Document 955962

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 130400
декан ГФ проф. О.И. Казанин
_______________________
И.о. зав. кафедрой ОПИ,
доц. В.Б. Кусков
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОПРОБОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ»
Направление подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №6 Обогащение полезных ископаемых
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное
звание "горный инженер"
Форма обучения: очная
.
Составитель: доцент кафедры ОПИ Андреев Е.Е.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель учебной дисциплины «Опробование, контроль и автоматизация
обогатительных процессов».
Освоив данную дисциплину, студент овладевает знаниями теоретических
основ, опробования, контроля и автоматизации обогатительных процессов;
знакомится с формулами расчёта параметров точек опробования; овладевает
навыками практического нахождения погрешностей измерения, способами
отбора проб, подготовки их и анализа; оценкой технологического и
товарного баланса на обогатительных фабриках, а также осваивает способы
измерения и контроля показателей технологических процессов и
технологическими возможностями управления (в том числе и
автоматического.
Задачи курса: Студенты в процессе изучения дисциплины должны
получить представление о современном состоянии основ опробования,
контроля и автоматизации обогатительных процессов в стране и за рубежом.
2. Место дисциплины в структуре
основной образовательной
программы (ООП):
Программа дисциплины «Опробование, контроль и автоматизации
обогатительных процессов» составлена в соответствии с требованиями к
обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста
согласно федерального государственного образовательного стандарта
(ФГОС–3) и относится к базовой части профессионального цикла (С.3В.2).
Дисциплина «Опробование, контроль и автоматизация обогатительных
процессов» (С3.В.2)– важная составная часть образовательной программы
специалиста. Программа дисциплины строится на предпосылке, что студенты
владеют основными понятиями математики, физики, общей и физической
химии, основами подготовительных, вспомогательных и основных
обогатительных процессов.
Дисциплина «Опробование, контроль и автоматизация обогатительных
процессов» читается на 5 курсе в 10 семестре подготовки специалистов по
специальности 130400 «Горное дело».
В дальнейшем знания, полученные в ходе изучения дисциплины, могут
быть использованы при выполнении дипломного проектирования.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК).
Общекультурные компетенции (ОК):
 способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и
выбору путей их достижения (ОК-1);
 умение логически последовательно, аргументировано и ясно излагать
мысли, правильно строить устную и письменную речь (ОК-3);
 готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
 умение вести переговоры, устанавливать контакты, устранять
(урегулировать) конфликты интересов (ОК-5);
 способность к поиску правильных технических и организационноуправленческих решений и нести за них ответственность (ОК-6);
 использование нормативных правовых и инструктивных документов в
своей деятельности (ОК-7);
 стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-9);
 умение критически оценивать свои личностные качества, намечать
пути и выбирать средства развития достоинств и устранения
недостатков (ОК-10);
 осознание социальной значимости своей будущей профессии, наличие
высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности
(ОК-11);
 критическое осмысление накопленного опыта, готовность изменять при
необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК12);
 готовность к социальному взаимодействию в различных сферах
общественной жизни, к сотрудничеству и толерантности (ОК-18);
- владение одним из иностранных языков для изучения зарубежного
опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления
контактов на профессиональном (элементарном) уровне (ОК-21).
Общепрофессиональные компетенции (ПК):
 готовность использовать научные законы и методы при оценке
состояния окружающей среды в сфере функционирования производств
по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твёрдых
полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации
подземных объектов (ПК-3);
 демонстрация умения использования компьютера как средства
управления и обработки информационных массивов (ПК-4).
В области организационно-управленческой деятельности (ОУД):
 владеть законодательными основами недропользования и обеспечения
безопасности работ при добыче, переработке полезных ископаемых,
строительстве и эксплуатации подземных сооружений (ПК-16);
 быть готовым к оперативному устранению нарушений производственных процессов, вести первичный учёт выполняемых работ,
анализировать оперативные и текущие показатели производства,
обосновывать предложения по совершенствованию организации
производства (ПК-18);
 способность выполнять маркетинговые исследования, проводить
экономический анализ затрат для реализации технологических
процессов и производства в целом (ПК-19).
В области научно-исследовательской деятельности (НИД):
 готовность участвовать в исследованиях объектов профессиональной
деятельности и их структурных элементов (ПК-20);
 способность изучать научно-техническую информацию в области
эксплуатационной разведки, добычи и переработки твёрдых полезных
ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК21);
 готовность выполнять экспериментальные и лабораторные исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и
защищать отчёты (ПК-22);
 владение навыками организации научно-исследовательских работ
(ПК-24).
В области проектной деятельности (ПД):- готовность работать с программными продуктами общего и
специального назначения для моделирования месторождений твёрдых
полезных ископаемых, технологий эксплуатационной разведки, добычи и
переработки твёрдых полезных ископаемых, при строительстве и
эксплуатации
подземных
объектов,
оценке
экономической
эффективности горных и горно-строительных работ, производственных,
организационных и финансовых рисков в рыночных условиях (ПК-28).
