Kimya kibernetikasıSillabus

Fənn kodu

İFS- 3077y

Kredit

7

Tələbənin iş yükü

210

Semestr

Payız semestri

Akademik il

2025-2026

Fənnin tipi

Seçmə

Təhsil forması

Əyani

Tədris dili

Azərbaycan

Auditoriyadaxili saatlar

a) Mühazirə- 45 saat b) Seminar - 30 saat

Auditoriyadan kənar saatlar

a) TSİ- 81 saat b) MRTSİ- 54 saat

"Kimya kibernetikası" fənni 050618 – "Kimya mühəndisliyi" ixtisası üzrə təhsil alan bakalavr tələbələri üçün tədris olunan məcburi ixtisas fənnidir. Fənn müasir kimya sənayesində avtomatlaşdırma və rəqəmsallaşma trendlərinə uyğun olaraq mühəndis kadrların hazırlanmasında mühüm rol oynayır. Fənnin əsas diqqət mərkəzində olan istiqamətlər: Riyazi Modelləşdirmə: Kimya-texnoloji proseslərin riyazi modellərinin qurulması, simulyasiyası və optimallaşdırılması üsulları. Avtomatik İdarəetmə: Sənaye cihaz, aparat və qurğularının insan amili minimuma endirilməklə avtomatlaşdırılmış idarəolunma prinsipləri. SCADA Sistemləri: Müasir zavod və müəssisələrdə istehsalata vizual nəzarət, məlumatların real vaxt rejimində toplanması (data acquisition) və dispetçer idarəetmə sistemlərinin memarlığı. Məqsəd: Tələbələrə mürəkkəb kimyəvi istehsalatları riyazi modellər və intellektual sistemlər vasitəsilə effektiv şəkildə idarə etmək vərdişlərini aşılamaqdır.

• mühazirə
• seminar
• komanda işi
• təqdimatlar

1. 1

   CLO 1: Kimya kibernetikasının əsas anlayışlarını, prinsiplərini və kimya mühəndisliyində tətbiq sahələrini izah edir.

2. 2

   CLO 2: Kimyəvi-texnoloji sistemlərin idarəetmə, tənzimləmə və avtomatlaşdırma prinsiplərini təhlil edir.

3. 3

   CLO 3: Kimyəvi proseslərin riyazi və funksional modellərini qurur, onların dinamik davranışını qiymətləndirir.

4. 4

   CLO 4: Kimyəvi istehsalat proseslərinin idarə olunmasında istifadə olunan idarəetmə sistemlərini, sensorları və tənzimləyiciləri seçir və onların iş prinsiplərini əsaslandırır.

5. 5

   CLO 5: Kompüter texnologiyalarından və müasir proqram vasitələrindən istifadə etməklə kimyəvi-texnoloji proseslərin modelləşdirilməsi və optimallaşdırılmasını həyata keçirir.

6. 6

   CLO 6: Kimyəvi istehsalat sistemlərinin idarə olunmasını texniki, iqtisadi, təhlükəsizlik və enerji səmərəliliyi baxımından qiymətləndirərək optimal mühəndislik qərarları qəbul edir.

1. 1.
   Məlumatın dərk edil-məsi, saxlanılması və emal edilməsi xüsusiy-yətinə malik istənilən təbiətli sistemləri idarə etmək məqsədilə öyrənilməsi.Lütfi Zadə 5 fundamental elmi nəzəriyyəsi. Mühazirə

   Lütfi Zadənin 5 Fundamental Elmi Nəzəriyyəsi Lütfi Zadə müasir süni intellektin, rəqəmsal idarəetmənin və kompüter elmlərinin bünövrəsini qoyan 5 dahi nəzəriyyənin müəllifidir: Qeyri-səlis Məntiq (Fuzzy Logic) və Qeyri-səlis Çoxluqlar Nəzəriyyəsi (1965): Klassik Aristotel məntiqindəki "0 və ya 1" (bəli/xeyr) əvəzinə, "0 ilə 1 arasında" sonsuz sayda həqiqət dərəcələrini gətirdi. Bu nəzəriyyə kompüterlərə insan kimi "isti", "soyuq", "az qala", "təxminən" kimi qeyri-müəyyən anlayışları dərk etməyə imkan verdi.

