Программа учебной дисциплинЫ «энергосбережение и энергоэффективность средствами управления техническими системами»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю ___________________ Руководитель ООП по направлению 140404 зав.каф. ЭЭЭ проф. А.Е.Козярук _______________________ Зав. кафедрой ЭЭЭ проф. А.Е. Козярук ПРОГРАММА учебной дисциплинЫ «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВАМИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ» Направление подготовки: 140404 - электроэнергетика и электротехника Профиль подготовки: электропривод и автоматика Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составитель: доцент каф. ЭЭЭ М.А. Семенов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 1. Цели и задачи дисциплины: Целью дисциплины является формирование знаний студентов по вопросам энергосбережения на нефтегазовых предприятиях за счет автоматизированного и автоматического управления производственными процессами и технологическими комплексами. Основная задача дисциплины – дать будущему специалисту знания по сбережению энергоресурсов за счет эффективного управления техническими объектами в объеме, достаточном для профессионального выполнения работ по проектированию и эксплуатации автоматизированных промышленных установок и технологических комплексов. 2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 учебного плана подготовки бакалавров по направлению 140404 «Электроэнергетика и электротехника». Изучение дисциплины базируется на ранее полученных знаниях по основным физическим явлениям и законам механики, физики, теплотехники и их математическому описанию, теоретическим основам электротехники, основным понятиям и законам электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей, основам теории систем автоматического управления. Студент должен уметь применять методы анализа физических явлений в технических устройствах и системах, использовать математический анализ для решения задач в своей предметной области, применять компьютерную технику и информационные технологии. Предшествующими данной дисциплине являются: “Высшая математика», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Физические основы электроники», «Теория автоматического управления», «Механическое оборудование нефтепроводов», «Метрология», «Трубопроводный транспорт», «Программируемые логические контроллеры». 3. Требования к результатам освоения дисциплины: - способности к восприятию информации, ее анализу и обобщению; - готовности к кооперации с коллегами, работе в коллективе; - готовности к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции; - способности демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовности использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; - способности использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики, в своей предметной области; - готовности и способности анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований; - способности выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов; - способности рассчитывать режимы работы электроустановок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электротехнических объектов ; - способности анализировать технологический процесс как объект управления; - готовностью обеспечивать соблюдение заданных параметров технологического процесса и качество продукции; - готовностью использовать технические средства испытаний технологических процессов и изделий. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - основные требования к оборудованию, агрегатам и комплексам нефтегазового производства и существующие средства их реализации; - назначение, элементную базу, характеристики и регулировочные свойства электроприводов с двигателями постоянного и переменного тока; - классификацию, назначение, основные схемотехнические решения устройств силовой электроники, основы теории систем автоматического управления; - электрические аппараты, как средства управления режимами работы, защиты и регулирования параметров электротехнических систем.. Уметь: - применять инженерные методы расчета и выбора элементов управления техническими системами для конкретных промышленных ситуаций; - обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электротехнического оборудования; - формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде научно-технического отчета с его публичной защитой. Владеть: - методами расчета, проектирования и конструирования систем автоматического управления техническими объектами; - навыками исследовательской работы, методами проведения стандартных испытаний оборудования с системами автоматического управления; - навыками обработки и анализа результатов эксперимента. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц. Вид учебной работы Всего часов Семестры Аудиторные занятия (всего) 88 7 8 В том числе: - - - - - Лекции 53 34 19 - - Практические занятия (ПЗ) - - - - - Семинары (С) - - - - - Лабораторные работы (ЛР) 35 17 18 - - Самостоятельная работа (всего) 92 В том числе: - - - - - Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Экз. Экз. Общая трудоемкость час зач. ед. 180 5 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины Содержание раздела 1. Автоматическое и автоматизированное управление техническими объектами один из вариантов экономии энергоресурсов предприятия Цель, задачи, содержание дисциплины. Методы энергосбережения. Тенденции развития автоматического управления технологическими объектами и процессами в нефтяной и газовой промышленности. Назначение и основные задачи автоматических систем при энергосберегающем управлении на базе микропроцессорных устройств. 2. Автоматизированная система измерения количества нефти на коммерческих узлах учета нефти. Назначение системы. Основные функции системы по измерению объёмного расхода нефти и ее качественных характеристик (плотность, влажность), контролю работоспособности основного и вспомогательного оборудования, учету и формированию журнала событий, отображению на экране полученной информации и управлению режимами работы во времени. Структура системы, ее уровни и их техническая реализация. Программное обеспечение. Совместная работа автоматизированной системы с системами телемеханики нефтяных скважин. 3. Автоматизированная система управления технологическим процессом дожимной насосной станции Назначение системы. Состав и краткая характеристика объекта управления. Функции АСУ ТП. Структура АСУ ТП. Увязка локальных контуров автоматического контроля в единую автоматизированную систему контроля и управления. Система датчиков, управление исполнительными механизмами. Программное обеспечение в режимах: формирования и вывода на экраны мониторов оперативных данных; диагностики оборудования; передачи информации на верхний уровень управления. Использование средств телемеханики в работе системы. 4. Автоматизированная система контроля и управления кустовой насосной станцией Назначение системы. Функции системы по мониторингу технологических параметров, сравнению измеренных параметров с уставками, формированию оперативных данных, автоматическому повторному запуску насосов после исчезновения питания, автоматическому управлению вентиляционной системы и др. Структура системы. Основные элементы: датчики; контроллеры; исполнительные механизмы. Интерфейс оператора. Видеоэкраны, числовые и сигнальные индикаторы. Программное обеспечение. Использование средств и систем телемеханики. 5. Автоматизированная система управления центральным пунктом подготовки нефти. Назначение системы. Состав объекта управления. Основные функции АСУ ТП. Структура АСУ ТП. Нижний, средний, верхний , оперативный уровни и их состав по датчикам, исполнительным механизмам, контроллерам. Промышленный сервер и сетевое оборудование. Использование телемеханических средств и систем. Программное обеспечение. Интерфейс «человек-ЭВМ». Дополнительные возможности системы по обеспечению противопожарной безопасности и диагностическому состоянию программных и аппаратно-технических средств. 6. Автоматизированная система контроля и управления технологическими процессами предприятия по обеспечению нефтепродуктами. Назначение системы по измерению количества нефтепродуктов, контролю и управлению технологическими процессами, обеспечению безопасных условий эксплуатации. Объекты, охватываемые системой. Режим работы системы. Функции системы по автоматизированному управлению резервуарным парком, причальными сливными устройствами, железнодорожными устройствами слива и налива светлых нефтепродуктов и слива масла, устройствами для налива нефтепродуктов в автоцисцерны, насосными светлых нефтепродуктов и масла. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 … 1. Эксплуатация систем автоматики - * * * * * - - - 2. Проектирование ситем автоматики - * * * * * - - - 3. Управление техническими системами - * * - * - - - - 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п Наименование раздела дисциплины Лекц. Практ. зан. Лаб. зан. Семин СРС Все-го час. 1. Автоматическое и автоматизированное управление техническими объектами один из вариантов экономии энергоресурсов предприятия 4 - - - - 4 2. Автоматизированная система измерения количества нефти на коммерческих узлах учета нефти. 9 - 6 - - 15 3. Автоматизированная система управления технологическим процессом дожимной насосной станции 10 - 8 - - 18 4. Автоматизированная система контроля и управления кустовой насосной станцией 10 - 6 - - 16 5. Автоматизированная система управления центральным пунктом подготовки нефти. 10 - 7 - - 17 6. Автоматизированная система контроля и управления технологическими процессами предприятия по обеспечению нефтепродуктами. 10 - 8 - - 18 6. Лабораторный практикум № п/п № раздела дисциплины Наименование лабораторных работ Трудо-емкость (час.) 1. 2. Изучение структуры системы измерения количества нефти на коммерческих узлах учета; изучение приборов измерения плотности и влажности нефти; изучение совместрого функционирования системы со средствами телемеханики предприятия. 6 2. 3. Изучение структуры системы управления дожимной насосной станцией и основных её функций пот уровням управления; изучение исполнительных механизмов системы, обеспечивающих энергосберегающее управление; изучение работы системы в режимах диагностики измерительного и управляющего оборудования; изучение средств телемеханики, обеспечивающих передачу оперативной информации. 