Automatyka i sterowanie w gazownictwie wstęp Autor: dr inż. Iwona Oprzędkiewicz Nazwa wydziału: WIMiR Nazwa katedry: Katedra Automatyzacji Procesów
Sprawy organizacyjne Wykłady (15 h) Dr inż. Iwona Oprzędkiewicz Katedra Automatyzacji Procesów czwartek A0 s. 328 godz. 9.45 11.15 (B3 s.217 godz.9.30) 17.10, 24.10, 7.11, 14.11, 21.11, 28.11,? Ćwiczenia (15 h) Dr inż. Iwona Oprzędkiewicz wtorek A4 s. 106 godz. 17.15 18.45 zajęcia co drugi tydzień (od 29.X.)
Sprawy organizacyjne Konsultacje: wtorek B3 I piętro p.108/7 Godz. 10.30 11.45 Kontakt: o_iwona@agh.edu.pl
Zaliczenie przedmiotu Ocena końcowa wyznaczana jest w oparciu o: 1. zaliczenie z ćwiczeń 2. uczestnictwo w wykładach Przy czym: 1. wykłady są nieobowiązkowe 2. na wykładach będzie sprawdzana obecność 3. 100% frekwencja na wykładach podwyższa ocenę końcową o pół stopnia (oprócz oceny 2.0 i 5.0) 4. Osoby, których frekwencja jest poniżej 50% (mniej niż 3 wykłady) na ostatnim wykładzie piszą test sprawdzający z wykładu.
Warunki zaliczenia ćwiczeń obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa. na przedostatnich zajęciach będzie kolokwium zaliczeniowe (po jednym zadaniu z każdych ćwiczeń). ocena na koniec semestru obliczana jest jako średnia ważona z otrzymanych ocen (z kolokwium i ocen z odpowiedzi), z tym, że waga oceny z kolokwium wynosi 3 a z odpowiedzi 1. osoby, które uzyskają średnią < 2,76 piszą kolokwium poprawkowe na ostatnich zajęciach w semestrze. Wpisywanie zaliczeń i ocen końcowych na ostatnim wykładzie.
Warunki zaliczenia ćwiczeń Średnia < 2,76 brak zaliczenia 2,76 3,25 dst 3,26 3,75 +dst 3,76 4,25 db 4,26-4,75 +db Średnia > 4,75 - bdb
Terminy ćwiczeń l.p data temat 1. Modele matematyczne układów 2. 3. 4. 5. 6. 7. kolokwium 8. kolokwium poprawkowe
Tematyka : Cel: zautomatzowanie jakiegoś procesu np. zapewnienie pożądanego przepływu gazu, wykrywanie i zapewnienie obsługi sytuacji awaryjnych (nieszczelności, spadek ciśnienia itp.). Na podstawie dotychczasowej eksploatacji stwierdzenie, że dotychczasowy przebieg procesu jest niezadawalający.
Tematyka : Jaką wiedzę powinna mieć osoba, która ma zaprojektować i przeprowadzić automatyzację: Orientować się w producentach elementów do systemów sterowania dla danego zastosowania Wiedząc, jakie zadania system sterowania ma spełniać, powinna znać rodzaje układów regulacji i umieć wybrać najodpowiedniejszy do realizacji zadania Powinna umieć opracować uproszczony model (matematyczny) danego procesu i przeprowadzić na nim wstępną analizę poprawności swojej koncepcji (symulacja działania np. w pakiecie Matlab, LabVIEW itp). Zalety: Niskokosztowa możliwość zbadania zachowania się samego procesu i proponowanego układu regulacji przy dowolnych wymuszeniach, przy zastosowaniu różnych metod korekcji, także w sytuacjach awaryjnych (zabezpieczenie przed nietrafionymi zakupami elementów). Nie ma ryzyka zniszczenia rzeczywistej aparatury (często ogromne koszty). Interfejs użytkownika można opracować w oparciu o zbudowany model (np. w Intouch)
Tematyka : Dwa sposoby zbudowania modelu matematycznego badanego obiektu rzeczywistego: Na podstawie specjalistycznej wiedzy z danej dziedziny o zachodzących w obiekcie procesach i wykorzystując aparat matematyczny do ich opisu (głównie równania różniczkowe zupełne i cząstkowe). Na podstawie wykonanych pomiarów obiektu rzeczywistego (charakterystyki statyczne i dynamiczne interesujących wielkości) przeprowadza się identyfikację badanego obiektu przybliżając go prostym modelem zastępczym. Metoda ta wymaga wiedzy z identyfikacji obiektów: jaki model wystarczająco przybliży analizowany obiekt i w jaki sposób dobrać (obliczyć) parametry wybranego modelu oraz umiejętności przeprowadzania pomiarów istotnych w rzeczywistym układzie wielkości (temperatury, ciśnienia, przepływów itp.). - dobór odpowiednich czujników, mierników i rejestratorów - identyfikacja procesu na podstawie wykonanych pomiarów
Tematyka : 4. Po przeprowadzeniu analizy badanego obiektu: a) sformułować wymagania stawiane układowi regulacji (np. bezbłędne odwzorowanie regulowanej wielkości z wejścia na wyjściu, krótki czas ustabilizowania się danej wielkości itp.) b) wybrać rodzaj korekcji (w zależności, czy regulujemy proces, w którym występują opóźnienia, czy nie). W najprostszym wypadku wybór typu regulatora c) wybrać metodę doboru nastaw (parametrów ) regulatora 5. Przeprowadzić analizę otrzymanego układu 6. Wdrożyć zaprojektowany układu sterowania i analiza otrzymanego układu (ewentualne korekcja np. parametrów regulatora.
Tematyka ćwiczeń 1. Modele matematyczne członów i układów liniowych. 2. Transmitancja operatorowa
Literatura Żelazny M.: Podstawy automatyki Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. Bąkowski K.: Gazyfikacja. Rybicki Cz., Łuczyński S.: Pomiary natężenia przepływu. Wiertnictwo Nafta Gaz, t. 24 z. 2, 2007 Kaczorek T.: Teoria sterowania Pełczewski W.: Teoria sterowania
Strona internetowa przedmiotu http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~o_iwona/podstawy_aut/index.html /* będą tam umieszczane prezentacje kolejnych wykładów*/
Zadanie na ćwiczenia 29.10.2013r. Proszę o przygotowanie przez każdego studenta modelu matematycznego wybranego elementu pneumatycznego. Osoby, które były na wykładzie otrzymały konkretne zadania. Pozostałe osoby proszone są o znalezienie w literaturze modeli innych elementów niż te, o których była mowa na wykładzie.
Zadanie na ćwiczenia 29.10.2013r. Na ćwiczeniach będę prosiła o krótkie przedstawienie przygotowanego modelu czyli: Narysowanie schematu wybranego elementu oraz wyjaśnienie użytych symboli Omówienie działania elementu Założenia przyjęte przy tworzeniu modelu matematycznego Model matematyczny