   • 1. PLO A: Qeyri-Səlis Riyaziyyat və Sistem Analizi (Bilik)Nəticə: Tələbə qeyri-səlis çoxluqlar nəzəriyyəsinin, mənsubiyyət funksiyalarının ($\mu_A(x)$) və qeyri-səlis məntiqi çıxış sistemlərinin (Mamdani və Sugeno modelləri) riyazi aparatını dərindən bilir. Siqnalların emalında Z-çevirmə üsulunun tətbiq sahələrini elmi səviyyədə şərh edir.
   • 2. PLO B: İntellektual İdarəetmə və Alqoritm Dizaynı (Mühəndislik Tətbiqi) Nəticə: Tələbə qeyri-səlis məntiq əsaslı kontrollerlər (Fuzzy Logic Controllers) layihələndirir. Mürəkkəb istehsalat proseslərini, robototexnika sistemlərini və ya süni intellekt alqoritmlərini "Sözlə hesablama" və "Yumşaq hesablamalar" prinsipləri ilə proqramlaşdırır və optimallaşdırır.
   • 3. PLO C: İnformasiya Təhlükəsizliyi, Etika və Elmi İnnovasiya (Məsuliyyət) Nəticə: Tələbə böyük verilənlərin (Big Data) emalı və idarə edilməsi zamanı informasiya təhlükəsizliyi və etika standartlarına riayət edir. Lütfi Zadə irsinə əsaslanan modern süni intellekt texnologiyalarının sənayeyə inteqrasiyasında və elmi innovasiyaların idarə olunmasında liderlik məsuliyyətini daşıyır.
2. 2.
   Rejimə çıxış, əl ilə idarəetmə. LNT və İS tipik sxemiMühazirə

   MOVZULARİN QİSA İZAH QİSA İ NETİCESİ 3 PLO VE 3EDEBİYYAT PDF LİNKİ VER

   • 1. PLO A: Keçid Proseslərinin Dinamikası (Bilik) Nəticə: Tələbə texnoloji obyektlərin qeyri-stasionar vəziyyətlərini, rejimə çıxış zamanı yaranan dinamik xətaları və keçid xarakteristikalarını bilir. Əl ilə və avtomatik idarəetmə rejimləri arasında "zərbəsiz keçid" (bumpless transfer) alqoritmlərinin riyazi əsaslarını şərh edir.
   • 2. PLO B: İdarəetmə Sxemlərinin Layihələndirilməsi (Mühəndislik Tətbiqi) Nəticə: Tələbə sənaye obyektlərinin funksional avtomatlaşdırma sxemlərini (P&ID - Piping and Instrumentation Diagram) hazırlayır. Lokal tənzimləmə nöqtələri (LNT) ilə mərkəzi idarəetmə sistemi (İS) arasındakı informasiya rabitəsini (Modbus, Profibus vasitəsilə) qurur və kontrollerləri proqramlaşdırır.
   • 3. PLO C: Sənaye Təhlükəsizliyi və Funksional Risk Menecmenti (Məsuliyyət) Nəticə: Tələbə xüsusilə rejimə çıxış mərhələsində kritik sənaye risklərini qiymətləndirir, qəza əleyhinə mühafizə (ESD - Emergency Shutdown) sistemlərini layihələndirir. İnsan amilinin (əl ilə idarəetmədə operator xətalarının) yarada biləcəyi qəzaların qarşısını almaq üçün sənaye təhlükəsizliyi normativlərinin hüquqi məsuliyyətini daşıyır. 📌 Qısaca Yekun Nəticə
3. 3.
   Neft emalı TP AİS -in qısa inkişaf tarixi. MİT və İS -nin tipik sxemiMühazirə

   🔬 Mövzunun Qısa İzahı1. Neft Emalı TP AİS-in Qısa İnkişaf TarixiNeft emalı texnoloji proseslərinin (TP) avtomatlaşdırılması 4 əsas tarixi mərhələdən keçmişdir:1930-1950-ci illər (Yerli Mexaniki Dövr): İdarəetmə birbaşa aparatların yanında quraşdırılmış hidravlik və mexaniki tənzimləyicilərlə həyata keçirilirdi.1950-1970-ci illər (Pnevmatik və Analog Elektronika): Ötürücülər pnevmatik ($0.2-1.0 \text{ bar}$) və ya analoq elektrik siqnalları ($4-20 \text{ mA}$) ilə mərkəzi operator otaqlarındakı böyük şitlərlə birləşdirildi.1970-1990-cı illər (PLC və DCS İnqilabı): Proqramlaşdırıla bilən Məntiqi Kontrollerlər (PLC) və Paylanmış İdarəetmə Sistemləri (DCS) sənayeyə daxil oldu. İdarəetmə rəqəmsallaşdı.2000-ci illərdən bu günə (Ağıllı sənaye - SCADA/IIoT): Sahə avadanlıqları "ağıllı" (Smart/Hart) sensorlara çevrildi. Sistemlər SCADA, MES və Süni İntellekt (APC - Qabaqcıl Proses İdarəetməsi) səviyyələrinə inteqrasiya olundu.

