Сохраните летнее настроение в новом учебном году! –90% на доступ к материалами по вашему предмету или классу

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 14.04.2022 13:03

Гараева Татьяна Евгеньевна

Преподаватель электротехнических дисциплин

9 лет

10 386

4 124

Подписчики

Подписки

Местоположение

Россия, Муравленко

Специализация

Прочее

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Задания для контр.раб.Автоматизация ПП для специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Категория: Прочее

10.02.2018 11:52

Теоретическое задание: ответить на вопросы с обязательным представлением схемы прибора, устройства и т.д.

Практическое задание: решить задачи с пояснением решения.

Просмотр содержимого документа
«Задания для контр.раб.Автоматизация ПП для специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Задание для контрольной работы

по дисциплине

«Автоматизация производственных процессов»

для студентов заочного отделения

специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Вопрос 1

История и перспективы развития автоматизации производственных процессов добычи нефти и газа.
Общие сведения об измерениях. Методы измерений.
Погрешности измерений и источники их появления.
Меры и измерительные приборы. Классификация измерительных приборов.
Метрологические характеристики приборов.
Выбор измерительных приборов.
Принципы построения ГСП. Характеристика ветвей ГСП.
Пневмосиловые преобразователи ГСП.
Электросиловые преобразователи ГСП.
Поверка рабочих приборов.
Виды автоматизации.
Степени автоматизации.
Классификация приборов для измерения температуры.
Классификация приборов для измерения давления.
Классификация приборов для измерения расхода.
Классификация приборов для измерения уровня.
Системы автоматического управления (САУ): основные понятия, обратные связи, замкнутые и разомкнутые САУ.
Принцип действия систем автоматического регулирования (САР). Структурная схема.
Классификация систем автоматического регулирования.
Требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования.
Статические и динамические характеристики САР.
Понятие устойчивости САР.
Показатели качества процесса автоматического регулирования.
Классификация автоматических регуляторов. Математические модели регуляторов.
Элементы и узлы унифицированной системы элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА).
Классификация приборов для измерения давления в скважинах.
Особенности измерения температуры в скважинах. Классификация глубинных термометров.
Классификация приборов для измерения расхода в скважинах.
Методы измерения уровня в скважинах.
Назначение и принципы построения АСУ ТП.

Вопрос 2

Устройство и принцип действия термометров расширения. Привести схемы.
Устройство и принцип действия манометрических термометров. Привести схему.
Устройство и принцип действия термометров сопротивления. Привести схему.
Устройство и принцип действия термоэлектрических термометров (термопар). Привести схему.
Устройство и принцип действия глубинного дистанционного термометра. Привести схему.
Устройство и принцип действия уравновешенного моста типа КСМ. Привести схему.
Устройство и принцип действия потенциометра типа КСП. Привести схему.
Устройство и принцип действия сигнализатора температуры типа СТМ – 10. Привести схему.
Устройство и принцип действия деформационных манометров. Привести схему.
Устройство и принцип действия электроконтактного манометра. Привести схему.
Устройство и принцип действия манометра типа МС – П. Привести схему.
Устройство и принцип действия манометра типа МЭД. Привести схему.
Устройство и принцип действия глубинного дистанционного манометра типа УГДМ 3. Привести схему.
Устройство и принцип действия турбинного расходомера типа НОРД – М; электронного блока расходомера НОРД Э3М. Привести структурную схему электронного блока.
Устройство и принцип действия счётчика вихреакустического типа СВА. Привести схему.
Устройство и принцип действия расходомера типа «Сапфир 22 ДД». Привести схему.
Устройство и принцип действия счётчика типа ДРК. Привести схему.
Устройство и принцип действия дебитомера типа СКЖ. Привести схему.
Устройство и принцип действия поплавкового уровнемера. Привести схему.
Устройство и принцип действия буйкового уровнемера типа УБ – П. Привести схему.
Устройство и принцип действия сигнализатора уровня типа СУ100. Привести схему.
Устройство и принцип действия акустического уровнемера. Привести схему.
Устройство и принцип действия уровнемера типа У1500. Привести схему.
Устройство и принцип действия датчика уровня типа ДУЖ 1М. Привести схему.
Устройство и принцип действия влагомера типа ВСН 1. Привести схему.
Устройство и принцип действия анализатора солей типа АУС 201. Привести схему.
Устройство и принцип действия регулятора типа ПР3.31. Привести схему.
Устройство и принцип действия расходомера – счётчика типа УРСВ «Взлёт МР». Привести схему.
Устройство и принцип действия датчика избыточного давления МИДА – ДИ – 13П. Привести схему.
Устройство и принцип действия вискозиметра с падающим шариком. Привести схему.

