Автоматизація виробничих процесів: підручник

І.В. Ельперін, О.М. Пупена, В.М. Сідлецький, С.М. Швед.

Автоматизація виробничих процесів. Це електронна версія підручника. Оригінальну паперову версію підручника можна замовити у видавництві Ліра-К за наступним посиланням. Автоматизація виробничих процесів: підручник / І.В. Ельперін, О.М. Пупена, В.М. Сідлецький, С.М. Швед. — Вид. 2-ге, виправлене. — К.: Вид. Ліра-К, 2015. — 378 с.

Дана версія викладена для спрощення доступу студентів до навчального матеріалу. Матеріал був переведений в електронний формат по спрощеній процедурі. Тому якщо у Вас є зауваження щодо оформлення (незадовільного формату рисунки, або є опечатки, тощо) пишіть їх в темі Побажання та зауваження до старої версії посібника.

Якщо у Вас є побажання до нової версії посібника, пишіть їх в тему Нова версія посібника “Автоматизація виробничих процесів”.

Про підручник

Висвітлено загальні питання автоматизації виробничих процесів, описано автоматичний контроль технологічних параметрів, автоматизовані системи регулювання, технічні засоби автоматизації, основи проектування автоматизованих систем. Розглянуто основи автоматизації виробництва із застосуванням мікропроцесорних промислових контролерів і принципи побудови комп’ютерно-інтегрованих систем управління з використанням автоматизованих робочих місць оператора-технолога. Для студентів вищих навчальних закладів освіти I–IV рівнів акредитації, які спеціалізуються в галузі автоматизації виробництва, а також для студентів – технологів, енергетиків, механіків та інших, які повинні мати знання для роботи в умовах комп’ютерно-інтегрованого автоматизованого виробництва і вміти сформулювати вимоги до впровадження нових і модернізації існуючих систем автоматизації. Може бути використаний також науково-технічними працівниками різних галузей промисловості.

Зміст

Список скорочень

Вступ

Розділ 1. Основні поняття і принципи побудови сучасних систем автоматизації

1.1. Основні поняття і визначення
1.2. Принципи побудови сучасних систем автоматизації
1.3. Види забезпечень сучасних систем автоматизації
1.4. Інтегровані автоматизовані системи управління

Розділ 2 Автоматизований контроль технологічних параметрів

2.1. Основи метрології. Довжина. Маса. Час. Сила електричного струму. Термодинамічна температура. Сила світла
2.2. Засоби вимірювання
2.3. Державна система приладів та засобів автоматизації
2.4. Методи та засоби вимірювання тиску. 2.4.1. Загальні положення. 2.4.2. Рідинні прилади вимірювання тиску. 2.4.3. Деформаційні манометри. 2.4.4. Електричні манометри
2.5. Методи та засоби вимірювання температури. 2.5.1. Загальні положення. 2.5.2. Термометри розширення. 2.5.3. Термоелектричні термометри. 2.5.4. Термоперетворювачі опору. 2.5.5. Пірометри випромінювання.
2.6. Методи та засоби вимірювання кількості та витрати. 2.6.1. Загальні положення. 2.6.2. Лічильники. 2.6.3. Витратоміри змінного перепаду тиску. 2.6.4. Витратоміри постійного перепаду тиску. 2.6.5. Витратоміри змінного рівня (щілинні витратоміри). 2.6.6. Електромагнітні витратоміри. 2.6.7. Витратоміри Коріоліса. 2.6.8. Вихрові витратоміри. 2.6.9. Ультразвукові витратоміри. 2.6.10. Теплові витратоміри. 2.6.11. Автоматичні терези, дозатори, лічильники готової продукції
2.7. Методи та прилади вимірювання рівня. 2.7.1. Загальні положення. 2.7.2. Поплавкові рівнеміри. 2.7.3. Гідростатичні рівнеміри. 2.7.4. Ємнісні рівнеміри та сигналізатори рівня. 2.7.5. Кондуктометричні сигналізатори рівня. 2.7.6.Ультразвукові рівнеміри. 2.7.7. Радарні (мікрохвильові) рівнеміри. 2.7.8. Вібраційні сигналізатори рівня
2.8. Визначення властивостей та складу рідин і газів. 2.8.1. Загальні положення. 2.8.2. Прилади для вимірювання густини. 2.8.3. Прилади для вимірювання вологості. 2.8.4. Прилади для вимірювання величини рН рідин. 2.8.5. Кондуктивнометричні концентратоміри. 2.8.6. Автоматичні рефрактометри. 2.8.7. Автоматичні поляриметри. 2.8.8. Автоматичні віскозиметри. 2.8.9. Автоматичні газоаналізатори. 2.8.10. Вимірювання каламутності
2.9. Безконтактні датчики положення. 2.9.1. Загальні положення. 2.9.2. Оптичні датчики положення. 2.9.3. Індуктивні датчики положення. 2.9.4. Ємнісні датчики положення

