Автоматизация ТП

Метрология задачи

3. Давление в аппарате изменяется в пределах 0,2-0,4МПа. Из имеющихся в наличии трех манометров класса точности I со шкалой 0-5 кгс/см?, 0-6 кгс/см? и 0-10 кгс/см?, сделайте оптимальный выбор для условий измерения, если: 1) за нормирующее значение принять диапазон шкалы манометров; 2) за нормирующее значение принять измеренное значение; 3) погрешность измерения давления прибором не должна превышать ±0,006МПа. Подтвердите выбор расчетом.


4. Диапазон измерения самопишущего прибора 400°С, ширина диаграммной ленты 200мм. Основная погрешность по регистрации, выраженная в процентах от нормирующего значения, не превышает пределов допускаемых значений, равных±1,0. За нормирующее значение принята ширина диаграммной ленты. Вариация показаний не превышает половины абсолютного значения предела основной погрешности. Определите, в каких пределах находится значение температуры, если линия записи проходит на расстоянии 50мм от нулевой отметки. Укажите причину вариации.


5. Диапазон измерения прибора от минус 50 до 200?С. Основная погрешность по показаниям, выраженная в процентах от нормирующего значения, не превышает пределов допускаемых значений равных±0,5. За нормирующее значение принята величина  диапазона измерений. Изменение погрешности прибора по показаниям, выраженное изменением температуры окружающего воздуха от плюс 20±2 ?С до верхней (нижней) рабочей, в процентах от нормирующего значения не превышает значений, определенных в формуле
T=К(tB(H)-tH)

где К – коэффициент пропорциональности, равный 0,015%/ ?С
tB(H - верхнее (нижнее) значение температуры окружающего воздуха для рабочих  условий;
tH - значение температуры для нормальных условий;
Определите погрешность измерения температуры 80?С, если условия измерения нормальные Как повлияет на показание прибора изменение температуры окружающей среды до минус 40?С зимой и плюс 30?С летом.

6. Лабораторный ртутный термометр имеет погрешность измерения с учетом введения поправок ±0,1. погруженный в жидкость на отметке 200?С, термометр показывает 300?С. С учетом температуры, выступающей части ртутного столба, измеряемая вспомогательным термометром, равна 40?С. Цена деления шкалы термометра 0,1?С, расстояние между двумя отметками 1мм. Коэффициент объемного расширения ртути 0,00016К-1.

7. Радиоизотопный плотномер имеет следующие технические данные: диапазон шкалы плотномера от 500 до 3500кг/м3. Основная погрешность от максимального значения плотности от 0,1 до 1%. Можно ли применить этот прибор для контроля плотности пульпы, находящейся в пределах от 1700 до 1750кг/м3, с погрешностью не превышающей ±0,4 кг/м?? Ответ обоснуйте расчетом.

8. Определите абсолютную, относительную и основную допустимую приведенную погрешность газоанализатора, имеющего шкалу 0-5%об. СН4 класса точности 4,0, если показание газоанализатора равно 1,8%, а действительная концентрация в эталонной смеси – 1,57% СН4. Сделайте вывод о возможности применения газоанализатора.

9 Ниже приведены 12 измерений плотности полимерного материала. Результаты измерений не содержат систематических погрешностей. Определите с вероятностью 0,95 доверительные границы истинного значения плотности полимера
 
i плотность  , кг/м3  
        1            3436,8   
        2            3435,8   
        3            3437   
        4            3436,1   
        5            3436,7   
        6            3437,2   
        7            3436   
        8            3436,1   
        9            3436,7   
       10           3436,7   
       11           3435,6   
       12           3436,1  
11. Для измерения температуры используется ртутный термометр типа ТЛ. Термометр погружен в жидкость до отметки 30?С и показывает 150?С. Определить действительное значение измеряемой температуры, если средняя температура выступающего столбика 25 С. Коэффициент вводимого объемного расширения ртути в стекле 0,000158 С -1.

12. Термометр расширения со спиртовым заполнением имеет пределы измерения -50+-50°С. Объем стеклянного баллона 0,3 см3, внутренний диаметр капилляра 0,5 мм.
Определить длину капилляра. Коэффициент видимого объемного расширения метилового спирта  0,00115 С -1.

Скачать решение задачи 12 (метрология)


22. Определить цену деления шкалы поплавкового дифференциального манометра, заполненного водой, плотностью 998,3 кг/м³ в кубе, если диаметр минусовой трубки 10 мм, диаметр плюсовой трубки 100 мм, а деления нанесены через 1 мм.

Скачать решение задачи 22 (метрология)


23. Каким образом влияет плотность жидкости, выполняющей U-образный манометр, на его диапазон измерения? Ответ обоснуйте уравнением манометра?


24. Погрешность микроманометра при постоянной шкале прибора К=0,8 составляет 0,5%. Показать, каким образом изменится относительная погрешность прибора при постоянной шкалы К=0,4.

25. Определить соответствует ли погрешность манометра с электрическим входным сигналом (0-5мл) и пределы измерения 0-6МПа классу точности 1, если при давлении 4,45МПа значение выходной сигнал J составил 4mA.

26. Определить соответствует ли погрешность манометра с пневматическим выходным сигналом (0,02-0,1МПа) и пределом измерения 0-1МПа, если при давлении 0,6МПа значение выходного сигнала составляло 0,05МПа.

27. Определить перемещение колокола в колокольном дифманометре при измерении перепада давления от 0 до 1,6кПа, если жесткость пружины 7698Н/м и диаметр колокола 100мм.

28. Какой диапазон измерения имеет кольцевой дифманометр, если средний диаметр кольца 100мм, сечение кольца 12,8см?, расстояние от оси вращения до центра тяжести груза 65мм, максимальный угол поворота 50° и вес уравновешивающего груза 5,14Н.

29. Манометр с пределом измерения 0-4МПа и класса точности 1,5 установлен на 3м ниже трубопровода. Определить погрешность измерения давления воды.

30. Манометр с пределом измерения 0-4МПа и класса точности 1 для измерения давлении воды установлен на 5м выше трубопровода. Определить показание манометра, если давление воды 2МПа.

Также есть и другие задачи подробнее пишите на почту  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
 

Задание 4.2 часть 1

4.2. Задания
    Задание 1. Исходная смесь поступает в ректификационную колонну 1 предварительно подогретой в теплообменнике исходной смеси 4 до температуры t (рис.9). В колонне смесь разделяется на компоненты. Низкокипящие компоненты в виде паров уходят сверху из колонны, попадают в дефлегматор 2, где частично конденсируются.
Исходная смесь поступает в ректификационную колонну 1 предварительно подогретой в теплообменнике исходной смеси
Рис.9. Принципиальная схема процесса ректификации:
1 – ректификационная колонна, 2 – дефлегматор, 3 –флегмовая емкость,
4 – теплообменник, 5 – кипятильник
    Часть дистиллята постоянно подается на орошение в колонну в виде флегмы, остаток дистиллята удаляется с установки. В куб колонны непрерывно возвращается некоторое количество кубового остатка, проходящего через кипятильник, другая часть отводится.
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода дистиллята с установки G=100 кг/ч;
б) качества дистиллята (использовать хроматограф);
в) температуры куба колонны t2=120°C;
г) температуры верха колонны t1=80°C;
д) давления куба колонны Р=0,3 МПа.
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) расхода исходной смеси G=1500 кг/ч;
б) температуры исходной смеси после теплообменника t=98°С;
в) давления верха колонны Р=0,5 МПа,
г) уровня куба колонны L=1,2 м.
    Разработать схему сигнализации давления верха колонны. Указать, чем следует дополнить схему для улучшения качества дистиллята.
   Функциональную схему автоматизации процесса ректификации разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.

