафрагменный метод электролиза поваренной соли. Производство серной кислоты. Свойства, применение, способы получения. Производство сернистого газа. Синтез аммиака. Связанный азот и его значение. Методы связывания атмосферного азота. Получение азота и кислорода разделением воздуха. Производство водорода и азото-водородной смеси для синтеза аммиака. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 23 из 46 Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы 1 5.2 Наименование лабораторных работ 2 5.3 Полимеризация стирола (4 час.) 5.6 Изучение методов синтеза стеарата кальция (4 час.) Наименование практических занятий 3 1) Материальные расчеты химикотехнологического процесса. Принципы составления материальных балансов (2 час.) 2) Принципы составления теплового баланса и тепловые расчеты химикотехнологических процессов (2 час.) Химические реакторы. Расчет реакторов различных типов (2 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория. Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Общая химическая технология: Учебник/ Под ред. И.П. Мухлетова. – М.: Высшая школа, 1984, ч. 1, 256 с., ч. 2., 263 с. 2 Общая химическая технология: Учебное пособие/ Под ред. А.Г. Имелина. – М.: Химия, 1977, 400 с. 3 Расчеты химико-технологических производств: Учебное пособие/ Под ред. И.П. Мухлетова. – Л.: Химия, 1982, 248 с. Дополнительная литература 1 Основы химической технологии: Учебник/ Под ред. И.П. Мухлетова. – М.: Высшая школа, 1983, 225 с. 2 Позин М.И. Технология минеральных солей. - М.: Химия, 1970, ч.2, 1543 с. Учебные пособия кафедры 1 Методические указания по выполнению курсовых работ по химической технологии и основам промышленной экологии. /Под ред. У.Ш. Рысаева, А.Т. Гильмутдинова, И.Х. Бикбулатова. – 1987 г. 2 Методические указания по выполнению контрольных работ по химической технологии и основам промышленной экологии. /Под ред. У.Ш. Рысаева, И.Х. Бикбулатова. – 1988 г. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 24 из 46 6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ (24 час.) Тема 6.1 Классификация алгоритмов (2 час.) Понятие алгоритма. Основные алгоритмы. Получисленные алгоритмы. Теоретикочисловые алгоритмы. Алгоритмы поиска и сортировки. Алгоритмы на графах. Эффективная программная реализация алгоритмов. Оценка вычислительной сложности алгоритмов. Тема 6.2 Процедурно-ориентированное программирование (2 час.) Процедуры и функции. Параметры и локальные переменные. Параметры-значения и параметры-переменные. Конвенции вызова процедур и функций, и передачи параметров в различных языках программирования. Рекурсивные процедуры и функции. Тема 6.3 Объектно-ориентированное программирование (2 час.) Объектно-ориентированная парадигма и ее достоинства. Классы, иерархия классов и экземпляры классов. Инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Конструкторы, деструкторы и методы классов. Статические, виртуальные и динамические методы. Статические и динамические экземпляры классов. Тема 6.4 Событийно-ориентированное программирование (2 час.) События в многозадачных операционных системах: аппаратные прерывания и исключения, программные события ОС и приложений. Обработка событий графического интерфейса пользователя. Создание и использование собственных событий. Тема 6.5 Параллельное программирование (2 час.) Достоинства многопоточных программ. Использование многопоточного подхода для распараллеливания математической обработки и имитационного моделирования. Проблемы доступа потоков к общим ресурсам и синхронизация потоков. Объекты синхронизации. Тема 6.6 Системное программирование (2 час.) Программирование на машинном языке (ассемблер) и на уровне аппаратных средств. Преимущества и недостатки «низкоуровневого» программирования. Программирование на уровне Windows API. Отладка программного обеспечения на «низком» уровне. Тема 6.7 Программирование баз данных (2 час.) Клиент-серверная архитектура информационных систем. Системы управления базами данных. Язык запросов SQL. Разработка программного обеспечения для работы с СУБД. Перечень лабораторных работ № темы 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 Наименование лабораторных работ Использование функций и процедур. (2 час.) Использование иерархии классов и полиморфизма. (2 час.) Обработка событий при программировании под Windows. (2 час.) Разработка многопоточных приложений и синхронизация потоков. (2 час.) Программирование на языке ассемблер и отладка программ. (2 час.) Перечень используемого оборудования Компьютерный класс. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 25 из 46 Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. – СПб.: Питер, 2009. 2. Кнут Д. Искусство программирования. В 3-х томах. – М.: Вильямс, 2005. 3. Антлг Элианс. Принципы объектно-ориентированной разработки программ. – М.: Вильямс, 2002. 4. Гофман В. Delphi 6.0 в подлиннике. Руководство для разработчика. – СПб.: БХВСанкт-Петербург, 2001. 5. Джеффри Рихтер. Windows для профессионалов. – 4-е изд. – СПб.: Питер, 2004. 6. Зубков С.В. Assembler для DOS, Windows и UNIX. – 2-е изд. – М.: ДМК, 2000. 7. Избачков Ю.С., Петров В.Н. Информационные системы. Учебник для вузов. – 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005. Дополнительная литература 1. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ. – Второе издание. – М.: Вильямс, 2005. 2. Руссинович М., Соломон Д. Внутреннее устройство Microsoft Windows. 4-е изд. – М.: Русская редакция, 2005. 3. Саймон Р. Microsoft Windows API. Справочник системного программиста. 2-е изд. – Киев: ООО «ТИД ДС», 2004. 7. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (48 час.) Тема 7.1 Теоретические основы синтеза и минимизации логических структур систем управления (8 час.) Введение, задачи синтеза и минимизации логических структур систем управления. Элементарные функции двузначной логики. Основные законы двузначной алгебры логики. 3аконы Огастеса де Моргана (инверсии). Теорема разложения. Следствия теоремы разложения. Нормальные и совершенные нормальные формы функций. Тема 7.2 Модели функций двузначной логики (2 час.) Реализация логических функций на релейно-контактной элементной базе (электромагнитных реле). Мостиковые структуры. Устранение ложных цепей при помощи вентильных элементов. Реализация функций двузначной логики на интегральных микросхемах. Программная реализация функций двузначной логики. Минимизация функций двузначной логики методом Квайна – Мак – Класки. Тема 7.3 Понятие о принципе двойственности (2 час.) Полные системы функций двузначной логики. Основные признаки системы полных функций двузначной логики. Минимально полная система функций двузначной логики. Примеры минимально полной системы логических функций. Тема 7.4 Логический синтез систем управления технологических установок (8 час.) Комбинационные (однотактные) и последовательностные логические структуры. Логический синтез комбинационных логических структур систем управления технологических установок. Логический синтез последовательностных логических структур. Краткий обзор методов синтеза последовательностных логических структур систем управления. Синтез логических структур систем управления на основе последовательностных уравнений с приоритетом на включение и отключение. Пример синтеза логических струк- ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 26 из 46 тур систем управления технологических установок на основе последовательностных уравнений с приоритетом на включение и отключение. Тема 7.5 Интеллектуальные системы управления на основе нечеткой логики (8 час.) Нечеткая логика: история проблемы. Нечеткие множества и лингвистические