Билеты АСУБП 151-541

1. Основы кодирования и передачи информации. Системы счисления. Логические операции. Компьютерная арифметика. Целочисленная и вещественная арифметика. Структуры данных. Коды и сжатие данных. Избыточность. Теорема Котельникова. Оценка потока информации.

2. Измерение температуры, контактные датчики. Области применения и особенности термосопротивлений ТСМ50, ТСП100, ТСП1000. Первичные измерительные преобразователи. Термометры сопротивления. Платина, медь, никель. Достоинства и недостатки. Двухпроводная,трёхпроводная, четырёхпроводная схемы. Термисторы. Термогильзы. Поверхностные датчики. Показывающие приборы. Биметалические термометры. Термопары. Интерфейсы связи с ПЛК.

3. Работа ПЛК. Архитектура ПЛК. Разрядность АЦП блоков ввода, точность представления измеренных значений технологических переменных. Программирование ПЛК. Языки стандарта МЭК 61131-3. (Ladder Diagram, FBD, ST, IL). Области применения, особенности, примеры. Области применения, особенности, примеры.

4. Основы логических систем управления. Логические операции - унарные, бинарные. Понятие базиса. Основные соотношения. Релейно-контактные схемы. Упрощение логических выражений. Составление таблиц истинности, синтез логических выражений и релейно-контактных схем. Логические операции: унарные, бинарные. Понятие базиса. Таблицы истинности. Логические системы управления.

5. Функциональная схема автоматизации (ФСА), обозначения по ГОСТ 21.404-85 (T, P, F, L, Q; E, T, S, R, I).

6. Сигнализаторы - уровня, протока, давления, температуры, концентрации, взрывоопасных концентраций.

7. Измерение технологических величин: измерительная цепочка при измерении температуры. Найдите поток информации, генерируемой по каналу измерения температуры: период опроса – 1 секунда, диапазон 0 – 100 градусов, представление: 0.1 градуса.

8. Объект, входные переменные, выходные переменные, помехи, контролируемые помехи, неконтролируемые помехи. Цели управления: - стабилизация, экстремальное управление, программно-логическое управление, временная программа, следящие системы. разомкнутые системы, замкнутые системы. Обратная связь, ООС, ПОС. Системы регулирования "по отклонению" Системы регулирования "по возмущению"

9. Одноконтурная система регулирования. Основные законы регулирования П-, И-, ПИ- регуляторы. Критерии качества процесса регулирования (статическая ошибка, динамическая ошибка, коэффициент перерегулирования, коэффициент затухания, время регулирования). Двухпозиционное регулирование с гистерезисом. влияние чистого запаздывания на качество регулирования.

10. Давление абсолютное давление, избыточное давление, дифференциальное давление. разделительная мембрана, термотрубки, помехи, влияние от загрязнений.

11. Расход. Сигнализаторы протока Объёмный расход, массовый расход. использование местных сопротивлений, сужающих устройств.

12. Основы промышленной безопасности. Факторы риска: электричество, пожар, взрыв. Основы электробезопасности. Однофазная сеть, 3х фазная сеть. Короткое замыкание. Заземление, зануление. Автомат, дифференциальный автомат. Предохранители. Промышленная безопасность – коды IP, классификация пожаровзрывоопасных зон, типы защиты электрооборудования. Системы пуска электродвигателя.

13. Основные требования к промышленным сетям. Основные промышленные Интерфейсы ввода-вывода. Промышленные интерфейсы и сети: HART, RS-485, Modbus, Profibus, CAN, Ai-interface, Industrial Ethernet, EtherCAT, 4-20 мА.

14. Иерархическая структура управления технологическим процессом. Уровни АСУТП (SCADA), MES, ERP. SCADA системы. OPM. LabVIEW. SCADA: задачи, функции. Электропитание. Напряжения, стабилизация, блоки бесперебойного питания.

15. Измерение качества. Области применения и особенности датчиков pH, $pO_2$. Интерфейсы связи с ПЛК.

16. Основы теории управления: линейная теория управления – принцип суперпозиции, устойчивость, преобразование Лапласа, критерии устойчивости, характеристики процесса регулирования. П, ПИ-, ПИД – регуляторы.

17. Основы теории управления: нелинейная теория управления. релейные системы управления, фазовые портреты.

18. Каскадные системы регулирования.
19. Комбинированные системы регулирования.
20. Системы управления с встроенной моделью объекта.
21. Задачи управления. Стабилизация. Виды возмущений. Управление периодическими процессами.

22. Найдите поток информации, генерируемой по каналу измерения уровня: период опроса – 10 секунда, диапазон 0 – 10 м, точность представления: 0.01 м.

23. Отсечные клапаны, основные конструкции, характеристики. Интерфейсы связи с ПЛК.

24. Регулирующие клапаны, основные конструкции, характеристики. Интерфейсы связи с ПЛК.

Задания на разработку ФСА

1. Автоматизация периодических процессов биосинтеза

2. Автоматизация непрерывных процессов биосинтеза

3. Автоматизация периодических процессов биосинтеза аэробного продуцента

4. Автоматизация периодических процессов биосинтеза анаэробного продуцента

5. Автоматизация периодических процессов биосинтеза аэробного продуцента, стерильный процесс

Автоматическое управление в химической промышленности // Дудников Е.Г.

Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием // Денисенко В.В.

Кроме этого рекомендуется: Гальперин М.В. Автоматическое управление. Все книги легко доступны.

Материалы: История применения средств вычислительной техники в решении задач управления Система классификации и кодирования

Справочно:

Обозначения потоков

ГОСТ