    Задание 2. В выпарном аппарате (рис.10) осуществляется непрерывное концентрирование 2 т/ч раствора NaOH. Начальная концентрация раствора 14,1%, конечная 24,1% масс. Раствор поступает на выпарку с начальной температурой, равной температуре 113°С, температура греющего пара 150°С. Расход сухого насыщенного пара 2970 кг/ч.
    Давление греющего пара 0,49 МПа (абсолютное). Уровень упаренного раствора в аппарате 1400 мм. Давление в аппарате атмосферное.
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода раствора NaOH на упаривание 2 т/ч:
б) расхода упаренного раствора 1170 кг/ч;
в) расхода паров растворителя 829 кг/ч;
г) расхода греющего пара 2970 кг/г;
д) температуры свежего раствора 113°С;
е) температуры упаренного раствора 127°С;
ж) уровня упаренного раствора 150 мм.
В выпарном аппарате (рис.10) осуществляется непрерывное концентрирование 2 т/ч раствора NaOH
Рис.10. Принципиальная схема процесса выпаривания:
1 – кипятильник, 2 – выпарной аппарат
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) концентрации упаренного раствора 24,1% масс;
б) давления в выпарном аппарате;
в) расхода свежего раствора на концентрацию 2 т/ч;
г) уровня раствора в аппарате 150 мм.
    Указать, чем следует дополнить схему для улучшения процесса, его технико-экономических показателей.
    Функциональную схему автоматизации процесса выпаривания разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.

    Задание 3. Исходная газовая смесь (рис.11) подается в нижнюю часть абсорбционной колонны 2, предварительно охлаждаясь в холодильнике 1 до нужной температуры. В верхнюю часть колонны поступает абсорбент. В абсорбционной колонне происходит процесс поглощения компонента газовой смеси абсорбентом. Насыщенный абсорбент самотеком отводится с установки.
 Исходная газовая смесь (рис.11) подается в нижнюю часть абсорбционной колонны 2,
Рис.11. принципиальная схема процесса абсорбции:
1 – холодильник, 2 – абсорбционная колонна, 3 – теплообменник
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода исходного абсорбента G1=200 кг/ч;
б) расхода хладоносителя в холодильнике 1 G2=1500 кг/ч;
в) температуры верха колонны t1=90°С;
г) температуры середины колонны t2=100°C;
д) температуры низа колонны t3=120°С;
е) температуры абсорбента t4= 160°С.
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) давления верха колонны (регулировать и сигнализировать) Р=0,2 МПа;
б) расхода исходной газовой смеси G3=300 м?/ч;
в) концентрации извлекаемого компонента СО 0,1% об. в обедненной смеси;
г) температуры исходной смеси t5=130°C;
д) уровня низа колонны L=2м.
    Достаточно ли параметров контроля и автоматического регулирования для эффективного управления процессом абсорбции?
    Функциональную схему автоматизации процесса абсорбции разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
    Задание 4. В теплообменнике кожухотрубчатого типа (рис.12) необходимо охлаждать 1240 м?/ч азота, находящегося под давлением 0,15 МПа, от 76°С до 31°С. Охлаждающая вода имеет температуру входа 16°С и нагревается в теплообменнике до 26°С. Расход воды 1740 кг/ч.
В теплообменнике кожухотрубчатого типа (рис.12) необходимо охлаждать 1240 м?/ч азота, находящегося под давлением 0,15 МПа
Рис.12. Кожухотрубчатый теплообменник
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода азота 1240 м?/ч;
б) количества охлаждающей воды;
в) температуры азота на входе t1=76°С и выходе из теплообменника t2=31°С;
г) давления азота 0,15 МПа;
д) температуры охлаждающей воды на входе t3=16°С и выходе из теплообменника t4= 26°С;
е) расхода охлаждающей воды 1740 кг/ч.
 2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию температуры азота на выходе   теплообменника.
     3. Обеспечить сигнализацию прекращения подачи охлаждающей воды.
    Функциональную схему автоматизации процесса в кожухотрубчатом теплооб-   меннике разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
    Задание 5. Исходная смесь (рис.13) поступает в ректификационную колонну 1 предварительно подогретой в теплообменнике исходной смеси 4 до температуры t. В колонне смесь разделяется на компоненты. Низкокипящие компоненты  в виде паров уходят сверху из колонны, попадают в дефлегматор 2, где частично конденсируются.
Исходная смесь (рис.13) поступает в ректификационную колонну 1 предварительно подогретой в теплообменнике исходной смеси 4
Рис.13. Принципиальная схема процесса ректификации:
1 – ректификационная колонна, 2 – дефлегматор, 3 – флегмовая емкость.
4 – теплообменник, 5 – кипятильник
    Часть дистиллята постоянно подается на орошение в колонну в виде флегмы, остаток дистиллята удаляется с установки. В куб колонны непрерывно возвращается некоторое количество кубового остатка, проходящего через кипятильник, другая часть отводится.
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода хладоносителя в дефлегматор G=300 кг/ч;
б) температуры теплоносителя в кипятильнике t3=200°С;
в) уровня флегмовой емкости L=1,5 м;
г) качества дистиллята;
  д) перепада давления в колонне ?р=0,2 МПа.
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) подачи смеси на установку G=1000 кг/ч;
б) температуры верха колонны t1=160°С;
в) давления в верхней части колонны Р=0,3 МПа;
г) уровня куба колонны L=0,6 м.
     3. В случае прекращения подачи хладоносителя в дефлегматор предусмотреть сигнализацию. Указать, чем следует дополнить схему для улучшения качества дистиллята.
    Функциональную схему автоматизации процесса ректификации разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
    Задание 6. В емкость 1 непрерывно подаются кислые сточные воды производства с целью их нейтрализации до величины рН=7 и дальнейшего сброса в канализацию (рис.14). Нейтрализация осуществляется щелочным раствором постоянной концентрации. Подача сточных вод и их кислотность переменны, поэтому рационально использовать для управления смешением регулятор соотношения расходов сточных вод и щелочного раствора с коррекцией этого соотношения по кислотности сточных вод.
    Для оперативного управления процессом смешения и подсчета технико-экономических показателей следует контролировать кислотность сточных вод и их количество, концентрацию щелочного раствора и его расход, уровень жидкости в смесителе и затраты энергии на работу привода мешалки.
    Отклонение кислотности сточных вод от рН=7 следует сигнализировать, одновременно прекращая сброс сточных вод и направляя их в аварийную емкость для дополнительной обработки. Сигнализации подлежит и превышение верхнего уровня в смесителе.
В емкость 1 непрерывно подаются кислые сточные воды производства с целью их нейтрализации
Рис.14. Схема процесса смешения жидкостей:
1 – емкость, 2 – мешалка
  