переменные. Операции над нечеткими множествами. Нечеткие алгоритмы. Общие принципы построения нечетких алгоритмов управления в нефтехимии и нефтепереработке. Нечеткая система управления технологическим процессом подогрева и последующего разделения нефти. Тема 7.6 Интеллектуальные системы управления на основе четкого логического регулятора (8 час.) Понятие четкого терма. Интерпретация входных и выходных переменных регуляторов совокупностью четких термов. Свойства системы продукционных правил с четкими термами. Четкий логический регулятор. Способы повышения быстродействия и снижения погрешности регулирования четких логических регуляторов. Any time алгоритм в структуре четкого логического регулятора. Многомерные четкие логические регуляторы с отработкой продукционных правил в ситуационных подпрограммах. Перечень практических занятий № темы 1 7.4 7.5 7.6 Наименование практических занятий 2 Синтез минимизированной логической структуры систем управления на основе последовательностных уравнений с приоритетом на включение и отключение (4 час.) Расчет нечеткого логического регулятора для интеллектуального управления вербально заданными объектами управления (4 час.) Расчет четкого логического регулятора для интеллектуального управления вербально заданными объектами управления (4 час.) Рекомендуемая литература Основная литература 1 Колдуэлл, С. Логический синтез релейных устройств. / С. Колдуелл. - М.: Изд. иностр. лит., 1962. - 739 с. 2 З. Грейнер, Г.Р. Проектирование бесконтактных управляющих логических устройств промышленной автоматики. / Г.Р. Грейнер, В.П. Ильяшенко, В.П. Май, Н.Н. Первушин, Л.И. Токмакова. - М.: Энергия, 1977. - 377 с. 3 Сигорский, В, П. Математический аппарат инженера / В.П. Сигорский. - Киев: Техника, 1975. - 229 с. 4 7. Зиссос, Д. Проектирование систем на микропроцессорах / Д. Зиссос. - К.: Техника, 1982. -176с. 5 Чикуров, Н.Г. Логический синтез дискретных систем управления: Учебное пособие / Н.Г Чикуров. Уфимск. гос. техн. ун-т, – Уфа, 2003. – 132 с. 6 Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Схемотехника систем управления» /Уфимск. гос.авиац. техн. ун-т; Сост.: А.И. Каяшев, Е.А. Муравьева- Уфа, 2011. – 44 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 27 из 46 Дополнительная литература 1 Рудковский Лешек. Методы и технологии искусственного интеллекта /Пер. с польск. И.Д. Рудинского. – М.: Горячая линия–Телеком, 2010. – 520 с., ил. 2 Круглов В.В., Дли М.И. Интеллектуальные информационные системы: компьютерная поддержка систем нечеткой логики и нечеткого вывода. М.: Физматлит, 2002. 3 Васильев В.И., Ильясов Б.Г.. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика: учебное пособие. – М.: Радиотехника, 2009. – 392 с., ил. 4 Деменков Н.П. Нечеткое управление в технических системах: Учебное пособие. – .М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 200 с.: ил. 5 Деменков Н.П. SCADA-система как инструмент проектирования ФСУ ТП: Учебное пособие. – .М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 328 с.: ил. 6 Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и Fuzzy TECH.-СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 736с.: ил. 7 Гостев В.И. Проектирование нечетких регуляторов для систем автоматического управления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011 – 411 с.: ил. 8 Муравьева Е.А., Антипин А.Ф. Многомерный дискретно-логический регулятор расхода воздуха парового котла с минимизацией времени отклика // Вестник УГАТУ. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика», 2009, Т.13, №2(35). С.83–87. 8. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ ПРОЦЕССАМИ (32 часа) УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ Тема 8.1 Введение (4 час.) Содержание дисциплины и её значение в развитии химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Теоретические основы дисциплины. Определение системы. Основные свойства системы. Понятие алгоритма. Основные свойства алгоритма. Понятие об искусственном интеллекте. Системы искусственного интеллекта. Модели представления знаний. Концептуальная и эмпирическая модели. Фреймовые и продукционные модели. Инженерия знаний. Интеллектуальные агенты. Иерархическая организация интеллектуальных систем управления. Энтропия как мера качества процессов управления. Оптимизация процессов управления и принятия решений на различных уровнях иерархии ИСУ. Тема 8.2 Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей (4 час.) Искусственные нейронные сети: история проблемы. Моделирование нейронов мозга. Многослойные персептроны. Структура нейронной сети, алгоритмы обучения. Задача аппроксимации функции. Радиально-базисные сети. Нейронные сети Хопфилда. Нейронные сети Кохонена. Рекуррентные нейронные сети. Нечеткие нейронные сети. Общие принципы построения нейросетевых систем управления динамическими объектами. Применение нейронных сетей в задачах идентификации динамических объектов. Синтез структуры многорежимного нейросетевого регулятора. Программная и аппаратная реализация нейронных сетей. Нейрокомпьютеры. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 28 из 46 Тема 8.3 Интеллектуальные системы управления с использованием нечетких когнитивных карт (2 час.) Когнитивное моделирование: основные понятия, история проблемы. Построение и анализ устойчивости нечетких когнитивных карт. Принятие решений по управлению на основе нечетких когнитивных карт. Задача управления химико-технологическим процессом с использованием нечетких когнитивных карт. Управление в чрезвычайных ситуациях. Управление проектами в малых научных группах. Тема 8.4 Интеллектуальные системы управления с использованием генетических алгоритмов (4 час.) Понятие о генетическом алгоритме: история проблемы. Стандартный генетический алгоритм. Модификации генетических алгоритмов, особенности их применения. Генетическое программирование. Особенности реализации генетического программирования. Практические примеры построения систем управления с использованием генетических алгоритмов. Тема 8.5 Муравьиные алгоритмы (2 час.) Определение муравьиного алгоритма. Основная идея муравьиного алгоритма. Обобщенный вид муравьиного алгоритма. Примеры использования муравьиного алгоритма. Области применения и возможные модификации генетического алгоритма. Тема 8.6 Экспертные системы (4 час.) Экспертная система (ЭС) как средство реализации методов искусственного интеллекта. Особенности создания и использования управляющих экспертных систем. Тенденции развития управляющих экспертных систем. Модели знаний и базы знаний в управляющих ЭС. Вычислительная компонента управляющей ЭС. Гибридные технологии обработки знаний в управляющих ЭС, основанные на мягких вычислениях. Перечень лабораторных работ № темы 1 8.2 8.3 8.4 Наименование лабораторных работ 2 Создание искусственной нейронной сети в нейросетевом пакете NeuroPro (4 час.) Программная модель управляющей экспертной система для ректификационной колонны (4 час.) Программная реализация стандартного генетического алгоритма для управления нефтехимическим технологическим процессом (4 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория по управлению нефтехимическими технологическими процессами на компьютерной элементной базе. Основная литература 1 Системы искусственного интеллекта: учеб. пособие / Т. М. Ледененва, С. Л. Подвальный, В. И. Васильев; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, Воронеж, гос. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2005. 2 Гаврилова, Т. А., Хорошевский, В. Ф. Базы знаний интеллектуальных систем.СПб.: Питер, 2001. 3 Рутковская, Д. и др. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы/ Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский/ пер. с польск. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 4 5 6 7 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 29 из 46 Аведьян, Э.Д. Приоритеты в теории обучения многослойных нейронных сетей // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. - М.: ИПРЖР. - 2005.-№4.-С. 3-14: Кульба, В.В., Ковалевский, СС, Кононов д.А. и др. Проблемы обеспечения экономической безопасности сложных социально-экономических систем / Препринт. - М.: ИПУ им. В. А. Трапезникова РАН, 2000. Андрейчиков, В.А., Андрейчикова, О.Н Интеллектуальные информационные системы: учебник. - М.: Финансы и статистика, 2004. Борисов, В.В. и др. Нечеткие модели и сети / В.В. Борисов, В.В. Круглов, А.С. Федулов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. Дополнительная литература 1 Курейчик, В. М. Генетические алгоритмы. Состояние. Проблемы. Перспективы // Известия РАН. Теория и системы управления. - 1999. - № 1. - С. 144-160. 2 Васильев, В. И., Ильясов Б. Г. Интеллектуальные системы управления с использованием генетических алгоритмов // Приложение к журналу «Информационные технологии». - 2000. - № 12. 3 Андрейчиков, А. В., Андрейчикова О. Н. Интеллектуальные информационные системы: учебник. - М.: Финансы и статистика, 2004. 4 Рутковская, Д. и др. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский : пер. с польск. -М: Горячая линия -Телеком, 2004. 9. ДИАГНОСТИКА И НАДЕЖНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (22 час.) Тема 9.1 Основные понятия и определения (2 час.) Основные понятия и определения. Надежность, работоспособность, отказ, неисправность, восстановление. Безотказность, ремонтопригодность, долговечность. Система и ее элементы. Невосстанавливаемые и восстанавливаемые системы. Тема 9.2 Классификация показателей надежности (2 час.) Вероятность безотказной работы. Средняя наработка до отказа. Интенсивность отказов. Средняя наработка на отказ. Среднее число отказов. Параметр потока отказов. Интенсивность восстановления. Коэффициенты готовности и оперативной готовности. Тема 9.3 Математический аппарат теории надежности (2 час.) Применение теории вероятностей, комбинаторики, теории графов в задачах анализа показателей надежности. Марковские и полумарковские модели. Использование булевой алгебры и логико-вероятностного подхода при анализе сложных систем. Тема 9.4 Анализ показателей надежности невосстанавливаемых систем (2 час.) Исчисление вероятностей в схеме независимых событий. Применение биномиального и экспоненциального распределения случайных величин для расчета показателей надежности невосстанавливаемых систем. Композиция распределений. Тема 9.5 Анализ показателей надежности восстанавливаемых систем (2 час.) Использование цепей Маркова для анализа показателей восстанавливаемых систем. Составление графа состояний системы. Составление и решение системы дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена. Выделение подмножества работоспособных состояний. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 30 из 46 Тема 9.6 Анализ показателей надежности систем со сложной структурой (2 час.) Метод перебора гипотез. Логико-вероятностный подход. Поиск кратчайших путей успешного функционирования при анализе показателей систем со сложной структурой. Тема 9.7 Методы повышения надежности (2 час.) Уменьшение наработки и интенсивности отказов. Улучшение восстанавливаемости. Использование резервирования. Структурное, функциональное, временное, информационное и алгоритмическое резервирование. Перечень практических занятий № темы 9.3 9.4 9.5 9.6 Наименование практического занятия Расчет вероятности безотказной работы. (2 час.) Расчет показателей надежности невосстанавливаемых систем. (2 час.) Расчет показателей надежности восстанавливаемых систем. (2 час.) Анализ кратчайших путей успешного функционирования. (2 час.) Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1. Черкесов Г.Н. Надежность аппаратно-программных комплексов. Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2005. 2. Надежность и эффективность в технике: Справочник: в 10 томах. Том 2. Математические методы в теории надежности и эффективности / под ред. Б.В. Гнеденко. – М.: Машиностроение, 1987. 3. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем.- М.: Радио и связь, 1981. 4. Черкесов Г.Н., Сухарев М.Г., Морозова В.Н. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочник: в 4 томах. Том 3. Надежность систем газового и нефтяного снабжения. Книга 1. – М.: Недра, 1994. 5. Ушаков И.А. Надежность технических систем. – М.: Радио и связь, 1985. 6. Северцев Н.А. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. – М.: Высшая школа, 1989. 7. Тейер Т., Липов М.. Надежность программного обеспечения. – М.: Мир, 1981. Дополнительная литература 1. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Издательство стандартов, 1989. 2. ГОСТ 27.003-83. Надежность в технике. Выбор и нормирование показателей надежности. – М.: Издательство стандартов, 1983. 3. Надежность в технике. Выбор способов и методов резервирования. Рекомендации Р50-54-82-88. – М.: Издательство стандартов, 1988. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 31 из 46 10. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ (34 час.) Тема 10.1 Основные понятия интегрированной системы (4 час.) Управление производством на основе интегрированных систем проектирования и управления. Этапы развития автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП). Определение интегрированной системы проектирования и правления. Принципы построения современных интегрированных систем. Тема 10.2 Функции и структуры интегрированных систем (4 час.) Этапы создания системы диспетчерского контроля и управления, их структуры и функции. Требования к интегрированным системам управления. Эксплуатационные характеристики SCADA-систем. Надежность. Удобство использования. Наличие и качество технической поддержки. Требования к интегрированным системам управления. Этапы создания системы диспетчерского контроля и управления. Функциональные характеристики SCADA-систем. Функциональные возможности. Программно-аппаратные платформы SCADA-систем. Тема 10.3 Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством (2 час.) Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством на основе стандартов управления предприятием MRP, MRP II, ERP, CSRP. Material Requirements Planning. Material Requirements Planning II. Enterprise Resourse Planning. Customer-Synchronized Recourse Planning. Тема 10.4 Математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления (6 час.) Основные технические характеристики контроллеров и программно-технических комплексов. Характеристика процессора. Характеристика каналов ввода-вывода, поддерживаемых контроллерами. Коммуникационные возможности. Условия эксплуатации. Программное обеспечение. Стандартные языки программирования контроллеров. Общие сведения по языкам программирования контроллеров. Инструментальные системы программирования контроллеров. Этапы программирования ПЛК в среде Concept 2.5. Примеры программы на языках FBD, LD, SFC, ST, IL. Коммуникационное программное обеспечение: протоколы, сети и шины. MODBUS. Ethernet. FIP. Profibus. Bitbus. DH+. Genius. DeviceNet. Interbus. ASI. SDS. HART. FF. Перечень лабораторных работ № темы 10.3 10.3 10.3 10.3 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 Наименование лабораторных работ Настройка частотного преобразователя Altivar 31 (2 час.) Настройка контроллера Momentum (2 часа) Создание программы в Concept 2.5 по управлению электродвигателем (4 час.) Создание графического интерфейса в SCADA-системе Trace Mode (6 час.) Создание программы на языке FBD (2 час.) Создание программы на языке LD (2 час.) Создание программы на языке SFC (2 час.) Создание программы на языке ST (2 час.) Создание программы на языке IL (2 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 32 из 46 Перечень используемого оборудования Компьютерный класс. Специализированная лаборатория. Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Федоров Ю.Н. Основы построения АСУТП взрывоопасных производств. В 2-х томах. Т. 1 «Методология». – М.: СИНТЕГ, 2006. -720 с., ил. 2 Федоров Ю.Н. Основы построения АСУТП взрывоопасных производств. В 2-х томах. Т. 2 «Проектирование». – М.: СИНТЕГ, 2006. -632 с., ил. 3 www.adastra.ru/products/dev/ – TRACE MODE 6: Интегрированная среда разработки Дополнительная литература 1 Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. - М: Химия, 1991. - 480 с. 2 Технические средства автоматизации химических производств: Справ. Изд. / В.С. Балакирев, Л.А. Барский, А.В. Бугров и др. - М: Химия, 1991. - 272 с. Учебные пособия кафедры 1 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Компьютерное управление асинхронным электродвигателем в среде интегрированной системы проектирования и управления / Метод. пособ. к лаб. работам. Изд-во УГНТУ. – 2006, – 45 с. 2 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению языков программирования промышленных контроллеров в среде «Concept 2.5». Часть I (Теоретическая часть). Изд-во УГНТУ. – 2006, – 138 с. 3 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению языков программирования промышленных контроллеров в среде «Concept 2.5» Часть II (Практическая часть). Изд-во УГНТУ. – 2006, – 32 с. 4 Муравьева Е.А. Методическое указание к курсовой работе по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления». Изд-во УГНТУ. – 2007, – 10 с. 5 Электронный обучающий комплекс по ИСПиУ. 11. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ (24 час.) Тема 11.1 Основные термины и определения метрологии. Система единиц физических величин. Виды средств измерений. Погрешность измерений. Основные понятия по стандартизации (2 час.) Рассматриваются основные понятия и определения метрологии. Основные характеристики физических величин: размер физической величины, значение физической величины, действительное значение физической величины, истинное значение физической величины, единицы измерения физической величины, истинный, действительный, линейный и угловой размеры. При рассмотрении вопроса «Система единиц ФВ» изучаются: основные ФВ, производные ФВ, основные единицы различных систем ФВ. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 33 из 46 При изучении видов средств измерений, рассматриваются основные определения и параметры, характеризующие различные средства измерений. А так же затрагиваются вопросы, характеризующие погрешности средств измерений, причины их возникновения и учёт погрешностей при проведении измерений. Рассматриваются основные понятия стандартизации, системы стандартизации, виды и категории стандартов, методика разработки стандартов. Тема 11.2 Взаимозаменяемость и система допусков и посадок (2 час.) Основные понятия взаимозаменяемости. Виды взаимозаменяемости. Основные понятия и определения по допускам. Тема 11.3 Единая система допусков и посадок (2 час.) Рассматриваются основные понятия и принципы построения ЕСДП. Тема 11.4 Шероховатость поверхности (4час.) Рассматриваются основные определения, понятия, численные и качественные параметры шероховатости, обозначение шероховатости на чертежах. Тема 11.5 Допуски формы и расположения поверхности (10 час.) Рассматриваются основные понятия, определения, указания на чертежах. № темы 12.4 12.5 Перечень практических занятий Наименование практических занятий Обозначение шероховатости на чертежах (4 час.) Указание отклонения форм и взаимного расположения на чертежах (4 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная аудитория Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч.1 / Под ред. М.А.Палея. 7-е изд., перераб. и доп. Л.: Политехника, 1991. 576 с. 2. Романов А.Б. Справочная книга по точности и контролю. Л.: Лениздат, 1984. 192 с. 3. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и 4. Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986, 636 с. Дополнительная литература 1. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. И дополн. М.: Машиностроение, 1986. 352 с. 2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. Т.2. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 784 с. 3. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч.2 / Под ред. М.А.Палея. 7-е изд., перераб. и доп. Л.: Политехника, 1991. 607 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 34 из 46 12. ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ (52 час.) Тема 12.1 Введение. Основные понятия и определения курса (2 час.) Предмет и задачи курса. Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах химической технологии; вклад отечественных учёных. Классификация процессов и аппаратов химической технологии. Стационарные и нестационарные процессы. Непрерывные и периодические процессы. Понятие системы, её основные свойства, классификация. Тема 12.2 Законы переноса количества движения, энергии, массы(2 час.) Понятие идеальной и реальной жидкости. Силы, действующие в реальной жидкости. Основные характеристики турбулентного потока. Основное уравнение переноса субстанций. Уравнение переноса теплоты (дифференциальное уравнение конвективного теплообмена); уравнение переноса массы (дифференциальное уравнение конвективной диффузии); уравнение переноса количества движения (уравнение Новье-Стокса). Тема 12.4 Гидромеханические процессы и аппараты (8 час.) Основные уравнения покоя и движения жидкостей. Теоретические модели гидродинамической структуры потока (идеального перемешивания и идеального вытеснения). Модели гидродинамической структуры реальных потоков (ячеечная, диффузионная, комбинированная). Движение потока через слой зернистого материала. Понятие неоднородной системы. Основные способы разделения жидких и газовых неоднородных систем. Материальный баланс процессов разделения. Теоретические основы процесса отстаивания. Скорость свободного и стеснённого осаждения. Классификация отстойников. Конструкции отстойников. Расчёт отстойников непрерывного действия. Схема расчёта отстойников периодического действия. Осаждение под действием центробежных сил. Фактор центробежного разделения. Конструкции и расчёт циклонов. Гидроциклоны и батарейные циклоны. Процессы центрифугирования. Отстойное центрифугирование. Расчёт производительности отстойной центрифуги. Расчёт давления жидкости на стенки барабана центрифуги. Классификация центрифуг и конструкции. Разделение неоднородных систем под действием разности давлений. Виды осадков и фильтрующих перегородок. Основные показатели фильтрования. Конструкции фильтров для разделения жидких и газовых неоднородных систем. Схема расчёта фильтров. Тема 12.5 Тепловые процессы и аппараты (4 час.) Общая характеристика тепловых процессов, их роль в химической технологии. Механизм переноса теплоты. Теплопроводность. Теплообменные аппараты. Классификация по принципу действия, назначению; конструкции. Тепловой и поверочный расчёт теплообменных аппаратов. Особенности расчёта конденсаторов - холодильников. Промышленные способы подвода и отвода тепла в химической аппаратуре. Выпаривание. Общие сведения о процессе и области его применения. Методы проведения выпаривания. Схема однокорпусной выпарной установки. Материальный и тепловой балансы однократного выпаривания. Тема 12.6 Массообменные процессы и аппараты в системах со свободной границей раздела фаз (12 час.) Роль массообменных процессов в химической технологии. Общие признаки массообменных процессов. Основные законы массообмена. Молекулярная диффузия. Конвективная диффузия. Подобие массообменных процессов. Основное уравнение массопередачи. Уравнение изотермы паровой и жидкой фаз. Фазовые диаграммы равновесия (равновесных составов, изобарная, изотермная) для идеальных и реальных систем. Перегонка. Схема установки для простой перегонки и перегонки с дефлегмацией. Перегонка с водя- ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 35 из 46 ным паром. Ректификация, область применения в химической технологии. Схемы ректификационных установок.2 часа. Материальный и тепловой балансы непрерывной ректификации. Анализ работы укрепляющей и исчерпывающей секции колонны . Расчёт питательной секции колонны. Расчёт числа теоретических тарелок по диаграмме равновесных составов. Режимы орошения в колонне. Минимальные потоки жидкого орошения и паров. Выбор рабочего флегмового числа. Режим полного орошения в колонне.