Автоматизовані системи керування технологічними процесами

Мета вивчення дисципліни: забезпечити розвиток спеціальних компетентностей здобувачів, розуміння сучасних методів контролю технологічних операцій, якості сировини, напівфабрикатів і готової продукції, вміння аналізувати умови і режими роботи технологічних машин і механізмів, оцінювати рівень автоматизації і механізації виробництва, вибирати оптимальні умови проведення процесів і управляти ними з застосуванням засобів автоматики.
Практичне значення та використання отриманих знань: отримання сталого розуміння  методів керування технологічними процесами; опанування навичками обрання оптимальної технології і схеми автоматизації діючих та нових хіміко-технологічних систем; впевнене вміння аналізувати властивості технологічних об'єктів управління та формулювати вимоги до їхньої автоматизації та цифровізації; навички вдалого застосовування приладів контроля і засобів автоматизації, що забезпечують надійну роботу обладнання хімічної галузі

 Програмні результати навчання
ПРН9. Володіти навичками вибору технічних засобів автоматизації на основі аналізу їх властивостей, аналізувати об’єкти автоматизації і обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та схем керування ними.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Лекція 1. “Завдання, основні поняття та визначення автоматизованого регулювання”.
Лекція 2. “Функціональна структура та математичний опис АСР”
Лекція 3. “Лінеаризація математичних моделей реальних елементів АСР”.
Лекція 4. “Технологічні об'єкти регулювання та їх математичні моделі”.
Лекція 5. “Автоматичні регулятори безупинної дії ”.
Лекція 6. “Автоматичні регулятори дискретної дії ”.
Лекція 7. “Багатоконтурні АСР”.
Лекція 8. “Проектування локальних систем АСУ ТП”.
Лекція 9. “Автоматизовані системи управління технологічними процесами (АСУ ТП)”.
Лекція 10. “Технічні засоби реалізації керуючих впливів”.
Лекція 11. “Основні керуючі алгоритми АСУ ТП”.
Лекція 12. “Циклічні системи управління”.
Лекція 13. “Системи числового програмного управління”.
Лекція 14. “Розроблення організаційного, програмного і технічного забезпечення АСУ ТП”.
Лекція 15. “Системи автоматизованого проектування”.

Практичні заняття

Практичне заняття №1. “Дослідження основних видів автоматичних систем регулювання”.
Мета заняття: Опанувати навички розбудови схем автоматичних систем регулювання.
Практичне заняття №2. “Методи одержання математичних моделей статики і динаміки, поняття про лінійні елементи”.
Мета заняття: Отримати компетенції з аналізу та розбудови вказаних схем АСР.
Практичне заняття №3. “Технологічні об'єкти регулювання”.
Мета заняття: Отримати навички впевненого обрання ланки АСР на підставі їх динамічних характеристик з урахуванням способів з'єднання елементів
Практичне заняття №4. “Класифікація об'єктів регулювання та їх особливості”.
Мета заняття: Опанування розбудови перехідних процесів об'єктів від нанесення збуруючого чи заданих впливів.
Практичне заняття №5. “Дослідження багатоконтурних АСР ”.
Мета заняття: Отримати компетенції з аналізу динамічних характеристик регуляторів для формулювання вимог до приладів, що включені до схеми АСР.
Практичне заняття №6. “Опрацювання теми: автоматичні регулятори”.
Мета заняття: Відпрацювати методи розрахунку параметрів приладів, що впливають на якість перехідних процесів.
Практичне заняття №7. “Основні керуючі алгоритми АСУ ТП”.
Мета заняття: Отримати сталі навички з проектування простих одноконтурних схеми регулювання, точно позначати прилади на схемах за автоматизації.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. “ Завдання, основні поняття та визначення автоматизованого регулювання”.
Лекція 2. “ Розроблення організаційного, програмного і технічного забезпечення АСУ ТП”.
Практичні заняття 
Практичне заняття №1. “Дослідження основних видів автоматичних систем регулювання”.
Мета заняття: Опанувати навички розбудови схем автоматичних систем регулювання.

 Індивідуальна робота

Розрахунково-графічна робота
Головні мета розрахунково-графічної роботи – практичне застосування отриманих компетенцій лекційного курсу на дійсних практичних задачах кафедри з використанням технологій автоматизованого проектування обладнання технологій хімічної промисловості.
Здобувачі отримують технічне завдання до РГР на першому в семестрі занятті у системі цифрової дистанційної підтримки освітнього процесу.
Розрахунково-графічна робота містить 15…20 сторінок пояснювальної записки з розрахунками, симуляціями та висновками і графічну частину.
Змістова послідовність виконання РГР:
1. Опрацювання технічного завдання та проведення аналізу отриманої ХТС.
    1.1. Знаходження опису функціювання та встановлення функціональної схеми ХТС.
    1.2. Встановлення обчислювальної послідовності ХТС.
2. Знаходження математичних моделей функціональних вузлів ХТС.
    2.1. Отримання математичних описів складових ХТС.
    2.2. Складання математичного опису та конкретизація змінних і методів рішення моделей. 
    2.3. Опрацювання методів вирішення при моделюванні ХТС. 
3. Моделювання ХТС у системі автоматизованого проектування та отримання схеми автоматизації технологічних процесів.
4. Визначення властивостей та характеристик керуючих елементів системи автоматизованого керування ХТС, з'ясовування режимів функціонування та перехідних режимів системи автоматизованого керування ХТС.
5. Створення звіту та презентації за РГР. Активна дистанційна презентація за отриманим по технічному завданню продукту, захист продуктового рішення перед аудиторією та експертами.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми

Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції. 
Робота містить 5 теоретичних питань за лекційним курсом, 1 практичне завдання та звіти з практичних робіт. 
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання не є обмеженим, але на рейтинговий бал впливає точність відповіді та повнота розкриття отриманої за питанням теми.
Практичне завдання: виконується проведенням аналізу функціонування запропонованої ХТС, та реалізацією схеми з розрахованою системою автоматичного керування на зовнішні обурення.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.  

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у виконанні: 
1) практичних робіт, бездоганне виконання яких сумарно оцінюється у 20 балів. Практичні роботи поділяються на 3 етапи, кожний з яких оцінюється окремо: 
 – опрацювання завдання до роботи, підготовка методичної, програмної та технічної частин, створення протоколу та відповідь на контрольні запитання – 6 балів;
– виконання розрахункової, експериментально-дослідної та графічної частин практичних робіт – 7 балів;
– активна презентація роботи та захист протоколів – 7 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної (5 запитань) і практичної частин (1 задача) та виконуються у письмовій формі. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 4 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів. 
3) розрахунково-графічної роботи. Бездоганне виконання та захист оцінюється в 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. 

Для заочної форми здобуття освіти

Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 40 балів. Під час її захисту здобувач може отримати до 40 балів. 
Виконання і захист РГР 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. 

 Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю

Здобувач зобов’язаний: своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача; дотримуватись принципів академічної доброчесності. Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється. Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається. Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється. 
До підсумкового контролю (екзамену) допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %. Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.