  Функциональную схему автоматизации процесса смешения жидкостей разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
    Задание 7. В кожухотрубчатый теплообменник (рис.15) для охлаждения поступает пирогаз состава: Н2 – 23,3; СН4 – 42,9; С2Н4 – 25,5; С3Н6 – 8,3% об. Расход пирогаза на охлаждение 350 м?/ч, tнач =30°С, tконечн=0°C. Давление пирогаза 0,6 МПа. Хладоагентом является тот же газ, под тем же давлением, но с температурой, изменяющейся от -30°С до +20°С. Расход хладоагента не контролируется.
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода пирогаза 350 м?/г;
б) состава пирогаза;
в) температуры пирогаза, поступающего на охлаждение tнач=30°С; на выходе из теплообменника tконечн=0°С;
г) давления пирогаза 0,6 МПа;
д) температуры хладоагента на входе t=?30°С и на выходе из теплообменника t=+20°С;
В кожухотрубчатый теплообменник (рис.15) для охлаждения поступает пирогаз состава
Рис.15. Кожухотрубчатый теплообменник
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) температуры пирогаза на выходе из теплообменника tконечн=0°С;
б) расхода пирогаза на охлаждении 350 м?/ч.
     3. Обеспечить звуковую сигнализацию прекращения подачи пирогаза на охлаж- дение.
    Функциональную схему автоматизации процесса в кожухотрубчатом теплообменнике разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
    Задание 8. В выпарном аппарате (рис.16) осуществляется непрерывное концентрирование 2,5 т/ч раствора NaОН. Начальная концентрация раствора 14,1% масс, конечная 24,1% масс. Раствор поступает на выпарку с начальной температурой 20°С. Расход паров растворителя (воды) 829 кг/ч, температура кипения упаренного раствора 113°С, температура греющего пара 150°С. Расход сухого насыщенного пара  3300кг/ч.
    Давление греющего пара 0,49 МПа (абсолютное). Уровень упаренного раствора в аппарате 700 мм. Давление в аппарате 0,08 МПа.
     1. Предусмотреть автоматический контроль следующих параметров:
а) расхода раствора на упаривание 2 т/ч;
б) расхода упаренного раствора 1600 кг/ч;
в) расхода паров растворителя 829 кг/ч;
г) расхода греющего пара 3300 кг/ч;
д) температуры свежего раствора 20°С;
е) температуры упаренного раствора 113°С;
ж) температуры теплоносителя 150°С;
з) давления греющего пара 0,49 МПа.
В выпарном аппарате (рис.16) осуществляется непрерывное концентрирование 2,5 т/ч
Рис.16. Принципиальная схема процесса выпаривания:
1 – кипятильник, 2 – выпарной аппарат
     2. Предусмотреть автоматическую стабилизацию следующих параметров:
а) концентрации упаренного раствора 24,1% масс;
б) давления в выпарном аппарате 0,08 МПа;
в) расхода теплоносителя 3300 кг/ч;
г) уровня раствора в аппарате 0,8 м.
    Укажите, чем следует дополнить схему для улучшения процесса, его технико-экономических показателей.
    Функциональную схему автоматизации процесса выпаривания  разработать в двух вариантах:
    а) развернутым способом на базе микропроцессорного контроллера;
    б) упрощенным способом.
    Составить пояснительную записку.
   

Задание 2.2

2.2.Задания

Задание 1. Опишите работу контура 4, состоящего из устройств 4а, 4б, 4в, 4г, 4д рис.6 на стр21. Укажите способ измерения расхода. Объясните, как будет осуществляться регулирование в случае аварийного выхода регулятора из строя.
Опишите работу контура 4, состоящего из устройств 4а, 4б, 4в, 4г, 4д рис.6 на стр21. Укажите способ измерения расхода.