Азеотропная и экстрактивная ректификация. Схемы установок для проведения процесса. Разделение многокомпонентных смесей. Сложная колонна. Классификация аппаратов колонного типа. Тарельчатые ректификационные колонны. Классификация и конструкция тарелок. Гидравлический расчёт тарелок. Расчёт геометрических размеров тарельчатой колонны. Тема 12.7 Массообменные процессы с неподвижной поверхностью контакта фаз (4 час.) Особенности массопередачи в системах с твёрдой фазой. Адсорбция и ионный обмен; общие сведения о процессах и область применения. Основные промышленные адсорбенты и их характеристика. Фазовое равновесие при адсорбции. Типы изотерм адсорбции. Материальный баланс адсорбции; кинетика процесса. Устройство и принцип действия адсорберов. Адсорберы с неподвижным, псевдоожиженным и движущимся слоем адсорбента. Расчёт адсорберов. Десорбция. Способы регенерации адсорбента. Мембранные процессы. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы 12.3 Наименование лабораторных работ Определение фактора разделения и скорости осаждении частиц при центрифугировании (6 час.) 12.4 12.5 12.6 Перегонка двух взаимнонерастворимых жидкостей (2 час.) Адсорбционное разделение двухкомпонентной смеси синтетическими цеолитами (4 час.) Наименование практических занятий Расчет гидромеханических процессов (2 час.) Тепловой расчет теплообменных аппаратов (2 час.) Составление уравнений материального и теплового балансов (4 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник: В2 кн./В.Г.Айнштейн, М.К.Захаров и др.; Под ред. В.Г.Айнштейна.М.: Логос, Высшая школа, 2003. Кн.1.912 с.; Кн.2.872 с. 2 Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. – 608 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 3 4 5 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 36 из 46 Скобло А.И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов/ А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов, А.И. Владимиров, В.А. Щелкунов. – М.: Недра, 2000. – 677 с. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.2-е. В 2-х кн. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидравлические и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. – 400 с. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. – 368 с. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник/Под ред. Е.Н. Судакова. Изд.3-е – М.: Химия, 1979. – 568 с. Дополнительная литература 1 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию/Под ред. Ю.А. Дытнерского - М.: Химия, 1983. – 272 с. 2 Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кн. - М.: Химия, 1981. – 812 с. 3 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. 10-изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1995. Учебные пособия кафедры 1 Панов А.К., Ильина Т.Ф., Фетисова И. И. Методические указания к расчёту бинарной ректификации. - Уфа, 1992. - 26 с. 2 Ильина Т.Ф., Панов А.К, ШулаеваТ .В. Гидромеханические процессы. Методические указания к лабораторным работам по процессам и аппаратам химических производств. - Уфа, 1995. - 48 с. 3 Ильина Т.Ф., Иванов С.П., Соколов А.И., Шулаева Т.В. Методическое руководство к лабораторным работам по гидромеханическим процессам (прикладная гидравлика). - Уфа, 1996. - 38 с. 4 Ильина Т.Ф., Панов А.К, Шулаева Т.В. Методическое руководство к лабораторным работам по массообменным процессам - Уфа, 1996. - 46 с. 5 Панов А.К., Ильина Т.Ф., Шулаева Т.В. Методическое руководство по расчету на ЭВМ многокомпонентной ректификации. – Уфа, 1999. – 50 с. 6 Панов А.К., Ильина Т.Ф., Шулаева Т.В. Учебно - методическое пособие к расчету на ЭВМ тарелок с переливными устройствами для ректификационных и абсорбционных колонн. – Стерлитамак, 2001. – 50 с. 13. ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕ И БИЗНЕСЕ (26 час.) КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ В Тема 13.1 Введение. Основные понятия и определения курса (2 час.) Предмет и задачи курса. Первые коммуникационные сети. Технология коммутации каналов и пакетов. Классификация компьютерных сетей. Безопасность на уровне ресурсов и на уровне пользователей. Классификация сетей по сетевым операционным системам и протоколам. Тема 13.2 Концепции, модели и стандарты компьютерных сетей (2 час.) Базовые принципы сетевых коммуникаций. Сетевые модели. Сетевые стандарты и спецификации. Элементная база локальных и глобальных компьютерных сетей. Тема 13.3 Локальные и глобальные компьютерные сети (2 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 37 из 46 Сети Ethernet. Сети Token Ring. Сети FDDI. Сети AppleTalk. Сети ARC net. Топологии глобальных сетей. Разрабатываемые технологии глобальных сетей. Тема 13.4 Физические компоненты сетей (2 час.) Сетевые адаптеры. Сетевые носители. Сетевые соединительные устройства. Устройства сегментации и создания подсетей. Тема 13.5 Сетевые протоколы и службы (2 час.) Протокол NetBIOS/NetBEUI. Протокол IPX/SPX. Протокол сетевого уровня IPX. Протокол TCP/IP. IP-адресация. Классы IP-адресов. Создание подсетей и суперсетей. Протоколы транспортного уровня: TCP и UDP. Тема 13.6 Глобальная компьютерная сеть Internet (2 час.) Компоненты Internet. Сетевая служба World Wide Web. Метапоисковые службы. Электронная почта и списки рассылки. Группы новостей. Воспроизведение аудио- и видеопотока данных. Internet и маршрутизация TCP/IP. Статическая и динамическая маршрутизация. Дистанционно-векторные протоколы и протоколы на основе состояния каналов. Тема 13.7 Сетевые операционные системы. Службы каталогов (4 час.) Администрирование сетей. Среда клиент/сервер. Управление сетевыми учетными записями. Управление совместно используемыми ресурсами. Обзор сетевых операционных систем. Сети UNIX и Linux. Операционные системы UNIX. Каталоги и службы каталогов. Стандарты служб каталогов. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы 1 13.3 13.4 13.5 13.6 Наименование лабораторных работ 2 Добавление и настройка сетевых компонентов (2 час.) Электронные почтовые службы (2 час.) Создание Web-страниц (4 час.) Поисковые системы глобальной компьютерной сети Internet (2 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория с персональными компьютерами, объединенными в локальную сеть с подключением к глобальной сети Internet. Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1. Дж. Уолррэнд Телекоммуникационные и компьютерные сети. Вводный курс. Москва: Постмаркет, 2001.-480 с. ISBN 5-901095-06-05 2. Шиндер, Дебра, Литтлджон. Ш62 Основы компьютерных сетей.: Пер. с англ.