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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.