Задание 2. Опишите работу контура 7, состоящего из устройств 7а, 7б, 7в, 7г, рис.6 на стр.21. Укажите способ измерения уровня. Объясните, как будет осуществляться регулирование в случае аварийного выхода регулятора из строя.
Опишите работу контура 7, состоящего из устройств 7а, 7б, 7в, 7г, рис.6 на стр.21. Укажите способ измерения уровня
Задание 3. Объясните, каким методом измеряется температура в контуре 1 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»). Опишите назначение позиций контура 1а, 1б, 1в, HL1,HL2 и задачу, выполняемую контуром.
Объясните, каким методом измеряется температура в контуре 1
Задание 4. Возможно ли реализовать схему контура 2 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»)  манометрическим термометром с пневматическим регулирующим устройством? Опишите назначение каждой позиции контура 2а, 2б, 2в и их совместную работу.
Возможно ли реализовать схему контура 2 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»)
Задание 5. На каком принципе измеряется температура в контуре 3 (Приложение1. «Рабочая тетрадь») и почему два условных изображения обозначены одной и той же позицией 3а? Опишите назначение и совместную работу позиций контура 3а, 3б, 3в, 3г.
На каком принципе измеряется температура в контуре 3 (Приложение1
Задание 6. Что можно подразумевать под позицией 4а контура 4 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), состоящего из позиций 4а, 4б, HL1, HA1? Укажите конкретные типы измерительных приборов, которые рационально применить в контуре. Опишите работу контура.
Что можно подразумевать под позицией 4а контура 4
Задание 7. Соответствует ли изображение измерительного преобразователя и регулятора в контуре 5 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»)   термопреобразователю сопротивления медному гр. 50М и прибору ДИСК-250 с ПИ-регулятором гр. 50М (выпускается ПГ «Метран»)? Опишите назначение и совместную работу позиций 5а, 5б, 5в. Как будет регулироваться температура в случае аварийного выхода регулятора из строя? Изменится ли изображение контура, если в качестве измерительного преобразователя применить термоэлектрический преобразователь ТХК(L) Метран-202? Возможно ли применение ДИСК-250 с ТХК(L)?
 Соответствует ли изображение измерительного преобразователя и регулятора в контуре 5
Задание 8. Микропроцессорный регулятор модификации «Минитерм 300.31» Московского завода тепловой автоматики (ОАО МЗТА) выполняет ПИД- , ПИ- , ПД-,  П- законы регулирования. Предусмотрена возможность формирования программного задания в функции времени, логическое управление программным задатчиком (стоп, пуск, сброс). Выходной сигнал регулятора – импульсный. Для записи параметра предусмотрен дополнительный аналоговый сигнал 4-20 мА. В комплект регулятора входит устройство, обеспечивающее компенсацию термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) холодных спаев.
Дополнительные функции регулятора: указание регулируемой величины на цифровом табло; установка и изменение задания; сигнализация верхнего и нижнего предельных отклонений регулируемого параметра от заданного значения (лампы встроены в регулятор). Какой позицией обозначен в контуре 6 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»)   «Минитерм»? Назовите, что следует понимать под позицией 6а; укажите конкретное устройство, соответствующее указанной температуре. Какой сигнал подается к позиции 6в? Укажите назначение и тип устройства. Возможно ли применение клапана с пневмоприводом в контуре? Опишите совместную работу позиций 6а, 6б, 6в, 6г, 6д.
Микропроцессорный регулятор модификации «Минитерм 300.31» Московского завода тепловой автоматики
Задание 9. Опишите работу контура 8 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), состоящего из позиций 8а (3шт.) и 8б. Что можно конкретно подразумевать под этими условными обозначениями? На каком принципе работают названные Вами устройства? Выбор конкретных устройств обоснуйте. 
Опишите работу контура 8 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), состоящего
Задание 10. Назовите устройства контура 9 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), состоящего из позиций 9а, 9б, 9в. Укажите функции каждой позиции в контуре регулирования. Объясните, как будет осуществляться регулирование автоматически и вручную.
Назовите устройства контура 9 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), состоящего
Задание 11. Контур 10 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») составлен для применения регулятора приборного типа с пневматическим ПИ - регулирующим устройством Казанского завода «Теплоконтроль». Контур состоит из позиций 10а, 10б, 10в. Опишите, что следует понимать под каждой позицией, функции позиции в контуре. Опишите работу контура. Что предусмотрено для поддержания параметра вручную в аварийной ситуации выхода ПИ  - регулятора из строя?
Контур 10 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») составлен для применения регулятора
Задание 12. В контуре 11 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») применен регулятор РП4-У-М1 Чебоксарского ОАО «Завод электроники и механики» ПО «Промприбор». Устройство формирует П- , ПИ-  законы регулирования. Входные сигналы 0-5 мА аналоговые; аналоговый выход задатчика 0-5 мА. Выходной сигнал - дискретный. Какой конкретный прибор следует понимать под позицией 11а (укажите его пределы измерения, выходной сигнал)? Возможно ли применение в качестве регулирующего органа клапана с пневмоприводом? Опишите назначение каждой позиции в контуре 11а, 11б, 11в, 11г, 11д, 11е и их совместную работу. Как управлять контуром в случае аварийного выхода регулятора из строя? Выполнить задание поможет пример с описанием контура 7 (см. раздел 2.1.).
В контуре 11 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») применен регулятор РП4-У-М1
Задание 13. Во взрывоопасном помещении давление измеряется преобразователем избыточного давления 13ДИЗО Казанского завода «Теплоконтроль» с выходным сигналом 0,02-0,1 МПа при давлении питания 0,14 МПа, что соответствует позиции 12а контура 12 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»). Опишите назначение позиций 12б, 12в, 12г, их функции и совместную работу в контуре 12. Возможно ли поддерживать давление вручную в аварийной ситуации?
Во взрывоопасном помещении давление измеряется преобразователем избыточного давления 13ДИЗО
Задание 14. Давление во взрывоопасном помещении измеряется микропроцессорным датчиком Метран-43 Ех с индикаторным устройством и выходным сигналом 4-20 мA, выпускаемым ПГ «Метран» г. Челябинск. Искробезопасность электрических цепей датчика в системах контроля и управления обеспечивает барьер искрозащиты датчиков РИФ-Аl, а искробезопасность цепей электропневмопозиционера на пневматическом исполнительном механизме - барьер РИФ-А4. Барьеры выпускаются ПГ «Метран».
Опишите работу контура 13 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь»). Что следует понимать под позициями 13а, 13б, 13в? Какие функции выполняет микропроцессорный контроллер? Возможно ли применение в контуре клапана с мембранным пневмоприводом и электропневмопозиционером (ЭПП)?
Давление во взрывоопасном помещении измеряется микропроцессорным датчиком
Задание 15. Расход газа в трубопроводе измеряется расходомером Метран-350-М (позиция 14а приложения 1 «Рабочая тетрадь»), выпускаемым ПГ «Метран» г. Челябинск. Для вычисления объёмного расхода и суммарного объёма газа, приведённого к нормальным условиям, предусмотрено измерение статического давления (избыточного или абсолютного) и температуры среды термопреобразователем сопротивления типа Pt100. Выходной сигнал 4-20 мА. Датчик имеет жидкокристаллический индикатор.    Опишите работу и назначение контура 14, состоящего из позиций 14а и 14б. Возможно ли подключение позиции 14а к программируемому  контроллеру?
Расход газа в трубопроводе измеряется расходомером Метран-350-М (позиция 14а приложения 1 «Рабочая тетрадь»
Задание 16. Внимательно прочтите описание работы контура 7,приведенного в примере раздела 2.1. Опишите назначение позиций 15а, 15б,15в, 15г, 15д, 15е, 15ж контура 15 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь»). Каким методом измеряется расход вещества в трубопроводе? Как работает контур? Назовите, какими конкретными устройствами можно реализовать позиции 15а, 15б.
Внимательно прочтите описание работы контура 7,приведенного в примере раздела 2.1
Задание 17. В контуре 16 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь») для регулирования параметра применен прибор КСД-250 ПГ «Метран» г. Челябинск. Входные сигналы прибора -10...0...10 мГн. Выходной 4-20 мА. Модификация прибора позволяет осуществлять ПИ- пневматическое регулирование.
Каким методом измеряется расход в контуре? Что собой представляет позиция 16а? Опишите совместную работу позиций 16а, 16б, 16в.
В контуре 16 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь») для регулирования параметра применен прибор
Задание 18. Расход газа в трубопроводе измеряется расходомером Метран-350-М (позиция 17а приложения 1 «Рабочая тетрадь»), выпускаемым ПГ «Метран» г. Челябинск. Характеристику расходомера прочтите в условиях задания 15. Условия работы взрывоопасные, требуются барьеры искрозащиты (описаны в задании 14). Объясните назначение позиций 17а, 17б, 17в, 17г контура, их совместную работу и функции контроллера.
Расход газа в трубопроводе измеряется расходомером Метран-350-М