-М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 656 с. : ил. – Парал. тит. англ. ISDN 5-84590285-1 (рус.) 3. Информационно-аналитический сайт www.citforum.ru 4. Информационно-технический сайт www.ixbt.com 5. Стивен Браун Виртуальные частные сети Издано: 2001, М., Лори, ISBN: 5-85582119-6, Мягкий переплет, 508 стр. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 38 из 46 6. Дж. Скотт Хогдал Анализ и диагностика компьютерных сетей Издано: 2001, М., Лори, ISBN: 5-85582-115-3, Мягкий переплет, 354 стр. Дополнительная литература 1. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование Издано: 2000, Эком, ISBN: 5-7163-0061-8, Мягкий переплет, 312 стр. 2. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер СЕТЕВЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. (УЧЕБНИК) Издано:2001, Питер, ISBN: 2-7200-120-6, Твердый переплет, 544 стр. 3. Стефан Норберг Безопасность серверов Windows NT/2000 в Интернете Издано:2001, Символ-Плюс, ISBN: 5-93286-022-7, Мягкий переплет, 224 стр. 4. Лапонина О.Р. Основы сетевой безопасности: криптографические алгоритмы и протоколы взаимодействия. Курс лекций. Учебное пособие. М. 2005. 5. Иртегов Д.В. Введение в сетевые технологии. Учебное пособие. СанктПетербург. «БХВ-Петербург». 2004. 6. Дорот В.Л., Новиков Ф.А. Толковый словарь современной компьютерной лексики.- 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.- 608 с.: ил. 7. Палмер М., Синклер Р.Б. Проектирование и внедрение компьютерных сетей. Учебный курс. – 2 – е изд., перераб. и доп.: Пер. с англ.- Спб.: БХВ-Петербург. 2004.- 752 с.: ил. 8. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005.- 703 с.: ил. Учебные пособия кафедры 1. Каяшев А.И., Антипин А.Ф. Поисковые системы сети internet. Учебнометодическое пособие по курсу "Локальные и глобальные компьютерные сети в производстве и бизнесе". Уфа, Изд-во УГНТУ, 2008. 2. Каяшев А.И., Лукманов И.Р. Добавление и настройка сетевых компонентов. Учебно-методическое пособие по курсу "Локальные и глобальные компьютерные сети в производстве и бизнесе". Уфа, Изд-во УГНТУ, 2008. 3. Каяшев А.И., Дижечко Н. Б. Создание WEB-страниц. Учебно-методическое пособие по курсу "Локальные и глобальные компьютерные сети в производстве и бизнесе". Уфа, Изд-во УГНТУ, 2008. 14. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ (24 час.) Тема 14.1 Цель и задачи курса «Экономика и управление производством» (2 час.) Понятие предприятия и предпринимательства. Организационно-правовые формы предприятия. Основы деятельности предприятия. Порядок учреждения и ликвидаций. Основной капитал, его состав и структура. Оценка основных фондов. Амортизация и амортизационный фонд. Способы начисления амортизации. Моральный и физический износ и их последствия для деятельности предприятия. Производственная мощность. Аренда. Лизинг основных фондов. Оборотные средства (оборотный капитал), их сущность, состав. Особенности функционирования оборотного средств. Управление производственными запасами. Эффективность использования оборотных средств. Трудовые ресурсы предприятия. Рацио- ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 39 из 46 нальная организация труда. Способы расчета трудовых норм. Показатели эффективности использования трудовых ресурсов. Тема 14.2. Сущность заработной платы и факторы, влияющие на ее уровень (2 час.) Формы и системы оплаты труда. Тарифная и бестарифная оплата. Система премирования работников предприятия.Расчет планового годового фонда заработной платы персонала промышленного предприятия. Баланс рабочего времени одного работника. Издержки производства и себестоимость продукции. Классификация затрат. Смета и калькуляция затрат. Система бюджетирования. Основы ценообразования. Прибыль предприятия, ее формирование и направления использования. Рентабельность производства. Точка безубыточности и запас прочности. Финансовые отношения на предприятии. Баланс предприятия. Основы налогообложения. Тема 14.3 Инновационная и инвестиционная деятельность на предприятии (2 час.) Эффективность инвестиций. Подготовка и организация высокотехнологичного производства. Этапы подготовки производства. Сетевое планирование и управление подготовкой производства. Методы расчета СПУ. Тема 14.4 Качество и конкурентоспособность (2 час.) Стандарты и системы качества. Основы управления качеством продукции. Организация вспомогательных цехов и служб предприятия. Роль и функции вспомогательных служб. Определение сметы затрат вспомогательных служб и их отнесение на себестоимость продукции. Тема 14.5 Основы планирования и прогнозирования (2 час.) Принципы планирования работы предприятия. Горизонт планирования и процесс планирования. Организация плановой работы на предприятии. Связь планирования и прогнозирования. Стратегическое планирование. Назначение стратегического планирования. Планирование полей бизнеса. Состояние внешней среды и стратегическое планирование. Текущее (оперативное) планирование. Структура текущего плана. Продуктовое планирование. Назначение метода управления по целевым издержкам в продуктовом планировании. Альтернативные продуктовые программы. Сбытовое планирование. Программа управления рекламой и системой ФОССТИС. Тема 14.6 Производственное планирование (2 час.) Состав плана. Планирование потребности материальных ресурсов. Финансовое планирование. Принципы финансового планирования. Модель денежных потоков. Планирование издержек производства и прибыли предприятия. Оперативно-производственное планирование. Задачи оперативно-производственного планирования. Виды и системы оперативно-производственного планирования. Диспетчирование производства. Бизнеспланирование. Назначение и состав бизнес-плана. Порядок разработки бизнес-плана. Тема 14.7 Управление производством (2 час.) Сущность и функции управления. Элементы процесса управления. Методы управления производством. Информационное обеспечение процесса управления производством. Методы разработки и принятия управленческих решений. Классификация управленческих решений. CVP – метод как основа для принятия управленческих решений. Использование экономико-математических методов и моделей в процессе управления производством. Система управления технологическими процессами по экономических критериям. Тема 14.8 Практика управления рисками на уровне предприятия (2 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 40 из 46 Цели и задачи управления рисками. Классификация рисков. Процедура управления рисками. Основные стадии разработки системы управления рисками. Методы управления персоналом. Психологические и моральные факторы в управлении. Мотивация труда. Профессиональная и деловая карьера. Перечень практических занятий № темы 14.1 14.2 14.4 14.5 Наименование практических занятий Основной капитал и эффективность его использования: состав и структура, оценка, износ и амортизация (2 час.) Определение экономической эффективности новой техники (2 час.) Организация труда и заработной платы на предприятии (2 час.) Сетевое планирование и управление (2 час.) Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Организация производства и управление предприятием: Учебник/ Туровец О.Г., Бухалков М.И., Родинов В.Б. и др. Под ред. О.Г.Туровца. – М.: ИНФРА – М, 2002 – 528с. 2 Экономика, организация и управление предприятием. Учеб.пособие. – М.: ИНФРА – М, 2004 – 491с. 3 Бухалков М.И. Планирование на предприятии: Учебник. – 3-е изд., испр. И доп. – М.: ИНФРА – М, 2005 – 416 с. 4 Виханский О.С. Стратегическое управление. Учеб. М.: Гардарик, 2000 – 296 с. 5 Глущенко В.В.,Глущенко И.И. Исследования систем управления: социологические, экономические, прогнозные, плановые, экспериментальные исследования. г.