- •1.01. Понятие типового динамического звена. Применение звеньев. Основные типы звеньев и их характеристики.
- •1.02. Использование преобразования Лапласа при рассмотрении систем автоматического регулирования (примеры).
- •1.03. Передаточные функции. Их получение и использование.
- •1.04. Частотная передаточная функция. Применение, примеры.
- •1.05. Передаточные функции типовых комбинаций звеньев (с выводом).
- •1.06. Изменение свойств динамического звена с помощью обратной связи (примеры).
- •1.07. Получение временных характеристик объекта регулирования экспериментально и из его дифференциального уравнения, их использование.
- •1.08. Частотные характеристики звеньев.
- •1.09. Исследование систем управления с помощью частотных характеристик.
- •1.10. Статические звенья нулевого и первого порядка: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.11. Статические звенья второго порядка: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.12. Идеальное интегрирующее звено: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.13. Звено запаздывания: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.14. Дифференцирующие звенья: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.15. Устойчивость систем автоматического регулирования.
- •1.16. Предельное усиление регулятора и обеспечение запаса устойчивости.
- •1.17. Определение устойчивости систем автоматического регулирования с помощью частотного критерия устойчивости Найквиста.
- •1.18. Определение параметров настройки регулятора с помощью частотного критерия устойчивости Найквиста.
- •1.19. Статические, нейтральные и неустойчивые объекты регулирования.
- •1.20. Самовыравнивание объектов регулирования: характеристики, примеры.
- •1.21. Объекты регулирования с сосредоточенными параметрами и с распределёнными параметрами. Особенности регулирования объектов с распределёнными параметрами.
- •1.22. Выбор закона действия регулятора и параметров его настройки в зависимости от свойств объекта регулирования.
- •1.23. Влияние свойств объекта регулирования: на выбор структуры системы регулирования; на выбор закона действия регулятора; на качество регулирования.
- •1.24. Основные линейные законы регулирования: уравнения, основные свойства, примеры.
- •1.25. Классификация и особенности законов регулирования.
- •1.26. Пропорциональный закон регулирования: уравнение, основные свойства, характеристики.
- •1.27. Пропорциональный и пропорционально-дифференциальный законы регулирования: уравнения, характеристики, основные свойства.
- •1.28. Интегральный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.29. Пропорционально-интегральный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.30. Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.31. Пропорционально-дифференциальный и пропорционально-интегрально-дифференциальный законы регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.32. Релейные (позиционные) регуляторы: основные свойства, характеристики.
- •2. Измерение технологических параметров
- •2.01. Основные методы измерения: их особенности, достоинства, недостатки, примеры.
- •2.02. Нулевой метод измерения (на примере электрических измерений).
- •2.03. Функциональная схема информационно-измерительной системы.
- •2.04. Статические свойства средств измерения.
- •2.05. Статические и динамические свойства средств измерения и других элементов сар, их влияние на качество регулирования.
- •2.06. Переходные характеристики средств измерения.
- •2.07. Погрешности измерений.
- •2.08. Измерение электрического сопротивления как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.
- •2.09. Измерение электрического напряжения как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.
- •2.10. Промежуточные измерительные преобразователи.
- •2.11. Классификация приборов для измерения температуры.
- •2.12. Погрешности измерения температуры контактным и бесконтактным методами.
- •2.13. Термоэлектрические термометры и термометры сопротивления.
- •2.14. Измерение температуры с помощью термоэлектрических преобразователей (термопар).
- •2.15. Измерение температуры с помощью манометрических термометров и термометров расширения.
- •2.16. Измерение температуры бесконтактным методом.
- •2.17. Термометры излучения.
- •2.18. Основные конструкции приборов для измерения давления. Защита манометров от воздействия агрессивных, горячих и загрязнённых сред.
- •2.19. Измерение расхода газов и жидкостей.
- •2.20. Измерение расхода газов и жидкостей. Расходомеры переменного и постоянного перепада давления.
- •Расходомеры переменного перепада давления
- •Расходомеры постоянного перепада давления
- •2.21. Измерение расхода газов и жидкостей. Электромагнитный, ультразвуковой, вихревой и кориолисов расходомеры. Электромагнитные расходомеры
- •Ультразвуковые расходомеры
- •Вихревые расходомеры
- •Кориолисовы расходомеры
- •2.22. Измерение расхода газов и жидкостей на основе тепловых явлений.
- •2.23. Объёмные счётчики газа и жидкости.
- •2.24. Измерение уровня жидкости. Гидростатические, ёмкостные, ультразвуковые уровнемеры.
- •2.25. Термокондуктометрический и термохимический газоанализаторы.
- •2.26. Термомагнитный газоанализатор.
- •2.27. Газоанализаторы инфракрасного поглощения.
- •3.01. Назначение, цели и функции систем управления химико-технологическими процессами.
- •3.02. Особенности управления химико-технологическими процессами. Основные типы систем автоматического регулирования.