Задание 19. Опишите функции контура 18 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь»). На каком принципе работает устройство позиции 18а, если известно, что это расходомер кориолисовый Метран-360 ПГ «Метран» г. Челябинск? Взрывоопасны или взрывобезопасны условия, в которых рабо­тает контур 18? Для чего предназначена позиция 18б?
Опишите функции контура 18 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь»). На каком
Задание 20. Датчик-реле уровня РОС-102 (АООТ «Теплоприбор» г.Рязань) предназначен для контроля двух независимых предельных уровней электропроводных и неэлектропроводных жидкостей, твердых (кускообразных) сред, зерна и продуктов его размола, сжиженных газов, а также раздела сред: вода - светлые нефтепродукты; сжиженные углеводородные газы - вода и другие жидкости с резкоотличающимися диэлектрическими проницаемостями. Комплект РОС-102 состоит из двух первичных преобразователей (ПП) и передающего преобразователя (ППР), обеспеченного световой индикацией. Выходной сигнал релейный. Возможно ли реализовать контур 19 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») РОС-102?
Опишите функции каждого элемента контура 19, их назначение, принцип работы устройства. Объясните, какую задачу решает контур.
Датчик-реле уровня РОС-102 (АООТ «Теплоприбор» г.Рязань) предназначен для контроля
Задание 21. В контуре 20 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») преобразователем является датчик гидростатического давления Метран-100­-ДГ, код модели МП, с выходным сигналом 0-5 мА. Измерительный преобразователь работает в комплекте с уравнительным сосудом СУ (ПГ «Метран» г. Челябинск). Регулятор электрический типа РП4-У-М. Прочтите описание работы контура 7 примера раздела 2.1, объясните принцип измерения уровня и работу контура 20 в целом, указав предварительно назначение и роль всех элементов в контуре.
В контуре 20 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») преобразователем является датчик гидростатического давления
Задание 22. Опишите назначение всех элементов контура 21 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») и задачу, выполняемую контуром. Для работы в каких условиях предназначен контур (см. задание 14)? Возможно ли применение в контуре буйкового измерительного преобразователя уровня САПФИР-22ДУ-Ех ОАО «Теплоприбор» г. Рязань с выходным сигналом 4-20 мА?
Опишите назначение всех элементов контура 21 (Приложение 1. «Рабочая
Задание 23. Для измерения вязкости широкого класса жидкостей АООТ «Автоматика» г. Воронеж выпускает автоматический, непрерывно действующий, стационарный, одноточечный, показывающий вискозиметр типа ВВН-8 с выходным электрическим сигналом 0-5 мА. Вискозиметр состоит из измерительного преобразователя ПИ-72, устанавливаемого на байпасной линии технологического трубопровода, и электронного блока БЭ­-63, устанавливаемого на щите в операторной.
Опишите назначения всех элементов контура 22 (Приложение 1.«Рабочая тетрадь») и задачу, выполняемую контуром.
Для измерения вязкости широкого класса жидкостей АООТ «Автоматика»
Задание 24. Содержание одного из компонентов газовой смеси определяется промышленным хроматографом GCX фирмы «Emerson». Выходной сигнал хроматографа 4-20 мА. Опишите принцип работы позиций 23а, 23б (Приложение 1.«Рабочая тетрадь») и назначение контура 23. Представляют ли опасность условия работы контура?    
Содержание одного из компонентов газовой смеси определяется промышленным хроматографом
Задание 25. Анализатор рН модели 1054Р фирмы «Emerson» имеет цифровой дисплей, двухуровневую сигнализацию, контроль температуры. Выходной сигнал 4-20 мА. Опишите назначение всех элементов контура 24 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») поз.24а, 24б, 24в, 24г, принцип работы комплекта pH-анализатора и функции контура 24 в целом, укажите условия работы контура. Может ли задача контура быть реализованной анализатором рН модели 1054Р?
Анализатор рН модели 1054Р фирмы «Emerson» имеет цифровой дисплей, двухуровневую
Задание 26. Опишите назначение позиций 25а, 25б, 25в, 25г контура 25 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»). Какими конкретными устройствами может быть реализована функциональная схема 25? Объясните принцип работы поз.25а. Какой выходной сигнал у устройства поз.25а и в каких пределах он изменяется?
Опишите назначение позиций 25а, 25б, 25в, 25г контура 25 (Приложение 1
Задание 27. Плотность жидкости в контуре 26 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») измеряется плотномером ПАЖ-303 (АOOT «Автоматика» г. Воронеж). Выходной сигнал плотномера 0,02-0,1 МПа. Объясните  назначение позиций 26а, 26б, 26в, 26г контура и функции, которые он выполняет. Как управлять плотностью при аварийном выходе регулятора из строя?
Плотность жидкости в контуре 26 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь») измеряется плотномером ПАЖ-303
Задание 28. Для автоматизации процессов горения ОАО «Московский завод тепловой автоматики» (МЗТА) выпускает микропроцессорный регулятор соотношения «топливо-воздух» модели МИНИТЕРМ 400.00.03. Входные сигналы регулятора 4-20 мА. Выходной сигнал импульсный. Зная тип регулятора в контуре 27, опишите назначение позиций 27а, 27б, 27в, 27г, 27д, 27е, 27ж функциональной схемы (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»).
Какую задачу решает контур? На каком принципе работают позиции 27а, 27б, 27в, 27г? Какими серийными устройствами может быть реализован контур?
Для автоматизации процессов горения ОАО «Московский завод тепловой автоматики» (МЗТА)

Задание 29. Рассмотрите позиции контура 21 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»), уясните назначение и функции контура. Возможно ли применение в схеме в качестве поз.21а радарного (радиолокационного) датчика фирмы VEGA типа VEGA PULS серии 40? Среда жидкая, способ измерения бесконтактный, датчик взрывозащищенный, выходной сигнал датчика 4-20 мА. Ответ обоснуйте.

уясните назначение и функции контура. Возможно ли применение в схеме в качестве поз.21

Скачать задание 29 в части 2.2

Задание З0. Внимательно прочтите пример описания работы контура 7 (Приложение 1. «Рабочая тетрадь»). Если для измерения температуры применить интеллектуальный преобразователь температуры Метран-281 с выходным сигналом 4-20 мА (ПГ «Метран» г.Челябинск) и программируемый контроллер, какие позиции  контура будут исключены и почему?

Скачать задание 30 в части 2.2

   

Методичка

Данные задания предназначены для студентов-заочников факультета легкой промышленности для КНИТУ.