Железнодорожный, Москов.обл. ООО НПЦ «Крылья», 2000. – 416 с. 6 Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 672 с. – (Серия «Высшее образование»). 7 Грузинов В.П., Грибов В.Д. Экономика предприятия: Учеб.пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 208 с. 8 Егоров Ю.Н., Варакута С.А. Планирование на предприятии. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 176 с. 9 Сергеев И.В. Экономика предприятия. Учеб.пособ. 2-ое изд. перер. и доп. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 304 с. 10 Экономика предприятия. Учебн. Для вузов /Под ред В.Я.Горфинкеля, 2-изд., перер.и доп. – М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 2000. – 742 с. 11 Экономика предприятия. Учебник /Под ред. Н.А.Сафронова. М.: Юность, 2000. – 584 с. 12 Чернова Г.В. Практика управления рисками на уровне предприятия. – СПб.: Питер, 2000. – 176 с. Дополнительная литература 1 Курс предприниметальства. Под ред. Горфинкеля В.Я. – М.: ЮНИТИ, 1997. – 250 с. 2 Швандар В.А., Прасолова В.П. Экономика предприятия. Тесты, задачи, ситувции. Учебное пособие для вузов. – М.: Банки и биржи,ЮНИТИ, 1997. – 95 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 3 4 5 6 7 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 41 из 46 Липсиц И.В., Косов В.В инвестиционный проект: методы подготовки и анализа. Учебн.-справ. Пособие. М., БЕК, 1996. – 304 с. Беренс В., Хавранек П.Н., Руководство по оценке эффективности инвестиций: Пер. с англ. : - М.:АОЗТ «Интерэксперт», «ИНФРА-М», 1995. – 528 с. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. - М.:, 1994. – 80 с. Сборник задач и деловых игр по организации, планированию и управлению производством на предприятиях химической промышленности: Учебное пособие для вузов/Под ред. Клименко В.Л. Тупициной Л.Ф. – Л.: Химия, 1991. – 192 с. Сборник задач по экономике, организации и планированию предприятия химической промышленности: учебное пособие/Под ред. Андрейчикова Н.П. – М.: Высш.шк., 1980. – 199 с. 15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (44 час.) Тема 15.1 Системный подход к проектированию автоматизированных систем (2 час.) Введение. Цели и задачи курса. Основные понятия: система, проектирование, АСУП, АСУТП. Уровни описания сложных систем. Показатели эффективности проектируемых систем. Тема 15.2 Стадии и этапы проектирования (2 час.) Стадия разработки технического задания (ТЗ). Состав ТЗ и проектной документации АСУП. Эскизное проектирование. Техническое проектирование. Рабочее проектирование. Внедрение. Промышленная эксплуатация. Тема 15.3 Основы стандартизации (2 час.) Организация проектно-сметного дела. Принципы организации работ по проектированию систем управления. Стадийность проектирования, согласование и утверждение проекта СУ. Стандартизация, ее разновидности, цели и задачи. Принципы и методы стандартизации. Государственная система стандартизации. Категории и виды стандартов. Объекты стандартизации. Роль стандартизации в проектировании систем управления. Государственная система приборов. Тема 15.4 Нормативно-технические документы (2 час.) Классификация текстовой документации. Пояснительные записки, ТЗ, ТЭО. Заявочные ведомости и заказные спецификации. Протоколы испытаний. Акты сдачи и приемки. Тема 15.5 Классификация графической документации проекта (2 час.) Общие требования к оформлению технической, текстовой и графической документации. Тема 15.6 Структурные схемы систем автоматизации (2 час.) Конструктивные структурные схемы. Функциональные структурные схемы. Алгоритмические структурные схемы. Тема 15.7 Функциональные схемы систем автоматизации (2 час.) Изображение на функциональных схемах технологических аппаратов, машин, трубопроводов и трубопроводной арматуры. Трубопроводы на функциональных схемах. Измеряемые параметры. Функции по отображению информации, выполняемые приборами. Электрическим приборам и аппаратам на функциональной схеме. Связи между автоматическими устройствами. Тема 15.8 Принципиальные электрические схемы (2 час.) ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 42 из 46 Принципиальные электрические схемы средств автоматизации. Общие требования. Порядок разработки принципиальных схем. Основные принципы построения принципиальных электрических схем. Выполнение и обозначения цепей и элементов на принципиальной электрической схеме. Принципиальные электрические схемы питания средств автоматизации. Проектирование средств и способов защиты электрических схем и технических средств автоматизации. Выбор аппаратуры контроля, управления и защиты схемы автоматизации. Тема 15.9 Проектирование внешних проводок (2 час.) Электрические проводки. Общие положения. Выбор способа выполнения электропроводок. Выбор проводов и кабелей. Контрольные кабели, кабели управления и кабели термоэлектродные. Обозначения электрических кабелей. Условия совместной прокладки цепей различного назначения. Электропроводки в стальных коробах и лотках. Открытые и закрытые кабельные электропроводки. Трубные проводки. Общие положения. Способы выполнения трубных проводок. Требования к трубным проводкам. Типовые схемы импульсных трубных проводок. Схемы соединений и подключения внешних проводок. Таблицы соединений и подключений внешних проводок. Чертежи расположения оборудования и проводок. Установочные чертежи щитов и пультов. Тема 15.10 Автоматизированное проектирование систем управления (2 час.) Общие сведения о системах автоматизированного проектирования (САПР), их функции и структура. Технические средства автоматизации проектных работ. Математическое, информационное и программное обеспечение САПР. Методы разработки программного обеспечения. Базы данных и принципы их построения. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы 16.6 16.7 16.8 15.9 15.10 Наименование лабораторных работ Наименование практических занятий Структурные схемы систем автоматизации (4 час.) Функциональные схемы систем автоматизации (4 час.) Принципиальные электрические схемы (4 час.) Проектирование внешних проводок Разработка схем соединений внешних в системе Компас (4 час.) проводок (4 час.) Инструментарий и стандарты в системе Компас (4 час.) Перечень используемого оборудования Компьютерный класс. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 43 из 46 Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Клюев А.С., Глазов Б.Д., Дубровский А.Х.. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие Под. ред. А.С.Кпюева. М.:Энергия, 1980.-410с. 2 Клюев А.С., Глазов Б.В., Миндин М.Б., Клюев С.А. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля.-М: Энергоатом-издат, 1991.432 с. 3 Емельянов Д.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов.М: Энергоатом издат, 1983.-400 с. 4 Алексеев К.А., Антипин B.C., Борисова Г.С. и др. Монтаж приборов и средств автоматизации. Справочник./Под.ред. А.С. Клюева.-М.:Энергия,1979 - 728 с. 5 Клюев А.С., Пин Л.М., Кололисец Е.И., Клюев С.А. Наладка средств измерений и систем технологического контроля. Справочное пособие./ Под. ред. А.С.Клюева.М.: Энергоатомиздат, 1990.-400 с. 6 Климов В.Е. Средства и методы обработки графической информации в САПР. Учебное пособие./Под.ред. В.С.Зубова.-М.:МЭИ, 1983-96 с. Дополнительная литература 1 Справочник нефтепереработчика./Под.ред. Ластовкина, 1986. 2 Справочник нефтехимика (в двух томах)./Под ред. С.К.Огородникова. - Л.: Химия, 1978. 3 Кохтев А.А. Основы стандартизации в машиностроении.-М.: Машиностроение, 1973.