Профессионально-специализированные компетенции (ПСК):
 способность анализировать горно-геологическую информацию о
свойствах и характеристиках минерального сырья и вмещающих пород
(ПСК-6-1);
 способность
выбирать технологию
производства
работ
по обогащению полезных ископаемых, составлять необходимую
документацию в соответствии с действующими нормативами (ПСК-62);
 способность выбирать и рассчитывать основные технологические
параметры эффективного и экологически безопасного производства
работ по переработке и обогащению минерального сырья на основе
знаний
принципов
проектирования
технологических
схем
обогатительного производства и выбора основного и вспомогательного
обогатительного оборудования (ПСК-6-3);
 способность разрабатывать и реализовывать проекты производства при
переработке минерального и техногенного сырья на основе
современной
методологии
проектирования,
рассчитывать
производительность
и
определять
параметры
оборудования
обогатительных фабрик, формировать генеральный план и
компоновочные решения обогатительных фабрик (ПСК-6-4);
 готовность применять современные информационные технологии,
автоматизированные
системы
проектирования
обогатительных
производств (ПСК-6-5);
 способность анализировать и оптимизировать структуру, взаимосвязи,
функциональное назначение комплексов по добыче, переработке и
обогащению
полезных
ископаемых
и
соответствующих
производственных объектов при строительстве и реконструкции (ПСК6-6).
4. В результате изучения дисциплины студент должен:
 иметь представление о современном состоянии контроля, опробования
и автоматизации процессов на обогатительных фабриках в стране и в
мире;
 знать теоретические основы контроля, опробования и автоматизации
процессов на обогатительных фабриках ,
 уметь определять погрешности измерений и контроля,
 владеть горной и обогатительной терминологией.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц (72 академ.
час.).
Всего
10 сем.
Вид учебной работы
часов
68
68
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
(всего)
В том числе:
Курсовой проект
Расчетно-графические работы
Контрольная работа
Реферат
Другие виды самостоятельной
работы
Зачёт
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
–
34
17
–
17
4
34
17
-
17
4
–
-
-
4
зачёт
4
зачёт
72
72
2
2
-
6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
№
пп.
1.
2.
3.
4.
Всего:
Раздел дисциплины
Опробование
Контроль
Автоматизация
АСУ ТП на ОФ
Лекции,
час.
8
6
6
14
34
ПЗ, час
ЛР, час
СРС,час
4
3
4
6
17
4
3
4
6
17
1
1
1
1
4
6.2 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
РАЗДЕЛ 1. ОПРОБОВАНИЕ
I.1 Опробование – технология измерения массовой доли.
I.2 Принципы правильного опробования.
I.3 Характеристики опробуемых массивов.
I.4 Эффекты опробования, связанные с асимметрией распределений.
I.5. Отбор проб от неподвижных и перегружаемых масс.
I.6. Отбор проб от потоков.
1.7. Подготовка проб.
1.8. Анализ проб.
1.9. Организация опробования и погрешности результата.
1.10.Поставщик – потребитель.
1.11.Измерение масс, влажности, плотности и крупности.
1.12.Технологический баланс.
1.13.Товарный баланс.
РАЗДЕЛ 2. КОНТРОЛЬ
2.1. Отдел технического контроля.
2.2. Системы отбора и подготовки проб руды.
2.3. Системы отбора и подготовки проб пульпы.
2.4. Автоматические пробоотборники.
2.5. Автоматические гранулометры.
2.6. Автоматические плотномеры.
2.6. Автоматические расходомеры.
2.7. Автоматические весоизмерители.
2.8. Автоматические уровнемеры.
2.9. Автоматическая ионометрия.
2.10.Автоматические анализаторы вещественного состава.
РАЗДЕЛ 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ
3.1. Автоматизация процессов на обогатительных фабриках. Введение.
3.2. Автоматизация процессов дробления.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
Автоматизация процессов измельчения.
Автоматизация процессов классификации.
Автоматизация процессов флотации.
Автоматизация процессов гравитационного обогащения.
Автоматизация процессов магнитного обогащения.
Автоматизация процессов сгущения и фильтрации.
Автоматизация процессов сушки.
РАЗДЕЛ 4. АСУ ТП НА ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ
4.1. Типы регуляторов. П, ПИ, ПД, ПИД законы управления.
4.2. Разновидности динамических характеристик на входе объекта.
4.3. Основы операционного исчисления.
4.4. Прямое и обратное преобразования Лапласа.
4.5. Установки и настройки регуляторов.
4.6. Продвинутые регуляторы: соотношения, каскадные, адаптивные.
4.7. Компенсация транспортного запаздывания.
4.8. Полевые инструменты и Hardware.
4.9. Управление выбранными циклами минерального обогащения.
4.10. Алгоритмы для динамических моделей.
4.11. Экспертные системы.
4.12. Механика систем цифрового управления.
7. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№
п/п
№ раздела
дисциплин
Наименование лабораторных работ
1
2
3
4
5
1.7
1.8
1.11
2.2
2.5
Работа №1
Работа №2
Работа №3
Работа №4
Работа №5
Трудоемкость
(часы/зачетные
единицы)
2
2
2
2
2
6
7
8
3.3
4.2
4.5
Работа №6
Работа №7
Работа №8
2
3
2
8. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№
п/п
1.