Метрология 

Задача №1. В цехе по пошиву верхней женской одежды установлен технический термометр со шкалой 0-50?С. при действительной температуре 23?С термометр показывает 24?С. определить абсолютную, относительную и приведенную относительную погрешности измерения.
Задача №2. В красильной ванне для измерения температуры раствора установлен манометрический термометр газовый. Будет ли одинаковым предел допускаемой относительной погрешности измерения во всех точках шкалы манометрического термометра?
Задача №3. Измерение расхода газа в швейном цехе фабрики осуществляется калориметрическим расходомером. Мощность нагревателей определяется по показаниям амперметра и вольтметра. Оба прибора имеют класс точности 0.5, эксплуатируются в нормальных условиях и имеют шкалы соответственно 0-5А и 0-30В. Номинальные значения составляют: силы тока 3.6А, напряжение 26В. Какова величина погрешности, с которой производится измерение мощности?
Задача №4. В складском помещении обувной фабрики установлен термометр -40?0?+60?С. При действительной температуре tg=20?C термометр показывает tп=20,8?C. Определить приведенную относительную погрешность измерения.
Задача №5. В гладильном цехе швейной фабрики установлен термометр со шкалой 20-100?С. При действительной температуре 30?С термометр показывает 29.4?С. Определить приведенную относительную погрешность измерения.
Задача №6. При измерении ширины клапана кармана получены следующие результаты (см): 10.1, 10.4, 10.2, 10.3, 10.6, 10.5, 10.4, 10.3, 10.2, 10.5, 10.4, 10.4. Число измерений n=12. Определить среднюю арифметическую измерения х. Какую величину следует принять за результат измерения?
Задача №7. Для измерения силы тока используется миллиамперметр с равномерной шкалой, разделенной на 50 интервалов. Нижний предел измерения Iн= -10 mA, верхний Iв= +10 mA. Определить цену деления шкалы и чувствительность миллиамперметра.
Задача №8. Температура верхней плиты пресса для ВТО текстильных материалов, измеренная в пяти различных точках посредством хромель-копелевых термопар, составила: 175, 188, 195, 181, 183?С. Полагаем, что температура во всех точках плиты одинакова, а разница в температурах обусловлена систематической погрешностью за счет окисления поверхности плиты в местах заделки термопар. Оцените  наиболее вероятное значение температуры верхней плиты пресса.
Задача №9. При раскройке одежды получены следующие результаты (см): 30.1, 30.4, 30.2, 30.3, 30.6, 30.5, 30.4, 30.3, 30.2, 30.5, 30.4, 30.4. Использовалась линейка. Число измерений n=12. Определить среднюю арифметическую измерения х. Какую величину следует принять за результат измерения?
Задача №10. При выполнении лабораторной работы было проведено однократное измерение термо-ЭДС автоматическим потенциометром класса точности 0,5 градуировки ХК со шкалой 200?800?С при нормальных условиях работы. Указатель прибора стоит на отметке 750?С. Оцените максимальную относительную погрешность измерения термо-ЭДС потенциометром на указанной отметке. Зависит ли относительная погрешность от показаний прибора?     

Температура 

Задача №11. Для измерения температуры пара, поступающего из котельной валяльно-войлочной фабрики в цех, используется манометрический термометр с ртутным заполнением. Термобаллон расположен на первом этаже, а показывающий прибор – на втором (разница высот составляет 4,3 м). Шкала термометра 0?200?С. Определите давление, подводимое к показывающему прибору, чувствительность манометрического термометра и изменение показаний термометра, обусловленное различием во взаимном расположении показывающего прибора и термобаллона. Плотность ртути 13595 кг/м3, изменение давления в системе составляет от 4.47 до 8.39 МПа.
Задача №12. Вы разработали и создали ртутный стеклянный термометр. Можно ли им измерить температуру 600?С, если температура кипения ртути 356.6?С? Что нужно предпринять для возможности такого измерения?
Задача №13. Термометр сопротивления медный ТСМ имеет сопротивление при 30?С R30=1.82 Ом. Каково будет его сопротивление при 80 и 140?С? Температурный коэффициент электрического сопротивления для меди ?=4,26·10-3К-1.   
Задача №14. Какие вторичные приборы используются с термометрами сопротивления (ТС)? Чем отличается трехпроводная схема соединения от двухпроводной (нарисуйте схемы для пояснений)? Запишите условие равновесия моста постоянного тока.
Задача №15. Для измерения температуры в лабораторных условиях используется ртутный термометр типа ТЛ. Он погружен в жидкость до отметки 30?С и показывает 150?С. Определить действительное значение измеряемой температуры, если средняя температура выступающего столбика 25?С. Коэффициент видимого объемного расширения ртути в стекле ?=0,00016К-1.

Давление 

Задача №16. Для измерения малых давлений используется U-образный манометр с водяным заполнением. Диаметр трубок левого и правого колен манометра оказался различным и составил соответственно 6 и 6,3 мм. При проведении отсчета уровень в левом колене переместился на 250 мм. Измеряемое давление посчитали равным 250 мм·2=500 мм вод. ст. Необходимо оценить относительную погрешность, обусловленную неучетом реального уровня в правом колене манометра.
Задача №17. Для измерения давления газа в емкости используется манометр МП4-VIс токовым выходным сигналом 0?5 мА с пределами измерений 0?25 кгс/см2. Определите приведенную относительную погрешность при измерении давления 22 кгс/см2, при этом выходной сигнал составляет Iвых=4.28 мА. Кратко опишите, какие чувствительные элементы используются в приборах для измерения давления и разрежения.
Задача №18. Паропровод швейной фабрики проложен на высоте 9 м. для контроля давления пара на гладильном участке в паропроводе установлен манометр, расположенный ниже паропровода на 7,3 м и показывающий 2 МПа (20 кгс/см2). Среднее значение температуры конденсата в импульсной линии составляет 75?С. Определите действительное значение давления в паропроводе.
Задача №19. Манометр МП4-V имеет шкалу 0-10 кгс/см2 (0?1 МПа) и выходной пневматический сигнал 0,2?1 кгс/см2 (0,02?0,1 МПа), пропорциональный величине измеряемого давления. При измерении манометром давления 7,5 кгс/см2 (0,75 МПа) выходной пневмосигнал составил 0,87 кгс/см2 (0,087 МПа). Определите абсолютную и приведенную относительную погрешности манометра по выходному сигналу.
Задача №20. При выполнении пуско-наладочных работ необходимо проводить измерение постоянных давлений: 25 МПа, 15 МПа, 0,8 МПа. С какими верхними пределами шкалы манометры Вы можете использовать?
Задача №21. Определить верхние пределы шкалы манометров для измерения переменных давлений: 40 МПа, 10 МПа, 0,5 МПа.
Задача №22. Какое давление покажет манометр, если абсолютное давление составляет 1,25 МПа, а барометрическое давление равно 756 мм рт. ст.?
Задача №23. Результаты измерений различных давлений представлены в различных единицах: 0,17 МПа, 160000 Па, 950 мм рт. ст., 15000 мм вод. ст., 1,6 кгс/см2, 1,9 бар. Определить максимальное и минимальное давления.
Задача №24. Пружинным манометром, установленным на 7 м ниже водосточной трубы, проводят измерение давления химически чистой воды. Что покажет манометр, если давление воды в трубопроводе 0,4 МПа? Температура воды 20?С.
Задача №25. Пружинным манометром, установленным на 4 м выше водопроводной трубы, проводят измерение давления химически чистой воды. Что покажет манометр, если давление воды в трубопроводе 0,3 МПа? Температура воды 20?С.
Задача №26. Соответствует ли погрешность манометра с электрическим выходным сигналом 0-5 мА и пределами измерений 0-6 МПа классу точности 1, если при измерении давления 4,45 МПа выходной сигнал составил 4 мА?
 
