КИПиА и промышленная автоматизация

Раздел программы «Основы КИПиА и промышленной автоматизации». Темы: Что такое КИПиА и зачем промышленности измерения; Из чего состоит контур автоматизации; Открытый и замкнутый контур. Обратная связь.

1. Что такое КИПиА и зачем промышленности измерения2 ч.
2. Из чего состоит контур автоматизации2 ч.
3. Открытый и замкнутый контур. Обратная связь2 ч.
4. Основные технологические переменные и первый полный контур2 ч.

Раздел программы «Логические и электронные основы КИПиА». Темы: Аналоговые и дискретные сигналы; Булева логика: AND, OR, NOT; Комбинационная логика и таблицы истинности.

1. Аналоговые и дискретные сигналы2 ч.
2. Булева логика: AND, OR, NOT2 ч.
3. Комбинационная логика и таблицы истинности2 ч.
4. Последовательная логика, память и состояния2 ч.
5. Измерительный сигнал и необходимость усиления2 ч.
6. Дифференциальный и инструментальный усилитель2 ч.
7. Шум, заземление и помехи в измерительных цепях2 ч.
8. Фильтрация измерительных сигналов2 ч.

Раздел программы «Основы измерений и метрология». Темы: Что такое измерение, величина и единица; Измерительная система и цепочка преобразований; Погрешность измерения.

1. Что такое измерение, величина и единица2 ч.
2. Измерительная система и цепочка преобразований2 ч.
3. Погрешность измерения2 ч.
4. Неопределенность измерения2 ч.
5. Accuracy, precision, repeatability и reproducibility2 ч.
6. Диапазон, LRV, URV, span, zero и turndown2 ч.
7. Чувствительность и разрешение2 ч.
8. Линейность, гистерезис и дрейф2 ч.
9. Статические и динамические характеристики2 ч.
10. Калибровка и оценка результата2 ч.

Раздел программы «Измерительные сигналы и сбор данных». Темы: Что такое DAQ и зачем оцифровывать процесс; АЦП: квантование и цифровой код; Частота дискретизации и aliasing.

1. Что такое DAQ и зачем оцифровывать процесс2 ч.
2. АЦП: квантование и цифровой код2 ч.
3. Частота дискретизации и aliasing2 ч.
4. Fourier Series и Fourier Transform для измерений2 ч.
5. ЦАП и аналоговый выход2 ч.
6. Signal conditioning: усиление, offset, isolation2 ч.
7. Аналоговая фильтрация до оцифровки2 ч.
8. Цифровая фильтрация и сглаживание2 ч.
9. Масштабирование raw signal в engineering units2 ч.
10. Практический DAQ-канал от датчика до тренда2 ч.

Раздел программы «Датчики и первичные преобразователи». Темы: Как выбирать датчик: принцип, диапазон и среда; Тензорезисторы и мост Уитстона; LVDT - измерение линейного перемещения.

1. Как выбирать датчик: принцип, диапазон и среда2 ч.
2. Тензорезисторы и мост Уитстона2 ч.
3. LVDT - измерение линейного перемещения2 ч.
4. Потенциометрические датчики положения2 ч.
5. Датчики расстояния и приближения2 ч.
6. Акселерометры и основы вибрационного измерения2 ч.
7. Энкодеры: скорость и положение вращения2 ч.
8. Итоговый выбор датчика и проверка применимости2 ч.

Раздел программы «Измерение давления». Темы: Абсолютное, избыточное и дифференциальное давление; Жидкостные манометры и механические чувствительные элементы; Электронные преобразователи давления.

1. Абсолютное, избыточное и дифференциальное давление2 ч.
2. Жидкостные манометры и механические чувствительные элементы2 ч.
3. Электронные преобразователи давления2 ч.
4. Диапазон, перегрузка и выбор pressure transmitter2 ч.
5. Импульсные линии и манифольды2 ч.
6. Гидростатическое измерение уровня2 ч.
7. Remote seals и заполненные капилляры2 ч.
8. Калибровка преобразователя давления2 ч.
9. Диагностика давления: системный поиск неисправности2 ч.

Раздел программы «Измерение температуры». Темы: Температура и методы измерения; RTD и Pt100; 2-, 3- и 4-проводное подключение RTD.

1. Температура и методы измерения2 ч.
2. RTD и Pt1002 ч.
3. 2-, 3- и 4-проводное подключение RTD2 ч.
4. Термопары и эффект Зеебека2 ч.
5. Thermowell, sheath и тепловая динамика2 ч.
6. Temperature transmitter и 4-20 mA/HART2 ч.
7. Бесконтактное измерение и пирометрия2 ч.
8. Калибровка и диагностика temperature loop2 ч.