№ раздела
дисциплины
1
Тематика практических занятий
Опробование
Трудоемкость
(час.)
4
2.
3.
4.
2
3
4
Контроль
Автоматизация
АСУ ТП на ОФ
4
4
5
9. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
9.1 РЕФЕРАТЫ
Правила подготовки и примерная тематика рефератов:
Структура и правила оформления реферата:
1. Размер реферата (не включая титульный лист и список
использованной литературы) – 10–15 листов: Times New Roman, 12 или
эквивалент, интервал 1.5, стандартные поля (верхнее и нижнее – 2 см, левое –
3 см, правое – 1,5 см).
2. Рефераты, написанные от руки, не принимаются.
3. Текст должен содержать ссылки на цитируемые источники.
4. На титульном листе реферата должны быть указаны:
 Название предмета, по которому сдается реферат;
 Тема реферата;
 Фамилия, инициалы и номер группы студента – автора реферата.
5. Реферат должен включать в себя следующие выделенные в тексте
разделы:
Введение.
Данный раздел должен содержать следующее:
- краткое содержание рассматриваемой проблемы, её актуальность.
Основная часть.
Данный раздел посвящен непосредственно раскрытию темы, он должен
занимать не менее 2/3 объема работы и освещать заданную тему.
Заключение.
Список литературы.
Данный раздел должен содержать использованные при написании
реферата источники (в том числе и Интернет–источники), включая источник,
из которого была взята исследуемая тема.
Темы рефератов:
РАЗДЕЛ 1. ОПРОБОВАНИЕ.
По заданию преподавателя.
РАЗДЕЛ 2. КОНТРОЛЬ.
По заданию преподавателя.
РАЗДЕЛ 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ.
По заданию преподавателя.
РАЗДЕЛ 4. АСУ ТП на ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ
По заданию преподавателя.
10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
1) Основная литература:
1. В. З. Козин. Опробование минерального сырья: научная монография.
Екатеринбург - 2011
2. В. З. Козин. Контроль технологических процессов обогащения.
Учебник для Вузов. Екатеринбург – 2010.
3. В.З. Козин, О.Н. Тихонов Опробование, контроль и автоматизация
обогатительных процессов. М., Недра, 1985.
Дополнительная
 Базы данных с полнотекстовыми публикациями в научных
периодических изданиях JSTOR – http://www.jstor.org/ (на англ. языке)
http://library.hse.ru/info/JSTORinfo.htm (на русск. языке ГУ–ВШЭ)
 База данных англоязычных научных периодических изданий
ProQuest – http://www.proquest.co.uk/en–UK/utilities/default.shtml\
 Базы данных с полнотекстовыми публикациями в научных
периодических изданиях EBSCO – http://www.ebscohost.com/
10. Материально–техническое обеспечение дисциплины:
 Компьютерный класс на 10 мест с доступом в Интернет (ауд. 3212);
 Компьютеры кафедры ОПИ в количестве 10 шт. (ауд. 3214);
 специализированная аудитория с мультимедийным оборудованием
(ауд.3120).
11. Примеры оценочных средств для текущего и итогового контроля
успеваемости и аттестации
Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации
1) Ответьте на вопросы:
1. Что такое цифровое управление?
2. Чем отличаются системы с обратной связью и с предварением?
3. Какие виды динамических входных характеристик Вам известны?
4. В чём суть преобразования Лапласа7
5. Входные и выходные сигналы регуляторов. Приведите примеры.
6. Интегрирование процессов и блок-диаграммы регуляторов.
7. Суть регуляторов с квадратичной погрешностью.
8. Суть регуляторов соотношения.
9. Суть каскадных регуляторов.
10.Суть адаптивных регуляторов.
11.Компенсаторы мёртвого времени.
12.Расскажите об уровнях управления в АСУ ТП.
13.Основной уровень управления.
14.Супервизорный уровень управления.
15.Блок высокого уровня управления.
16.Защитный блок управления.
17.Разновидности весоизмерителей материальных потоков.
18.Разновидности расходомеров.
19.Разновидности уровнемеров.
20.Разновидности плотномеров.
21.Разновидности гранулометров.
22.Разновидности измерителей ионного состава.
23.Разновидности измерителей вещественного состава.
24.Управление уровнями жидкости в чанах.
25.Управление процессами дробления.
26.Управление процессами измельчения.
27.Управление процессами классификации.
28.Управление процессами флотации.
29.Управление процессами гравитации.
30.Управление процессами магнитной сепарации.
31.Управление процессами сгущения и фильтрации.
32.Управление процессами сушки.
33.Экспертные системы управления.
34.Системы управления с нечёткой логикой.
35.Методы управления с использованием искусственного интеллекта.
2) Ответьте на примерные вопросы тестов:
№
Вопросы
Варианты ответов
1.
1.
Разработчик:
Горный университет,
каф. ОПИ, доцент
Е.Е. Андреев