   • 1. PLO A: Sənaye Avtomatlaşdırılmasının Təkamül Strategiyası (Bilik) Nəticə: Tələbə pnevmatik tənzimləmə sistemlərindən rəqəmsal DCS və APC sistemlərinə keçid mərhələlərinin texnoloji fərqlərini bilir. Neft emalı zavodlarında tətbiq olunan iyerarxik idarəetmə səviyyələrini (ISA-95 standartı çərçivəsində) elmi səviyyədə şərh edir.
   • 2. PLO B: Paylanmış İdarəetmə Sistemlərinin (DCS) Dizaynı (Mühəndislik Tətbiqi) Nəticə: Tələbə neft emalı TP üçün Mərkəzi İdarəetmə Məntəqəsi (MİT) və alt İdarəetmə Sistemləri (İS) arasındakı tipik funksional sxemləri qurur. İnteqrasiya olunmuş SCADA və PLC arxitekturalarını layihələndirir, sistemlərarası şəbəkə protokollarını (Industrial Ethernet, Profinet) konfiqurasiya edir.
   • 3. PLO C: Proses Risklərinin İdarə Olunması və Kiber-Təhlükəsizlik (Məsuliyyət) Nəticə: Tələbə neft sənayesində kritik və partlayış təhlükəli proseslərin avtomatik mühafizəsi üçün SIL (Safety Integrity Level) standartlarını tətbiq edir. Mərkəzi idarəetmə mühitində kiber-təhlükəsizlik qaydalarının (IEC 62443) və HSE sənaye təhlükəsizliyi normativlərinin hüquqi məsuliyyətini daşıyır. 📌 Qısaca Yekun Nəticə
4. 4.
   Texnoloji proseslərin idarə edilməsinin funksional ardıcıllığı. Ölçü qurğus unun üç qovşaqları.Texnoloji parametrlərin ölçülməsi. Mühazirə

   Texnoloji Proseslərin İdarə Edilməsinin Funksional Ardıcıllığıİdarəetmə prosesi qapalı bir dövrə (kontur) şəklində, ciddi bir funksional ardıcıllıqla icra olunur:İnformasiyanın qəbulu (Ölçmə): Sensorlar vasitəsilə texnoloji parametrlər (temperatur, təzyiq, səviyyə, sərf) ölçülür və elektrik siqnalına çevrilir.Məlumatın ötürülməsi və emalı: Siqnal mərkəzi kontrollerə (PLC) ötürülür. Kontroller cari qiyməti verilmiş tapşırıq ($Set\ Point$) qiyməti ilə müqayisə edir, aradakı xətanı hesablayır.Qərar qəbulu və İcra: Kontroller xüsusi alqoritmə (məsələn, PİD) əsasən idarəedici siqnal formalaşdırır və onu icra mexanizminə (məsələn, tənzimləyici klapana) göndərir.

   • 1. PLO A: Ölçmə Texnikası və Sensorların İş Prinsipləri (Bilik) Nəticə: Tələbə texnoloji parametrlərin ölçülməsi üsullarını, ölçü qurğularının 3 əsas qovşağının (həssas, aralıq, çıxış) funksional vəziyyətini mükəmməl bilir. Sensorların fiziki iş prinsiplərini (tutumu, induktiv, pyezoelektrik, optik) elmi səviyyədə şərh edir.
   • 2. PLO B: Avtomatlaşdırma Konturlarının və Ölçmə Sistemlərinin İnteqrasiyası (Mühəndislik Tətbiqi)Nəticə: Tələbə sənaye obyektləri üçün funksional idarəetmə zəncirini layihələndirir. Texnoloji mühitin xassələrinə (aqressivlik, özlülük, partlayış təhlükəsi) uyğun olaraq düzgün ötürücülər seçir, cihazların kalibrasiyasını (sıfır və diapazon tənzimlənməsini) həyata keçirir və unifikasiya olunmuş siqnal xətlərini PLC giriş-çıxış ($I/O$) modullarına inteqrasiya edir.
   • 3. PLO C: Metnoloji Standartlar, Kalibrasiya və Keyfiyyət Təminatı (Məsuliyyət) Nəticə: Tələbə sənayedə ölçmələrin dürüstlüyünü qorumaq üçün ölçmə qeyri-müəyyənliyini hesbalayır və cihazların dövri metroloji yoxlanışını (kalibrasiyasını) təşkil edir. ISO 9001 (Keyfiyyət idarəetməsi) və sənaye təhlükəsizliyi qaydaları çərçivəsində ölçmə cihazlarının dürüst işləməsinin hüquqi məsuliyyətini daşıyır.
5. 5.
   Temperaturun,təzyiqin, sərfin,səviyyənin və key-fiyyət parametrlərinin ölçülməsiMühazirə