- •3.03. Классификация регуляторов по различным признакам.
- •3.04. Классификация систем автоматического управления по различным признакам. (стр. 53)
- •3.05. Системы автоматического управления без обратной связи и с обратной связью. Комбинированные системы управления.
- •3.06. Регулирование без обратной связи (регулирование по возмущающему воздействию).
- •3.07. Одноконтурные и многоконтурные системы автоматического регулирования.
- •3.08. Многоконтурные системы автоматического регулирования (системы каскадного регулирования).
- •3.09. Многоконтурные системы автоматического регулирования (системы связанного регулирования).
- •3.10. Функциональная структура системы автоматического регулирования.
- •3.11. Критерии (показатели) качества регулирования.
- •3.12. Определение статической ошибки регулирования экспериментально и по математической модели сау (по каналам возмущающего и задающего воздействий).
- •3.13. Исполнительные устройства сар.
- •3.14. Исполнительные механизмы систем автоматического регулирования.
- •3.15. Регулирующие органы сар: конструкция, характеристики, свойства.
2.24. Измерение уровня жидкости. Гидростатические, ёмкостные, ультразвуковые уровнемеры.
Ультразвуковой уровнемер – это средство измерения уровня, действие которого основано на измерении времени прохождения ультразвуковых волн от источника к приёмнику.
Ультразвуковой уровнемер может быть с одним пьезоэлектрическим преобразователем и с двумя.
Достоинства: не требуется контакт со средой, при этом цена ультразвуковых уровнемеров ниже других приборов бесконтактного типа, компактные габариты датчиков, лёгкая установка, мультизадачность приборов, на результат измерения не влияют химические и физические свойства среды.
Недостатки: большая конусность излучения и возможные отражения сигнала от стационарных препятствий (трубы, перегородки, мешалки), на измерение влияет поверхность жидкости, качественная работа ультразвуковых уровнемеров возможна только при нормальном атмосферном давлении.
Ёмкостный уровнемер – это средство измерения уровня, действие которого основано на зависимости электрической ёмкости чувствительного элемента первичного измерительного преобразователя от уровня исследуемой среды.
Достоинства емкостных датчиков уровня: быстродействие; простота; малая масса; высокая чувствительность; отсутствие механических подвижных инерционных частей; электроды с фторопластовым покрытием обеспечивают возможность их применения в агрессивных средах.
Недостатки: не рекомендуется измерять уровень вязких сред, нельзя измерять уровень быстросохнущих, пастообразных сред.
Гидростатический уровнемер – это средство измерения уровня, принцип действия которого основан на линейной зависимости между гидростатическим давлением столба жидкости и высотой этого столба.
Так как свойства среды, в которой измеряется уровень, могут быть различны (высокотемпературная среда, высокоагрессивная и т.п.) то производители создали широкий модельный ряд гидростатических уровнемеров для разных сред. Это одно из преимуществ использования уровнемеров данного типа. А также они обладают хорошей точностью и широким диапазоном измерений при невысокой стоимости.
Недостатки: движение жидкости вызывает изменение давления и приводит к ошибкам измерения; атмосферное давление должно быть скомпенсировано; зависимость показаний от плотности жидкости.
2.25. Термокондуктометрический и термохимический газоанализаторы.
Принцип действия термокондуктометрических газоанализаторов основан на зависимости теплопроводности газовой смеси от концентрации определяемого компонента.
Измерив теплопроводность бинарной смеси и зная теплопроводность чистых компонентов, можно вычислить концентрации компонентов в смеси. Применимость метода теплопроводности ограничивается определенной областью концентраций.
Недостатки: большая погрешность измерения, отсутствие селективности.
Принцип действия термокаталитических (термохимических) газоанализаторов основан на беспламенном сжигании (окислении) углеводородов на поверхности каталитического активного элемента и измерении количества выделившейся при этом теплоты, которое пропорционально концентрации углеводородов и паров горючих жидкостей. Выпускаются две основные модификации термокаталитических газоанализаторов. В первой, наиболее распространенной конструкции, реакция сжигания осуществляется на активированной поверхности нагретой платиновой нити (измерительный элемент), помещаемой в измерительную проточную камеру и служащей одновременно чувствительным элементом для измерения температуры.
Выделяющаяся в результате каталитического окисления горючих компонентов теплота приводит к повышению температуры измерительного элемента. Его сопротивление изменяется, и возникает разбаланс измерительного моста — мера концентрации горючих компонентов.
Во второй модификации применяется насыпной твердый катализатор, помещаемый в проточную термостатируемую камеру сжигания. Повышение температуры, вследствие теплового эффекта реакции сгорания, измеряется термометром сопротивления.
Недостатки: ограниченный диапазон измерений; отсутствие селективности; низкие быстродействие и чувствительность; отравляемость чувствительного элемента, обязательное присутствие кислорода в контролируемой среде.