Вопрос 3

Выполнить и описать схему автоматизации функциональную ГЗУ «Дельта».
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную сепарационной установки типа СУ2.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную скважины, оборудованной ЭЦН.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную насосного агрегата ДНС.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления периодической эксплуатацией скважин, оборудованных СКН.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную отстойника.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную системы приточно – вытяжной вентиляции насосной станции.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления двигателем привода задвижки на линии сброса воды из отстойника.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную ГЗУ «Спутник А».
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную нагревателя нефти с огневым подогревом.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную сепаратора с предварительным сбросом воды.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления двигателем насосного агрегата.
Выполнить и описать схему автоматического регулирования работы газлифтной скважины.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную электродегидратора.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную системы циркуляционной смазки насосного агрегата.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную скважины, оборудованной СКН.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную насосного агрегата БКНС.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную стабилизационной колонны.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления маслонасосом системы маслоснабжения насосного агрегата.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную узла учёта товарной нефти.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную периодической эксплуатации газлифтной скважины.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную товарного резервуара.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную блочной установки для очистки сточных вод.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную газораспределительной станции.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления приточными вентиляторами.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную системы водоснабжения магистральной насосной станции.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную установки низкотемпературной сепарации газа.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную абсорбционного процесса осушки газа.
Выполнить и описать схему автоматизации функциональную процесса регенерации ДЭГ.
Выполнить и описать схему электрическую принципиальную управления насосным агрегатом системы водоснабжения магистральной насосной станции.

Задача 1

По результатам поверки определить основные метрологические характеристики прибора: абсолютную погрешность Δ, относительную погрешность δ, приведённую погрешность δ_пр, вариацию показаний ν.

Сделать вывод о соответствии прибора классу точности.

Таблица 1. Исходные данные

Вариант	Предел измерения поверяемого прибора Nшк	Рабочее значение параметра	Класс точности поверяемого прибора	Измеряемая величина Хд	Показания поверяемого прибора
					Прямой ход Хи	Обратный ход Хо
1	1	0,8	2,5	0,2	0,15	0,25
				0,5	0,4	0,45
				0,8	0,75	0,85
2	16	10	1,5	4	4,3	4,6
				10	10,4	10,7
				14	14,6	14,9
3	40	30	4	10	13	12
				20	22,5	21
				30	32	31
4	0,6	0,4	1,5	0,2	0,16	0,18
				0,4	0,37	0,42
				0,5	0,48	0,51
5	60	45	2,5	15	12,5	16
				30	28	32
				45	43,2	46,3
6	25	18	4	10	7,4	11,3
				18	16,1	19,2
				24	22,3	25,8
7	250	175	2,5	100	96	102
				175	173	177
				225	220	228
8	160	110	4	50	42	53
				110	103	114
				150	144	152
9	1,6	1	1,5	0,5	0,43	0,53
				1	0,94	1,07
				1,5	1,46	1,52
10	2,5	2	2,5	1	0,7	1,2
				1,5	1,4	1,52
				2	1,9	2,1
11	25	20	2,5	10	7	12
				15	13	17
				20	19	21
12	4	3,2	2,5	2	1,7	2,1
				2,5	2,2	2,6
				3,2	3	3,3
13	6	5,4	1,5	3	2,7	3,2
				4,5	4,2	4,6
				5,4	5,3	5,6
14	2,4	1,9	4	1,3	1,16	1,38
				1,9	1,82	2
				2,3	2,21	2,38
15	16	11	4	5	4,2	5,3
				11	9,7	12,1
				15	14	15,9