Раздел программы «Измерение уровня». Темы: Задачи измерения уровня; Визуальные, поплавковые и буйковые методы; Conductive и capacitive level sensing.

1. Задачи измерения уровня2 ч.
2. Визуальные, поплавковые и буйковые методы2 ч.
3. Conductive и capacitive level sensing2 ч.
4. Вибрационные сигнализаторы уровня2 ч.
5. Ультразвуковое измерение уровня2 ч.
6. Радарное измерение уровня2 ч.
7. Guided Wave Radar2 ч.
8. Echo profile и диагностика ложных отражений2 ч.
9. Гидростатический и DP level - сравнение с бесконтактными методами2 ч.
10. Commissioning и troubleshooting level measurement2 ч.

Раздел программы «Измерение расхода». Темы: Что такое расход: объемный, массовый и скорость; Flow profile, straight run и installation effects; Дифференциальный расход: orifice, Venturi и Pitot.

1. Что такое расход: объемный, массовый и скорость2 ч.
2. Flow profile, straight run и installation effects2 ч.
3. Дифференциальный расход: orifice, Venturi и Pitot2 ч.
4. Positive displacement и turbine/direct-force methods2 ч.
5. Электромагнитный расходомер2 ч.
6. Coriolis mass flowmeter2 ч.
7. Вихревой расходомер2 ч.
8. Ультразвуковой transit-time flowmeter2 ч.
9. Doppler ultrasonic flowmeter2 ч.
10. Выбор расходомера под среду и задачу2 ч.
11. Монтаж и commissioning flowmeter2 ч.
12. Диагностика flow measurement2 ч.

Раздел программы «Аналитические измерения». Темы: Process analytical instrumentation: что измеряется кроме T/P/F/L; pH и ORP; Проводимость и удельное сопротивление.

1. Process analytical instrumentation: что измеряется кроме T/P/F/L2 ч.
2. pH и ORP2 ч.
3. Проводимость и удельное сопротивление2 ч.
4. Dissolved oxygen, chlorine и turbidity2 ч.
5. Плотность, вязкость, фотометрия и спектральные методы2 ч.
6. Калибровка, загрязнение и диагностика аналитических датчиков2 ч.

Раздел программы «Промышленные сигналы и цифровая связь». Темы: Токовая петля 4-20 mA: закон Ома и voltage budget; Двух-, трех- и четырехпроводные transmitters; Масштабирование 4-20 mA и диагностика вне диапазона.

1. Токовая петля 4-20 mA: закон Ома и voltage budget2 ч.
2. Двух-, трех- и четырехпроводные transmitters2 ч.
3. Масштабирование 4-20 mA и диагностика вне диапазона2 ч.
4. HART: цифровая информация поверх 4-20 mA2 ч.
5. RS-485 и Modbus RTU2 ч.
6. PROFIBUS PA и FOUNDATION Fieldbus2 ч.
7. Wireless instrumentation и WirelessHART2 ч.
8. DTM/FDT, device descriptions и управление приборами2 ч.
9. Диагностика промышленной связи2 ч.

Раздел программы «Регулирующие клапаны, приводы и позиционеры». Темы: Клапан как исполнительный орган; Globe, ball, butterfly и plug valves; Inherent flow characteristic.

1. Клапан как исполнительный орган2 ч.
2. Globe, ball, butterfly и plug valves2 ч.
3. Inherent flow characteristic2 ч.
4. Cv, pressure drop и sizing basics2 ч.
5. Cavitation, flashing и noise2 ч.
6. Пневматические приводы и fail action2 ч.
7. I/P и электропневматический позиционер2 ч.
8. Calibration, travel и split range2 ч.
9. Valve diagnostics и predictive maintenance2 ч.
10. Troubleshooting control valve loop2 ч.

Раздел программы «P&ID и схемы автоматизации». Темы: PFD и P&ID: назначение и границы; Линии, оборудование и арматура на P&ID; Identification letters и instrument tags.

1. PFD и P&ID: назначение и границы2 ч.
2. Линии, оборудование и арматура на P&ID2 ч.
3. Identification letters и instrument tags2 ч.
4. Control loop на P&ID2 ч.
5. Типовые структуры: насосы, теплообменники, резервуары2 ч.
6. Safety features на P&ID2 ч.
7. Ошибки и несоответствия P&ID2 ч.
8. Итоговая работа: создать P&ID простого технологического узла2 ч.