Розділ 3. Автоматизовані системи регулювання

3.1. Загальні положення
3.2. Основні принципи регулювання
3.3. Стабілізувальне, програмне та слідкувальне регулювання
3.4. Стійкість і якість процесів регулювання
3.5. Основні властивості об’єктів регулювання
3.6. Автоматичні регулятори

Розділ 4. Виконавчі механізми і регулюючі органи

4.1. Виконавчі механізми
4.2. Регулюючі органи
4.3. Перетворювачі частоти

Розділ 5. Мікропроцесорні засоби автоматизації

5.1. Основи мікропроцесорної техніки. 5.1.1. Історія розвитку. 5.1.2. Структура мікропроцесорної системи. 5.1.3. Способи подання інформації для МПС
5.2. Основні напрями розвитку мікропроцесорних засобів автоматизації
5.3. Напрями розвитку мікропроцесорних засобів промислової автоматизації

Розділ 6. Помислові мікропроцесорні контролери

6.1. Основні принципи побудови мікропроцесорних контролерів. 6.1.1. Структура мікропроцесорних контролерів. 6.1.2. Огляд промислових мікропроцесорних контролерів. 6.1.3. Вибір і конфігурування ПЛК.
6.2. Розроблення програми користувача для ПЛК. 6.2.1. Змінні ПЛК та їхні типи. 6.2.2. Робочий цикл виконання програми користувача. 6.2.3. Розроблення програми користувача ПЛК

Розділ 7. Людино-машинний інтерфейс автоматизованого робочого місця оператора-технолога

7.1. Загальні положення
7.2. Засоби розроблення автоматизованих робочих місць
7.3.Функціональні можливості середовищ виконання SCADA/HMI. 7.3.1. Перелік функцій SCADA/HMІ. 7.3.2. Загальний вигляд графічного ЛМІ. 7.3.3. Способи та елементи відображення стану процесу. 7.3.4. Способи та елементи введення (зміни значення змінних). 7.3.5. Тривоги та події. 7.3.6. Реєстрація та відображення даних у вигляді трендів. 7.3.7. Формування звітів. 7.3.8. Управління рецептами. 7.3.9. Планувальники. 7.3.10. Система розмежування доступу. 7.3.11. Мережні архітектури. 7.3.12. Інтеграція з іншими рівнями управління
7.4. Основні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI

Розділ 8. Основи проектування систем автоматизації

8.1. Загальні положення
8.2. Призначення схем автоматизації та загальні принципи їх виконання
8.3. Виконання схем автоматизації. 8.3.1. Графічне зображення технологічного устаткування та комунікацій на схемі автоматизації. 8.3.2. Графічне зображення технічних засобів автоматизації
8.4. Розміщення зображень приладів та засобів автоматизації на схемі автоматизації
8.5. Позиційні позначення на схемах автоматизації
8.6. Вимоги до оформлення та приклади виконання схем автоматизації технологічних процесів
8.7. Приклади оформлення контурів контролю і управління на схемах автоматизації
8.8. Приклад розроблення схеми автоматизації технологічних процесів та формування вимог до АРМу оператора

Література

Список скорочень

Скорочення	Пояснення
АЛП	Арифметично-логічний пристрій
АР	Автоматичний регулятор
АРМ	Автоматизоване робоче місце
АСР	Автоматична система регулювання
АСУ	Автоматизована система управління
АСУВ	Автоматизована система управління виробництвом
АСУП	Автоматизована система управління підприємством
АСУТП	Автоматизована система управління технологічними процесами
АТК	Автоматизований технологічний комплекс
АЦП	Аналогово-цифровий перетворювач
ВМ	Виконавчий механізм
ДСП	Державна система приладів
ДЦП	Дискретно-цифровий перетворювач
ЕОМ	Електронно-обчислювальна машина
ЗВІ	Засоби відображення інформації
ЗП	Запам’ятовуючий пристрій
ІАСУ	Інтегрована автоматизована система управління
КТЗ	Комплекс технічних засобів
ЛМІ	Людино-машинний інтерфейс
МП	Мікропроцесор
МПС	Мікропроцесорна система
ОЗП	Оперативний запам’ятовуючий пристрій
ПЕОМ	Персональна електронно- обчислювальна машика
ПЗП	Постійний запам’ятовуючий пристрій
ППЗП	Перепрограмований постійний запам’ятовуючий пристрій
РО	Регулюючий орган
РСУ	Розподілені системи управління
САР	Система автоматичного регулювання
САУ	Система автоматичного управління
ТЕРС	Терморушійна сила
ТК	Технологічний комплекс
ТОУ	Технологічний об’єкт управління
ЦАП	Цифро-аналоговий перетворювач
ЦДП	Цифро-дискретний перетворювач
П	Пропорційний регулятор