8 3. 4. Изучение структуры системы контроля и управления кустовой насосной станцией и основных её функций управления по уровням; изучение функционирования системы в режиме автоматического повторного запуска работающих насосов после кратковременного исчезновения питания; изучение структуры контроллеров второго уровня и интерфейса оператора. 6 4 5 Изучение структуры системы управления процессами подготовки нефти и её контрольных и управленческих функций; изучение сетевого оборудования для создания информационной сети с выводом информации на промышленный сервер; изучение функциональных возможностей системы по архивированию отчетов, журнала событий и статистики по установке подготовки нефти. 7 5. 6. Изучение общей структуры системы контроля и управления обеспечения предприятия нефтепродуктами; изучение структуры системы по обеспечению оптимальной работы резервуарного парка; изучение функционирования системы по измерению, учету, контролю и управлению работой железнодорожных сливных и наливных устройств светлых нефтепродуктов; изучение работы системы по измерению плотности и вычислению массы сливаемого нефтепродукта на сливных устройствах. 8 7. Практические занятия (семинары) Практические занятия учебным планом не предусмотрены. 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Курсовое проектирование учебным планом не предусмотрено. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература Ершов М.С., Яризов А.Д. Электрооборудование и станции управления технологических комплексов механизированной добычи нефти. Учебное пособие. М.: Недра, 2008.- 124 с. б) дополнительная литература ПухальскийА.А., Фролов В.П., Воробьев В.В. Эксплуатация электромеханического оборудования в нефтедобыче. М.: Недра: Недра-Бизнесцентр, 2005.-335 с. в) программное обеспечение Предполагается использование кафедральных компьютерных программ по расчету технических средств и систем управления электротехническими объектами. г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы - Федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru/; - Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» http://school-collection.edu.ru/ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Для проведения лабораторных занятий будет использоваться лаборатория элементов систем автоматики, а также компьютерный класс кафедры ЭЭЭ. Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Имеется электронная версия курса. Лабораторные занятия выполняются на основе методических указаний, разработанных для каждой лабораторной работы по дисциплине. Самостоятельная работа включает подготовку отчетов по лабораторным работам и последующую их защиту, подготовку к зачету и экзамену. Текущий контроль успеваемости осуществляется по выполненным лабораторным работам и защищенным отчетам, а также по посещению лекционных занятий. Разработчик: Доцент каф. ЭЭЭ М.А.Семенов (должность) (подпись) (инициалы, фамилия) Зав. каф. ЭЭЭ А.Е. Козярук (должность) (подпись) (инициалы, фамилия)

Похожие:

	Программа учебной дисциплинЫ «управление техническими системами» Целью дисциплины является формирование знаний студентов по вопросам управления техническими системами технологических процессов нефтегазовых...		Программа учебной дисциплинЫ «энергосбережение и энергоэффективность средствами электропривода» Изучение дисциплины базируется на полученных ранее знаниях по основным физическим явлениям и законам механики, физики, теплотехники...
	Программа учебной дисциплины «введение в управление техническими системами» Направление подготовки: 220700 Автоматизация технологических процессов и производств		Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» Направление подготовки: 190600 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
	Рабочая программа дисциплины «управление техническими системами» Ознакомиться со структурой многоуровневой системой управления и распределением задач управления между отдельными уровнями иерархии....		Московский энергетический институт (технический университет) Целью дисциплины является изучение процессов управления техническими системами и методов их исследования
	Рабочая программа учебной дисциплины «автоматизация управления системами электроснабжения» Программа: Техническое и информационное обеспечение построения и функционирования источников питания, сетей и объектов электрического...		Контрольные вопросы по дисциплине «Основы автоматики и теории управления техническими системами» Это замена деятельности человека в сфере управления производственными процессами работой специальных устройств-автоматов
	Рабочая программа учебной дисциплины послевузовского профессионального образования Целью учебной дисциплины является знакомство аспирантов с современными системами образования за рубежом		Приказ от 26 июня 2009 г. N 127 о введении в действие временных норм обеспечения материально-техническими средствами судов общей В целях совершенствования системы обеспечения судов общей юрисдикции и управлений (отделов) Судебного департамента в субъектах Российской...