Раздел программы «Динамика технологических процессов». Темы: Зачем КИПовцу динамика процесса; Input, output, manipulated variable и disturbance; Process gain и направление действия.

1. Зачем КИПовцу динамика процесса2 ч.
2. Input, output, manipulated variable и disturbance2 ч.
3. Process gain и направление действия2 ч.
4. First-order response и time constant2 ч.
5. Dead time и транспортное запаздывание2 ч.
6. Second-order behavior, overshoot и oscillation2 ч.
7. Process modeling from step test2 ч.
8. Frequency response и Bode plot - практическое понимание2 ч.
9. Stability, feedback sign и runaway2 ч.
10. Interacting loops и degrees of freedom2 ч.

Раздел программы «P, PI, PD, PID и стратегии регулирования». Темы: On/Off control и hysteresis; Proportional control; Integral control.

1. On/Off control и hysteresis2 ч.
2. Proportional control2 ч.
3. Integral control2 ч.
4. Derivative control2 ч.
5. PI, PD and PID combinations2 ч.
6. Manual/Auto, bumpless transfer and tracking2 ч.
7. Ziegler-Nichols, Cohen-Coon и реакционная кривая2 ч.
8. Feedback и Feedforward2 ч.
9. Cascade control2 ч.
10. Ratio, override, split-range и итоговая стратегия2 ч.

Раздел программы «Программируемые логические контроллеры (PLC)». Темы: Архитектура PLC: CPU, power supply, rack and modules; Digital inputs and outputs; Analog I/O in PLC.

1. Архитектура PLC: CPU, power supply, rack and modules2 ч.
2. Digital inputs and outputs2 ч.
3. Analog I/O in PLC2 ч.
4. PLC scan cycle and process image2 ч.
5. Addressing, tags and symbolic programming2 ч.
6. Organization blocks, functions and function blocks2 ч.
7. LAD: Ladder Diagram2 ч.
8. FBD: Function Block Diagram2 ч.
9. STL/Statement List and low-level instruction logic2 ч.
10. Structured Text / SCL basics2 ч.
11. Timers, counters and edge detection2 ч.
12. State machines and sequence control2 ч.
13. Analog scaling, alarms, quality and PID integration2 ч.
14. Hardware configuration, download and debugging2 ч.
15. Итоговые PLC-проекты: насосная, бак и машина2 ч.

Раздел программы «HMI, SCADA и DCS». Темы: Уровни промышленной автоматизации; DCS vs PLC/SCADA; HMI screens and human factors.

1. Уровни промышленной автоматизации2 ч.
2. DCS vs PLC/SCADA2 ч.
3. HMI screens and human factors2 ч.
4. Tags, faceplates and reusable objects2 ч.
5. Alarms: priorities, deadband and shelving2 ч.
6. Trends and historian2 ч.
7. WinCC/SCADA concepts and communications2 ч.
8. Итоговая HMI/DCS лабораторная2 ч.

Раздел программы «Промышленная и функциональная безопасность КИПиА». Темы: Hazard, risk and protection layers; Fail-safe design and de-energize-to-trip concepts; SIS, SIF and SIL concepts.

1. Hazard, risk and protection layers2 ч.
2. Fail-safe design and de-energize-to-trip concepts2 ч.
3. SIS, SIF and SIL concepts2 ч.
4. Intrinsic safety and hazardous areas2 ч.
5. Explosion protection beyond intrinsic safety2 ч.
6. Alarms, trips and interlocks2 ч.
7. Реальные аварии и роль process control2 ч.
8. Safety lifecycle mindset for technician2 ч.

Раздел программы «Монтаж, пусконаладка и поиск неисправностей». Темы: Документы перед работой; Входной контроль и монтаж полевого прибора; Electrical installation and loop checks.

1. Документы перед работой2 ч.
2. Входной контроль и монтаж полевого прибора2 ч.
3. Electrical installation and loop checks2 ч.
4. Parameterization and device commissioning2 ч.
5. Commissioning control loop2 ч.
6. Structured troubleshooting: divide and conquer2 ч.
7. Типовые неисправности по технологиям2 ч.
8. Documentation, handover and preventive maintenance2 ч.

Раздел программы «Итоговый комплексный проект и аттестация». Темы: Техническое задание итогового объекта; Разработка P&ID и instrument index; I/O list and PLC architecture.

1. Техническое задание итогового объекта2 ч.
2. Разработка P&ID и instrument index2 ч.
3. I/O list and PLC architecture2 ч.
4. Control strategy and PID2 ч.
5. HMI, alarms and operator procedures2 ч.
6. Commissioning, fault scenarios and final exam2 ч.