Расход 

Задача №27. Составить схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Описать известные виды сужающих устройств. Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?
Задача №28. Определить скорость движения потока воды в трубопроводе, если перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, равен 480 Па, коэффициент трубки ?=0,96, плотность воды при условиях измерения ?=985 кг/м3.
Задача №29. Каков перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, если известно, что поток воздуха в трубопроводе движется со скоростью 44 м/с. коэффициент трубки ?=0,97, плотность воздуха при условиях измерения ?=1,98 кг/м3. Конечный результат выразить в мм рт. ст. 
Задача №30. Кратко опишите основные принципы и физический смысл, заложенные в работу расходомеров переменного и постоянного перепада давления, тахометрические, электромагнитные расходомеры.
Задача №31. Кратко опишите принцип действия электромагнитного расходомера. Каковы достоинства и недостатки данного метода?
Задача №32. Составьте схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Какие виды сужающих устройств известны Вам? Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?
Задача №33. Поясните принцип действия расходомера постоянного перепада давления. Назовите силы, действующие на поплавок. Каким образом учитывается плотность контролируемой среды?
Задача №34. Тахометрические расходомеры жидкостей. Принципы, заложенные в основу работы. Вторичные приборы.
Задача №35. На завод бытовой химии воду подают по трубопроводу диаметром 120 мм. Определить расход воды (массовый и объемный), если температура воды 100?С, давление ~5 МПа (~ 50 кгс/см2), средняя скорость потока 1 м/с.
Задача №36. По трубопроводу с внутренним диаметром 60 мм движется поток воды со среднерасходной скоростью 1,8 м/с. определить массовый расход жидкости, если температура воды 230?С, давление 80 кгс/см2.

Типовые динамические звенья

Задача №37. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=4·p
Задача №38. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=1/5p

Задача №39. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=6/(5p+1)


Задача №40. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=1/(2p+1)


Задача №41. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=4

Задача №42. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=e-5p


Задача №43. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=1

Задача №44. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=1/9p

Задача №45. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=7p


Задача №46. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.

W(p)=3/(p+1)


Автоматические регуляторы и принципы регулирования

Задача №47. Опишите основные свойства объектов регулирования.
Задача №48. Опишите принципы регулирования, используемые в САР.
Задача №49. Дайте основные понятия об устойчивости САР.
Задача №50. Поясните работу интегрального регулятора прямого действия, покажите его структурную схему. Отметьте преимущества и недостатки астатических регуляторов.
Задача №51. Основные понятия о замкнутой и разомкнутой системах автоматического регулирования.
Задача №52. По каким признакам классифицируются регуляторы? Какой признак является основным и почему?
Задача №53. Приведите принципиальную схему позиционного регулятора и объясните работу. Регулирование каких объектов осуществляется позиционными регуляторами (привести примеры)?
Задача №54. Приведите принципиальную схему интегрального И-регулятора. В чем отличие интегрального регулятора от пропорционального?
Задача №55. Приведите схему пропорционального П-регулятора и объясните работу. В каких случаях применяются пропорциональные регуляторы? В чем отличие П-регулятора от И-регулятора?
Задача №56. Приведите схему пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и объясните работу. В каких объектах находят применение ПИ-регуляторы?
Задача №57. Укажите разновидности и область применения регуляторов с предварением. Что такое время дифференцирования и как оно влияет на свойства регулятора?
Задача №58. На каком принципе работают электрические исполнительные механизмы? С какими регуляторами работают соленоидные и электродвигательные исполнительные механизмы?
Задача №59. Составить схему автоматического контроля температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №60. Составить схему автоматического регулирования температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №61. Составить схему автоматического регулирования давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №62. Составить схему автоматического контроля давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №63. Составить схему автоматического контроля расхода пара вырабатываемого парогенератором. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №64. Составить схему автоматического регулирования расхода подачи пара после парогенератора в тех. процесс. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №65. Составить схему автоматического контроля уровня в красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача № 66. Составить схему автоматического регулирования уровня красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.


Библиографический список

1. Наумов В.П., Пятов Л.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов в легкой промышленности. «Легкая и пищевая промышленность», 1981. 256 с.
2. Карташова А.Н., Дунин-Барковский И.В. Технологические измерения и приборы в текстильной и легкой промышленности. М. «Легкая и пищевая промышленность», 1984. 312 с.
3. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М. «Энергия», 1978. 704 с.
4. Майзель М.М., Смирнов С.М. Технологические измерения и приборы легкой промышленности, М. «Машиностроение», 1971. 448 с.
5. Казаков А.В., Кулаков М.В., Мелюшев Ю.К. Основы автоматики и автоматизации химических производств, М., «Машиностроение», 1970. 376 с.
6. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие под ред. Кошарского Б.Д., «Машиностроение», 1976. 488 с.
7. Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим измерениям и приборам, М., «Энергоиздат», 1985.   

   

Методичка часть 1

Приведены контрольные задания для студентов заочной формы обучения.
Предназначено для студентов заочной формы обучения механических и технологических специальностей при изучении ими курса автоматизации технологических процессов.
Подготовлено на кафедре автоматизированных систем сбора и обработки информации.

Задания

Задание 1. Температура на выходе теплообменника типа «труба в трубе» +70°С контролируется термобаллоном манометрического термометра и регулируется изменением подачи греющего агента клапаном с пневмоприводом.
Для регулирования температуры выбран самопишущий манометрический термометр с пневматическим регулирующим устройством типа ТГ-711РМ ПО «Теплоконтроль» (Казань).
Выписать технические характеристики прибора.
Условия работы теплообменника безопасные. В аварийной ситуации клапан должен быть закрыт.
Изобразите схему автоматизации поддержания постоянства температуры в теплообменнике в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 1 асутп

Задание 2. Температура на выходе теплообменника типа «труба в трубе» +85°С контролируется термоэлектрическим преобразователем ТХК Метран-202(НСХ-L) Челябинской группы предприятий «Метран» с длиной погружной (монтажной) части 80 мм с одним чувствительным элементом.
По каталогу ПГ «Метран» подобрать вторичный прибор.
Температура регулируется изменением подачи греющего пара клапаном с пневмоприводом. В аварийной ситуации клапан должен быть закрыт.
Сигнальные лампы оповещают о снижении температуры до 70°С (зеленая) и увеличении свыше 100°С (красная).
Изобразите схему автоматизации поддержания постоянства температуры в теплообменнике в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 2 асутп