16		160		125		2,5		25	17		29
								75			68		79
								125			120		127
17	0,16		0,1		1,5		0,05			0,035		0,057
							0,1			0,092		0,13
							0,15			0,14		0,158
18	0,4		0,34		2,5		0,15			0,126		0,157
							0,25			0,22		0,26
							0,34			0,32		0,35
19	1		0,7		2,5		0,3			0,21		0,32
							0,7			0,65		0,75
							0,9			0,82		0,93
20	16		11		4		5			4,1		5,4
							11			10,3		11,5
							15			14,2		15,7
21	10		6,5		1,5		3			2,1		3,6
							6,5			6		6,7
							9			8,4		9,8
22	0,63		0,41		1,5		0,25			0,21		0,28
							0,41			0,39		0,46
							0,6			0,57		0,62
23	250		205		2,5		150			140		157
							205			200		208
							240			231		246
24	0,6		0,42		1,5		0,2			0,17		0,22
							0,42			0,41		0,44
							0,55			0,53		0,58
25	2,5		1,9		4		1,5			1,28		1,6
							1,9			1,83		1,95
							2,4			2,29		2,47
26	100		72		1,5		50			47,8		51,6
							72			70,5		73,1
							95			92		97,6
27	1,25		0,95		2,5		0,7			0,58		0,77
							0,95			0,89		0,98
							1,2			1,08		1,26
28	0,315		0,265		1,5		0,19			0,176		0,204
							0,265			0,261		0,268
							0,3			0,29		0,31
29	0,63		0,47		1,5		0,25			0,19		0,28
							0,47			0,43		0,49
							0,6			0,51		0,625
30	8		5,8		1,5		3			2,2		3,5
							5,8			5,4		6
							7,5			7		7,95

Задача 2

Дано динамическое звено САР.

Требуется:

Написать уравнение звена в общем виде.
Написать уравнение звена с заданными коэффициентами.
Написать уравнение звена в операторной форме.
Определить передаточную функцию звена.
Написать уравнения, рассчитать и построить характеристики звена: амлитудно – фазовую (АФХ), амплитудно – частотную (АЧХ), фазо – частотную (ФЧХ).

Таблица 2. Исходные данные

Вариант	Тип звена	К	Т (Т₀)	Т₁
1	2	3	4	5
1	колебательное	2,3	0,4	0,2
2	реальное дифференцирующее	1,4	0,8	-
3	усилительное	2,3	-	-
4	апериодическое	3,2	0,75	-
5	интегрирующее	-	0,6	-
6	апериодическое	2,5	1	-
7	колебательное	1	1,4	1,2
8	интегрирующее	4	-	-
9	усилительное	4,3	-	-
10	колебательное	2,2	0,6	0,3
11	апериодическое	3	0,8	-
12	идеальное дифференцирующее	3,4	-	-
13	интегрирующее	1,8	-	-
14	усилительное	1,75	-	-
15	реальное дифференцирующее	1,54	0,6	-
16	колебательное	1	1,2	0,8
17	апериодическое	1	1	-
18	реальное дифференцирующее	1,4	0,75	-
19	интегрирующее	1,8	-	-
20	колебательное	2,6	0,9	0,7
21	апериодическое	2,1	0,7	-
22	усилительное	3,5	-	-
23	идеальное дифференцирующее	1,6	-	-
24	интегрирующее	-	0,75	-
25	апериодическое	1,4	0,65	-
26	колебательное	1,8	0,5	0,3
27	реальное дифференцирующее	1,45	0,83	-
28	интегрирующее	2,6	-	-
29	колебательное	3,8	0,72	0,64
30	апериодическое	1,76	0,83	-

Методические указания к решению задач

Задача 1

Все приборы подлежат поверке. Поверка включает в себя проверку целостности прибора и снятие основных метрологических характеристик прибора. На основание поверки делается вывод о пригодности прибора к эксплуатации и соответствии прибора указанному классу точности.

При поверке определяют абсолютную, относительную и приведённую погрешности, вариацию показаний.

Абсолютная погрешность Δ – это разность между действительным значением измеряемой величины и измеренным.

Δ = Х_и - Х_д

Относительная погрешность δ – отношение абсолютной погрешности показаний прибора к действительному значению измеряемой величины.

δ = +100%

Приведённая погрешность δ_пр – отношение абсолютной погрешности показаний прибора к диапазону шкалы измерительного прибора.

δ_пр = +100%

Вариация показаний – наибольшая разность показаний одной и той же измеряемой величины при прямом и обратном ходе указателя.

Вариация оценивается в процентах диапазона шкалы прибора.