   ənaye obyektlərində proseslərin təhlükəsiz, optimal və keyfiyyətli idarə olunması üçün real zamanda aşağıdakı əsas parametrlər ölçülür: Temperatur: İki əsas üsulla ölçülür: Təmaslı: Termocütlər (iki fərqli metalın birləşməsində yaranan termo-e.h.q. əsasında) və Termomüqavimətlər (məsələn, Pt100 – temperatur dəyişdikcə metalın elektrik müqavimətinin xətti dəyişməsi əsasında). Təmassız: Pirometrlər (maddənin yaydığı infraqırmızı istilik radiasiyası əsasında). Təzyiq: Maye və ya qazların boru və çən divarlarına göstərdiyi qüvvədir. Ölçmələr üçün tenzometrik (mexaniki gərginliklə müqavimətin dəyişməsi), pyezoelektrik və tutum sensorlarından istifadə edilir. Sənayedə mütləq, izafi və diferensial (təzyiqlər fərqi) təzyiqlər nəzarətdə saxlanılır. Sərf (Flow): Boru kəsiyindən vahid zamanda keçən maddə miqdarıdır. Elektromaqnit (keçirici mayelər üçün), Ultrasəs (akustik dalğaların yayılma sürətinin fərqi), Burulğanlı (Vortex – maneə ətrafında yaranan burulğanların tezliyi) və Diferensial təzyiq (daraldıcı diafraqmalar vasitəsilə) üsulları populyardır.

   • 1. PLO A: Sənaye Ölçmə Texnologiyalarının Fiziki Əsasları (Bilik) Nəticə: Tələbə temperatur, təzyiq, sərf, səviyyə və keyfiyyət parametr sensorlarının fiziki-kimyəvi iş prinsiplərini dərindən bilir. Müxtəlif aqressiv, köpüklənən, yüksək təzyiqli və ya özlü sənaye mühitlərinin ölçmə dəqiqliyinə göstərdiyi təsirləri və xəta mənbələrini elmi səviyyədə şərh edir.
   • 2. PLO B: Sensor Sistemlərinin Seçimi, Kalibrasiyası və İnteqrasiyası (Mühəndislik Tətbiqi)Nəticə: Tələbə texnoloji reqlamentin tələblərinə uyğun olaraq optimal sensor və ötürücüləri (transmitter) seçir. Ölçü cihazlarının sıfır vərəqəsini ($Zero$) və diapazonunu ($Span$) tənzimləyir, unifikasiya olunmuş analoq ($4-20\text{ mA}$) və rəqəmsal (HART, Profibus) siqnalları mərkəzi PLC/DCS idarəetmə sistemlərinə inteqrasiya edir.
   • 3. PLO C: Metroloji Standartlar, Keyfiyyət Təminatı və Sənaye Risk Menecmenti (Məsuliyyət) Nəticə: Tələbə sənaye ölçmələrinin beynəlxalq standartlara (ISO/IEC) uyğunluğunu təmin etmək üçün cihazların dövri metroloji yoxlanışını (kalibrasiyasını) həyata keçirir. Analitik keyfiyyət və sənaye parametrlərinin dürüst ölçülməsi vasitəsilə texnoloji qəzaların və ekoloji tullantıların qarşısının alınmasında birbaşa mühəndislik və hüquqi məsuliyyət daşıyır.
6. 6.
   Əks əlaqə.Müsbət və mənfi əks əlaqə. Tənzimləmə və idarəetmə nəzəriyyəsi. Əsas müddəalar. Keçid prosesi əyrisi (işə salinma əyrisi). Zaman sabiti.Gecikmə vaxtı. Mühazirə

   Mövzunun Qısa İzahı 1. Əks-Əlaqə (Feedback) Nəzəriyyəsi Əks-əlaqə, sistemin çıxışındakı cari məlumatın (nəticənin) girişə ötürülərək idarəedici siqnala təsir göstərməsi prosesidir. İki növü vardır: Mənfi Əks-Əlaqə (Negative Feedback): Çıxış siqnalı girişdəki tapşırıq siqnalından çıxılır (fərq/xəta formalaşır). Bütün avtomatik tənzimləmə sistemləri mənfi əks-əlaqəyə əsaslanır. Məsələn, temperatur yüksəldikdə mənfi əks-əlaqə qızdırıcını söndürür və sistemi sabitlikdə saxlayır. Müsbət Əks-Əlaqə (Positive Feedback): Çıxış siqnalı giriş siqnalının üzərinə əlavə olunur. Bu, sistemin daxili meyillərini daha da gücləndirir və onu qeyri-stabil hala gətirir (məsələn, mikrofondan gələn səsin dinamikə, oradan yenidən mikrofona qayıdaraq kəskin uğultu yaratması).