Задание 3. Управление процессом в реакторе «с рубашкой» осуществляется устройством программного управления TREI-5B (контроллером). Функции контроллера:
· воспринимает электрические аналоговые, дискретные и частотно-импульсные сигналы первичных преобразователей;
· измеряет и нормирует принятые сигналы;
· выполняет программную обработку сигналов с первичных преобразователей и формирует аналоговые и дискретные управляющие сигналы;
отображает информацию на экране монитора.
Температура в реакторе измеряется интеллектуальным термопреоб­разователем сопротивления типа Метран-286 и поддерживается на значении 127°С клапаном с пневмоприводом, установленным на подаче пара в рубашку.
В аварийной ситуации клапан должен быть закрыт.
Сигнал первичного преобразователя температуры преобразуется в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА. Термопреобразователь Метран -286 обеспечивает детектирование обрыва или короткого замыкания первичного преобразователя. Сигнал с контроллера на клапан подается через позиционер электропневматический ЭПП Саранского приборостроительного завода. Позиционер не имеет самостоятельного применения, является комплектующим изделием для исполнительных механизмов и предназначается для повышения быстродействия мембранного привода. Диапазон изменения входного сигнала позиционера 4-20 мА. Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 3 асутп

Задание 4. Температура головки червячного пресса для переработки пластмасс и резиновых смесей измеряется хромель-копелевой термопарой с последующей передачей сигнала на вторичный регулирующий прибор. Состовить систему аавтоматического регулирования температуры с учетом того, что регулирование должно осуществляться по ПИД-закону.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 4 асутп

Задание 5. Температура цилиндра и головки литьевой машины регулируется по ПИД-закону. Температура в первой зоне 25°С, во второй 80°С, в третьей 125°С, в головке 130°С. Подобрать датчики и вторичный регулирующий прибор.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 5 асутп

Задание 6. Регулирование температуры осуществляется во взрывоопасной зоне с содержанием аммиака. Составить схему регулирования температуры (40°С). Выбрать из справочника датчик для измерения температуры учитывая диапазон измеряемых температур и характер среды. Выбрать вторичный прибор.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 6 асутп

Задание 7. Измерение и поддержание температуры и влажности в термокамере осуществляется при помощи термометров сопротивления подключенных к микропроцессорному прибору. Исходя из условий в которых происходит измерение температуры и влажности, выбрать термометры соответствующей модификации. Предусмотреть регулирование обоих параметров.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 7 асутп

Задание 8. Измерение разности температур воды в прямом и обратном трубопроводах водяных систем теплоснабжения осуществляется при помощи контактного термометра сопротивления. Температура среды 50-80°С.
Выбрать из справочника приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 8 асутп

Задание 9. Измерение температуры валков каландра осуществляется при помощи инфракрасного термометра (пирометра).
Выбрать из справочника приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 9 асутп

Задание 10. Измерение температуры плит гидравлического пресса (t=200°C) осуществляется при помощи термопар. Предусмотреть регулирование температуры при помощи позиционного регулятора. Выбрать из справочника приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 10 асутп

Задание 11. Давление пара легколетучего растворителя в реакторе 0,6 МПа регулируется сбросом пара через клапан с мембранным пневмоприводом. В аварийной ситуации клапан должен быть открыт. Для измерения давления применен малогабаритный датчик избыточного давления во взрывозащищенном исполнении.
Через барьер искрозащиты датчик давления подключен к устройству программного управления (контроллеру).
Барьер обеспечивает искробезопасность электрических цепей датчика давления, используемого во взрыво- и пожароопасном технологическом процессе.
Сигнал с контроллера на клапан подается через барьер искрозащиты, предназначенный для обеспечения искробезопасности цепей электропневмопозиционера во взрывозащищенном исполнении.
Позиционер не имеет самостоятельного применения, является комплектующим изделием для исполнительных механизмов, предназначается для повышения быстродействия мембранного привода клапана. Диапазон изменения входного сигнала позиционера 4-20 мА.
Изобразите схему управления постоянством поддержания давления в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 11 асутп

Задание 12. В трубопроводе необходимо редуцировать давление азота с 1,0 МПа до 0,8 МПа.
Давление измеряется интеллектуальным датчиком избыточного давления. Выбрать в соответствии с указанным давлением датчик избыточного давления по каталогу ПГ «Метран». Подобрать вторичный прибор.
Регулирующий клапан с мембранным пневмоприводом находится на трубопроводе азота и при аварийных условиях должен быть закрыт.
Изобразите схему управления давлением азота в трубопроводе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 12 асутп

Задание 13. Разрежение в аппарате должно находиться в пределах от 0,04 МПа до 0,02 МПа. При увеличении разрежения свыше указанного предела включается сигнальная лампа зеленого цвета и отключается вакуум-насос, при уменьшении разрежения – включается сигнальная лампа красного цвета и вакуум-насос включается. Разрежение измеряется малогабаритным датчиком давления. Выбрать в соответствии с указанным давлением датчик избыточного давления по каталогу ПГ «Метран». Подобрать вторичный прибор.
Изобразите схему сигнализации разрежения в аппарате и управление включением вакуум-насоса в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 13 асутп

Задание 14. В аппарате необходимо поддерживать давление –0,1 кгс/см2. Предусмотреть автоматическое регулирование параметра. Выбрать по справочнику приборы. Выбрать клапан. Диаметр условного прохода трубопровода 300 мм.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 14 асутп

Задание 15. На трубопроводе подачи газа необходимо поддерживать давление 5 кгс/см2. Давление контролируется при помощи беспроводного датчика давления передающего данные через шлюз на персональный компьютер. Выбрать из справочника приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 15 асутп

Задание 16. Необходимо регулировать давление газа в аппарате (5 МПа). Для измерения давления используется пьезорезистивный датчик давления. Диаметр трубопровода подачи газа 500 мм. Выбрать приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 16 асутп

Задание 17. Необходимо регулировать давление газа в аппарате (10 МПа). Для измерения давления используется емкостной датчик давления. Диаметр трубопровода подачи газа 200 мм. Выбрать приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания температуры в реакторе в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 17 асутп

Задание 18. Необходимо регулировать давление верха ректификационной колонны (4 МПа). Для измерения давления использовать интеллектуальный датчик с выходным сигналом 4-20 мА. Диаметр трубопровода 500 мм. Выбрать приборы.
Необходимо регулировать давление газа в аппарате (5 МПа). Для измерения давления используется пьезорезистивный датчик давления. Диаметр трубопровода подачи газа 500 мм. Выбрать приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания давления в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 18 асутп

Задание 19. Разность давления в закрытом резервуаре измеряется интеллектуальным датчиком разности давления (давление 2 МПа).
Выбрать в соответствии с указанным давлением датчик разности давления по каталогу ПГ «Метран». Подобрать контроллер.
Изобразите схему управления постоянством поддержания уровня в емкости в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 19 асутп

Задание 20. Давление в колонне должно поддерживаться на уровне 3 МПа. Однако изменение температуры может привести к изменению давления. Составить схему коррекции давления по температуре. Выбрать из справочника приборы.
Изобразите схему управления постоянством поддержания уровня в емкости в двух вариантах:
а) развернутым способом;
б) упрощенным способом.
Заполнить спецификацию на средства автоматизации.

Скачать решение задачи 20 асутп

   

Cтраница 13 из 13

Яндекс.Метрика Rambler's Top100