ν = +100%

где: ΔП_i₍_max₎ – максимальная разность показаний измерительного прибора в i-той точке его шкалы при прямом и обратном ходе.

Если в результате расчётов, величина приведённой погрешности не превышает класса точности, то считают, что прибор соответствует данному классу точности.

Примечание. Абсолютную, относительную и приведённую погрешности определить для рабочего значения параметра.

Задача 2

Динамические свойства звена полностью определяет передаточная функция.

Передаточной функцией звена называется отношение изображения по Лапласу выходной величины к изображению по Лапласу входной величины.

Уравнение передаточной функции в общем виде:

W(p) =

Где р =σ + jω комплексная переменная, называемая оператором.

Если на вход звена или системы подавать синусоидальные колебания с постоянными амплитудой и частотой, то после затухания переходных процессов на выходе также возникают синусоидальные колебания с той же частотой, но с другой амплитудой и сдвинутые по фазе относительно входных колебаний. Подавая на вход звена синусоидальные колебания, получают амплитудно – фазовую, амплитудно – частотную и фазо – частотную характеристики.

Отношение выходной величины звена к входной величине, выраженное в комплексной форме, называется амплитудно – фазовой характеристикой (АФХ).

W(jω) = = U(ω) + jV(ω)

Где: U(ω) – вещественная (действительная) часть

jV(ω) – мнимая часть.

Зависимость отношения амплитуд входных и выходных колебаний от их частоты называется амплитудно – частотной характеристикой (АЧХ).

A(ω) =

Зависимость разности фазы выходных и входных колебаний от их частоты называется фазо – частотной характеристикой(ФЧХ).

φ(ω) = arctg

Пример решения задачи 2

Дано апериодическое звено. К = 2; Т = 0,5

1.Уравнение звена в общем виде:

Т+ y(t) = kx(t)

2.Уравнение заданного звена:

0,5+ y(t) = 2x(t)

3.Уравнение звена в операторной форме:

TpY(p) +Y(p) = KX(p)

0,5pY(p) + Y(p) = 2X(p)

4.Передаточная функция звена:

W(p) = = = ;

5.Амплитудно – фазовая характеристика:

W(jω) = = = ;

Преобразовав уравнение, выделим действительную и мнимую часть.

Действительная:

U(ω) =

Мнимая:

jV(ω) = -

Давая значения ω, строим амплитудно – фазовую характеристику:

ω	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	2	5	10	50
U(ω)	2	1,98	1,92	1,83	1,72	1,6	1	0,27	0,07	0,003
jV(ω)	0	-0,2	-0,38	-0,55	-0,69	-0,8	-1	-0,69	-0,38	-0,08

6.Амплитудно – частотная характеристика:

А(ω) = =

Методические указания к выполнению контрольной работы.

Контрольная работа – это отчет студента-заочника о проделанной работе по изучению программы дисциплины «Автоматизация производственных процессов».

Цель контрольной работы – привить навыки самостоятельной работы, выявить знания студентов по данной дисциплине и умение применять эти знания в практической работе по выбранной ими специальности.

Студенту необходимо выполнить контрольную работу в сроки, установленные преподавателем.

При выполнении контрольной работы необходимо:

Переписать вопрос и ответить на него как можно полнее, приводя соответствующие схемы, графики, чертежи.
При составлении схем все элементы необходимо выполнить в соответствии с действующими ГОСТами на условные обозначения. Рисунки должны быть пронумерованы и расположены по тексту.
Контрольная работа выполняется в тетради, четким почерком без исправлений и помарок. В конце работы привести список использованной литературы, поставить дату и подпись.
К экзамену допускаются студенты, получившие положительную оценку за контрольную работу и выполнившие лабораторные и практические работы.
При определении вариантов заданий контрольной работы пользуются номером по списку учебного журнала.

Контрольная работа состоит из трех теоретических вопросов и двух задач. Для определения номера вопроса используется номер студента по списку журнала или выдается преподавателем.

Литература для выполнения контрольной работы.

Шишмарёв В.Ю. «Автоматизация технологических процессов». Изд. центр «Академия» 2011г. – 352 с.
Шишмарёв В.Ю. «Автоматика» Изд. центр «Академия» 2010г. – 288с.
Шишмарёв В.Ю. «Типовые элементы систем автоматического управления» Изд. центр «Академия» 2009г. – 304с.