7. 7.
   İdarəetmə prosesi. Əl ilə idarəetmə. Avtomatik tənzimləyicilər.Avtomatik idarəetmə.Tənzimləyicilərin növləri. M,Mİ və MİD tənzimləyicilər. Mühazirə

   Kimya mühəndisliyində idarəetmə və tənzimləmə prosesləri sənaye müəssisələrinin təhlükəsiz, keyfiyyətli və iqtisadi cəhətdən səmərəli işləməsini təmin edən fundamental sahədir. Müasir istehsalatda texnoloji parametrlərin (temperatur, təzyiq, sərf, konsentrasiya) sabit saxlanılması və ya müəyyən qanunauyğunluqla dəyişdirilməsi idarəetmə sistemləri vasitəsilə həyata keçirilir. Əl ilə idarəetmə: Operatorun texnoloji prosesi vizual və ya cihaz göstəricilərinə əsasən, birbaşa fiziki müdaxilə ilə (məsələn, ventili əl ilə çevirməklə) tənzimləməsidir. Müasir sənayedə bu üsul yalnız qəza və ya quraşdırma rejimlərində istifadə olunur.

8. 8.
   Avtomatik tənzimləyicinin struktur sxemi. Tənzimləyicilərin tənzimləmə qanununları. Mühazirə

   Avtomatik tənzimləyicinin struktur sxemi və tənzimləmə qanunları mövzusu kimya-texnoloji proseslərin avtomatlaşdırılmasının nüvəsini təşkil edir. Bu mövzu çərçivəsində qapalı idarəetmə konturunun (feedback loop) elementləri və bu elementlərin bir-biri ilə informasiya mübadiləsi öyrənilir. Avtomatik Tənzimləyicinin Struktur Sxemi: Standart bir avtomatik tənzimləmə sistemi dörd əsas elementdən ibarətdir: Obyekt (Process): İdarə olunan kimyəvi proses (məsələn, reaktor və ya distillə sütunu). Ötürücü/Hissatçı (Sensor/Transmitter): Texnoloji parametri (temperatur, sərf və s.) ölçür və siqnala çevirir.

   • PLO 1: Struktur Analiz və Modelləşdirmə Bacarığı Tərif: Tələbə avtomatik tənzimləmə sistemlərinin (ATS) prinsipial sxemlərinə əsasən onların funksional və struktur sxemlərini qurmağı, elementlərin qarşılıqlı əlaqəsini təhlil etməyi və riyazi modellərini (ötürmə funksiyalarını) təyin etməyi bacarır.
   • PLO 2: Tənzimləmə Qanunlarının Seçilməsi və Sintezi Tərif: Tələbə texnoloji prosesin dinamik xüsusiyyətlərinə və keyfiyyət tələblərinə (cəldlik, dəqiqlik, dayanıqlıq) uyğun olaraq müvafiq tənzimləmə qanununu (P, PI, PID) seçmək, əsaslandırmaq və sistemin strukturuna inteqrasiya etmək səriştəsinə malikdir.
   • PLO 3: Parametrik Sazlama və Keçid Proseslərinin OptimallaşdırılmasıTərif: Tələbə seçilmiş tənzimləmə qanunlarının əmsallarını (müasir mühəndislik üsulları (məsələn, Ziqler-Nikols metodu) və proqram təminatları (MATLAB/Simulink və s.) vasitəsilə sazlamağı, keçid prosesinin əyrilərini təhlil edərək sistemi optimallaşdırmağı bacarır.

1. 1. Kimya Texnologiyasının Proses və Aparatları (PDF ) 2. İdarəetmə Sistemləri Nəzəriyyəsi və Modelləşdirmə (PDF)3. Avtomatika və Avtomatlaşdırma Sistemlərinin İstismarı (PDF) 4. Avtomatik İdarəetmə və Kibernetik Modulların Əsasları (PDF) 5. Kompüter Modelləşdirməsi və Texnoloji Hesablamalar (PDF)(yeni pəncərədə açılır)