22MIN215 - Merenje i upravljanje procesima u metalurgiji

Specifikacija predmeta
Naziv		Merenje i upravljanje procesima u metalurgiji
Akronim		22MIN215
Studijski program		Metalurško inženjerstvo
Modul
Nastavnik (predavač)		prof. dr Vaso Manojlović
Nastavnik/saradnik (vežbe)		prof. dr Vaso Manojlović
Nastavnik/saradnik (DON)
Broj ESPB		4.0	Status predmeta	obavezan predmet
Uslovljnost drugim predmetom		ne	Oblik uslovljenosti
Ciljevi izučavanja predmeta		Predmet studentima treba da omogući: • Sagledavanje mesta i uloge inženjera metalurgije u oblasti upravljanja procesima. • Sticanje najosnovnijih teorijskih znanja iz dinamike procesa i teorije upravljanja. • Sagledavanje osnovnih praktičnih aspekata upravljanja u procesnoj industriji. • Praktičnu primenu matematičkih alata neophodnih za ispitivanje dinamike procesa i projektovanje sistema upravljanja. • Sagledavanje mogućnosti primene modernih softverskih alata, kao što je MATLAB, u rešavanju konkretnih inženjerskih problema vezanih za upravljanje procesima.
Ishodi učenja (stečena znanja)		Posle odslušanog kursa studenti će biti u stanju: • Da se pripreme za rad u automatizovanim metalurškim pogonima; • Da se uključe u timove specijalizovane za projektovanje sistema upravljanja za metalurške pogone; • Da se pripreme za praćenje viših kurseva iz oblasti dinamike procesa i upravljanja.
Sadržaj predmeta
Sadržaj teorijske nastave		• Uvod – Pojam, osnovne karakteristike i zahtevi upravljanja tehnološkim procesima; osnovni elementi sistema upravljanja, predstavljanje upravljačkih sistema; princip upravljaške konfiguracije sa negativnom povratnom spregom. • Procesni sistem kao objekat upravljanja: osnovne definicije i osnove dinamike procesa • Linearni dinamički modeli: diferencijalne jednačine i prenosne funkcije, blok dijagrami • Dinamika jednostavnih sistema: proporcionalni element, sistemi I i II reda, element sa čistim kašnjenjem, kapacitivni element, diferencijalni element, sistemi višeg reda • Vremenski odzivi sistema • Frekventne karakteristike • Eksperientalna identifikacija procesa.
Sadržaj praktične nastave		1. Instrumentacija: • Osnovni tipovi i elementi opreme • merni elementi – transmiteri (principi merenja protoka, pritiska, nivoa, temperature i koncentracije u metalurgiji) • izvršni elementi u metalurgiji (regulacioni ventili i crpke) • regulatori 2. Upravljačka konfiguracija sa negativnom povratnom spregom (zatvoreno regulaciono kolo) • konvencionalni regulatori (P, PI, PD, PID) • dinamičke karakteristike ZRK • analiza stabilnosti ZRK • izbor i projektovanje konvencionalnih regulatora ZRK 3. Neki praktični aspekti upravljanja metalurškim procesima: • Izbor regulacionih i manipulativnih promenljivih; šeme upravljanja za neke jednostavne sisteme • Ograničenja jednostavnih upravljačkih sistema sa negativnom povratnom spregom i potreba za složenijim konfiguracijama
Literatura
M. Petkovska: “Merenje i upravljanje u procesnim sistemima”, TMF, 2004. L. Ćalasan i M. Petkovska: “MATLAB i dodatni moduli Control System Toolbox i SIMULINK”, Mikro knjiga, Beograd, 1996. A. Sadibašić: “Automatska regulacija procesa – praktikum”, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 1994 . K. Raić: Control of gas carburising by the diagram method, Scandinavia Journal of Metallurgy, 22, (1993)50-55. Z. Popović, K. Raić: Peći i projektovanje u metalurgiji, zbirka rešenih zadataka, TMF, Beograd 1988.
Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
Predavanja	Vežbe	DON	Studijski i istraživački rad	Ostali časovi
2	2
Metode izvođenja nastave		Teorijska nastava sa računskim vežbama
Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
Predispitne obaveze		Poena	Završni ispit	Poena
Aktivnosti u toku predavanja		10	Pismeni ispit	40
Praktična nastava			Usmeni ispit
Projekti
Kolokvijumi		40
Seminari		10