Вопросы к экзамену по АСУ ТП для ЭАС

Вопросы к экзамену по АСУ ТП для ЭАС

Управление технологическим процессом. Классификация технологических процессов в АСУ ТП. Определение и функции АСУ ТП. Состав АСУ ТП. Перспективные методы управления в АСУ ТП:  управление по возмущению, адаптивное управление с идентификатором, адаптивное управление с эталонной моделью. Схемы управления в АСУ ТП:  управление в режиме сбора данных, управление в режиме советчика оператора, супервизорное управление, непосредственное цифровое управление. Общая структура современной промышленной автоматизации и АСУ ТП. Двухуровневые системы промышленной автоматики. Понятие микроконтроллера. Общая архитектура микроконтроллеров. Понятие программируемого логического контроллера. Основные типы ПЛК. Архитектура программируемого логического контроллера. Основные характеристики программируемых логических контроллеров. Применение компьютеров в системах автоматизации. Развитие программного обеспечения средств автоматизации. Системы программирования на языках МЭК 61131-3. Программирование на языках МЭК 61131-3: язык релейно-контактных схем. Программирование на языках МЭК 61131-3: список инструкций, структурированный текст. Программирование на языках МЭК 61131-3: диаграммы функциональных блоков. Программирование на языках МЭК 61131-3: последовательные функциональные схемы. Программное обеспечение для поддержки языков МЭК 61131-3. Регуляторы в АСУ ТП. Типы регуляторов и законы регулирования. Двухпозиционные регуляторы. Трехпозиционные регуляторы. Трехпозиционное импульсное управление. Многопозиционные регуляторы. Назначение и принцип работы. Алгоритм многопозиционного регулирования. Процессы регулирования с многопозиционным законом. ПИД-регулятор и его модификации. Особенности реализации ПИД-регуляторов. Дискретная форма ПИД-регуляторов. Критерии качества систем управления с ПИД-регуляторами. Принципы настройки параметров ПИД-регуляторов. Нечеткая логика в ПИД-регуляторах. Применение искусственных нейронных сетей для настройки ПИД-регуляторов. Применение генетических алгоритмов для настройки ПИД-регуляторов. Понятие ОРС-сервера. Основные разновидности ОРС-серверов. Сервер OPC DA. Обмен информацией в системах автоматизации с OPC DA сервером. Спецификация OPC UA для обмена информацией в системах автоматизации. SCADA системы как инструмент проектирования АСУ ТП. SCADA системы. Задачи, решаемые на верхнем уровне АСУ ТП. Требования к системам верхнего уровня. Особенности SCADA как процесса управления. Функции основных блоков SCADA системы. Пользовательский интерфейс и графические средства.  События и алармы. Функции основных блоков SCADA системы. Подсистемы аварий и архивов. Журнал тревог. Подсистема защиты. Функциональные возможности SCADA систем. Коммерческие SCADA системы. Методы повышения надежности SCADA систем. SCADA система Trace Mode 6. Принципы и технология разработки проекта в инструментальной среде Trace Mode 6. Классификация объектов структуры проекта в Trace Mode 6. Принцип работы монитора. Канал TRACE MODE 6. Пересчет базы каналов. Графический интерфейс в Trace Mode 6. Архивирование и документирование в SCADA-системе TRACE MODE 6. Проектирование распределенных АСУ ТП с помощью Trace Mode 6. Идеология распределенных комплексов. Конфигурирование межкомпонентного взаимодействия и обеспечение работы распределенных АСУ ТП в Trace Mode 6. Обмен по протоколу Modbus в Trace Mode 6. Функции и их выполнение в протоколе Modbus. Разработка проекта по обмену с контроллером по протоколу Modbus RTU по интерфейсу RS-232 в Trace Mode 6. Протоколы Modbus TCP, Modbus ASCII. Идентификация моделей динамических систем. Модель первого порядка для объектов управления АСУ ТП. Модель второго порядка для объектов управления АСУ ТП. Модель в переменных состояния для объектов управления АСУ ТП. Модели интегрирующих процессов для объектов управления АСУ ТП. Тестовые сигналы для идентификации объектов управления АСУ ТП. Идентификация объекта управления с помощью единичного скачка. Идентификация объекта управления с помощью прямоугольного импульса. Частотная идентификация в режиме релейного регулирования. Методы изменения частоты при частотной идентификации. Идентификация в замкнутом и разомкнутом контуре. Методы идентификация в замкнутом контуре. Аналитическая идентификация объектов управления АСУ ТП. Оптимальное управление технологическими процессами. Система критериев оптимальности. Общая постановка задачи оптимального управления. Метод  динамического программирования Р. Беллмана. Динамическое программирование дискретных процессов. Принцип максимума .

Основная литература

Денисенко управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009. – 608 с., ил. (есть в библиотеке УГАТУ Ишим филиал 20 экз., есть электронный ресурс). Денисенко управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием [Электронный ресурс] / .— Москва: Горячая линия-Телеком, 2013. — 608 с.: ил. <URL:http://e.lanbook.com/books/element.php? pl1_cid=25&pl1_id=5153>. Федоров создания, модернизации и сопровождения АСУТП : методическое пособие / .— Москва : Инфра-Инженерия, 2011 .— 576 с. : ил.  (есть в библиотеке УГАТУ) Федоров инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. Учебно-практическое пособие. – М.: Инфра-Инжененрия, 2008. – 928 с., 12 илл. (есть в библиотеке УГАТУ)

Дополнительная литература

Нестеров АСУТП: Методическое пособие. Книга 1. – СПб: Издательство ДЕАН, 2006. – 552 с. Нестеров АСУТП: Методическое пособие. Книга 2. – СПб: Издательство ДЕАН, 2009. – 944 с. Федоров построения АСУТП взрывоопасных производств. В 2-х томах. Т.1. «Методология». – М.: СИНТЕГ, 2006. – 720 с., ил. (Серия «Автоматизация технологических процессов»). Федоров построения АСУТП взрывоопасных производств. В 2-х томах. Т.2. «Проектирование». – М.: СИНТЕГ, 2006. – 632 с., ил. (Серия «Автоматизация технологических процессов»). Харазов системы управления технологическими процессами – СПб.: Профессия, 2009. – 592 с. ил., табл., сх. Пьявченко АСУТП в SCADA-системе: Учебное пособие. Таганрог: изд-во ТРТУ, 2007. – 78 с. Втюрин системы управления технологическими процессами. Основы АСУТП: Учебное пособие для студентов специальности 220301 "Автоматизация технологических процессов и производств". - СПб: СПбГЛТА. 2006. - 152 с. Барашко и автоматизация производственных процессов: практикум / . – Минск: БГТУ, 2011. – 90 с. , Киреев разработки систем управления на базе SCADA системы TRACE MODE: Учебно–методическое пособие / РХТУ им. , Новомосковский ин-т. Новомосковск, 2007.–112 с.