-356 с. Учебные пособия кафедры 1 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть I . Изд-во УГНТУ. – 2005, – 55 с. 2 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть II (упражнения 3.013.08). Изд-во УГНТУ 2005г. – 31 с. 3 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть III (упражнения 3.093.19) Изд-во УГНТУ 2005г. – 47 с. 4 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть IV (упражнения 3.203.29) Изд-во УГНТУ 2005г. – 56 с. 5 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть V (упражнения 3.303.38) Изд-во УГНТУ 2005г. – 38 с. 6 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть VI (упражнения 3.393.50) Изд-во УГНТУ 2005г. – 58 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 44 из 46 7 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть VII (упражнения 4.014.20) Изд-во УГНТУ 2005г. – 51 с. 8 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас» Часть VIII (упражнения 4.214.40) Изд-во УГНТУ 2005г. – 61 с. 9 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по изучению графической системы «Компас»Часть IX (упражнения 4.414.61) Изд-во УГНТУ 2005г. – 64 с. 10 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Методическое пособие для преподавателей по предмету «Проектирование автоматизированных систем». Изд-во УГНТУ. – 2007, – 32 с. 11 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Методическое пособие для студентов по предмету «Проектирование автоматизированных систем». Изд-во УГНТУ. – 2007, – 31 с. 12 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по предмету «Проектирование автоматизированных систем». Изд-во УГНТУ. – 2007, – 16 с. 13 Каяшев А.И., Муравьева Е.А. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем». Изд-во УГНТУ. – 2007, – 17 с. 14 Электронный обучающий комплекс по ПАС. 16. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ (22 час.) Тема 16.1 Введение (2 час.) Цели, задачи и структура курса. Значение автоматизации процессов. Терминология и основные понятия систем управления технологическими процессами. Тема 16.2 Автоматические системы управления (4 час.) Классификация автоматических и автоматизированных систем управления. Системные аспекты построения АСУТП. Характеристики систем контроля и управления. Состояние и задачи управления химико-технологическими процессами. Основы теории целенаправленных систем. Декомпозиция систем управления. Решение задач управления на нижнем уровне. Основные законы регулирования. Релейное регулирование. Принципы автоматического управления. Статистические и динамические характеристики объектов и звеньев управления. Линеаризация. Дифференциальные уравнения. Преобразование Лапласа. Передаточные функции. Типовые звенья. Соединение звеньев. Эквивалентные передаточные функции. Переходные характеристики. Определение параметров передаточной функции объектов по переходной кривой. Качество автоматических систем регулирования (АСР). Устойчивость. Критерии устойчивости: корневой критерий, критерий Гурвица, критерий Михайлова, критерий Найквиста. Тема 16.3 Системы обеспечения безопасности (2 час.) Системы сигнализации, блокировки, противоаварийной защиты, прогнозирования. Задача диагностики элементов автоматизированных технологических комплексов. Методы и средства диагностирования технических средств автоматизации и программного обеспечения. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 45 из 46 Тема 16.4 Технические средства автоматических систем контроля и управления (4 час.) Государственная система приборов (ГСП). Общие сведения, принципы организации, ветви. Метрологические характеристики. Средства измерения и контроля основных технологических параметров. Виды первичных преобразователей. Методы и приборы для измерения температуры. Средства отображения информации Автоматический контроль давления. Автоматический контроль расхода. Автоматический контроль уровня. Вторичные приборы, сигнализаторы, промышленные регуляторы и автоматические контроллеры. Основы проектирования автоматических систем управления технологическими процессами. Условные обозначения средств автоматизации на ФСА. Требования предъявляемые к ФСА и к технической документации при проектировании системы управления. Элементы решения задач проектирования АСУТП. Перечень лабораторных работ и практических занятий № темы 16.2 16.3 16.4 Наименование лабораторных работ Наименование практических занятий Математические модели простейших объектов управления (2 час.) Структурные и функциональные схемы автоматизации. Выбор параметров контроля управления и сигнализации. Выбор технических средств автоматизации (2 час.) Изучение приборов для измерения 1) Средства измерения и контроля осдавления и их поверка (4 час.) новных технологических параметров (2 час.) 2) Автоматизация типовых объектов (2 час.) Перечень используемого оборудования Специализированная лаборатория Нормативные документы, литература и учебные пособия Основная литература 1 Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств: Учебник.- М.: Машиностроение, 1983.-424 с. 2 Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств:учебное пособие.-М.: Химия ,1982.-296 с. 3 Теория автоматического управления: учебник/ Под ред. академика А.А. Воронова. -М.: Высшая школа, 1986. Ч.1 Теория линейных систем автоматического регулирования.-367 с. Ч.2. Теория нелинейных систем автоматического управления.-504 с. ПРОГРАММА профессиональной переподготовки «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)» 4 Версия 1 Дата 01.09.2011 стр. 46 из 46 Наладка средств измерений и систем технологического контроля: справочное пособие /А.С.Клюев, Л.М.Пин, Е.И.Коломиец, С.А.Клюев; под редакцией А.С.Клюева.2-е изд.,перераб. и доп.-м.: Энергоиздат , 1990.-400 с. Дополнительная литература 1 Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины: Справочник / Под ред. Б.Д.Кошарского.- Л.: Машиностроение, 1976.-486с 2 Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов и химической промышлености: учебник.-М.: Химия, 1991.480 с. 3 Автоматизация технологических процессов. Обозначения (условные) приборов и средств автоматизации в схемах. ГОСТ 21.404-85. 4 Фаркович В.С. Автоматизация технологических процессов гидролизных производств.-М.: Лесная промышленность, 1980. 5 Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник /Под ред.В.В.Черепкова.-Л.: Машиностроение, 1987.-847 с. Учебные пособия кафедры Учебно – методическое пособие к дипломному проектированию/ составители Попова Е. В., Шулаева Е. А., Уфа: изд. УГНТУ, 2004; 2 Лабораторный практикум «Преобразователь избыточного давления Сапфир 22Ех-М-ДИ с блоком преобразования сигналов БПС-90»/ составители Попова Е. В., Нагих Н. С., Уфа, 2001; 3 Методические указания «Изучение и поверка автоматического потенциометра КСП-4»/составители Попова Е. В., Гафаров Р. Б., Уфа:изд.УГНТУ,1999; 4 Методические указания «Изучение и поверка автоматического электронного моста КСМ - 3»/составители Попова Е. В., Нагих Н. С., Уфа:изд.УГНТУ,2001; 5 Методические указания «Изучение приборов для измерения давления и их поверка»/составители Гафаров Р. Б., Уфа:изд.УГНТУ,1986; 6 Методические указания «Изучение и поверка позиционного преобразователя ПР1.5» /составители Попова Е. В., Шулаева Е. А., Уфа, изд. УГНТУ; 7 Методические указания « Изучение и поверка преобразователей измерительных разности давлений 13ДД11 и вторичного прибора ПВ 4-2Э»/составитель Гафаров Р. Б., Уфа, изд. УГНТУ; 8 Электронный учебник по СУХТП / 2006 г./. 1 Руководитель направления Составители программы: Каяшев А.И., докт. техн. наук, профессор Муравьева Е.А., канд. техн. наук, доцент Кадыров Р.Р., канд. техн. наук, доцент Рахман П.А., канд. техн. наук, доцент Шулаев Н.С., д-р техн. наук, профессор Ильина Т.Ф., канд. техн. наук, доцент Федоров В.М., ст. препод. Бахтигареева Л.Т., ст. препод. Попков В.В., зав. лаб.
