Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)




Скачать 154.77 Kb.
НазваниеМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Дата конвертации16.11.2012
Размер154.77 Kb.
ТипДокументы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Магистерская программа: Электропривод и автоматика

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ"


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИЭТ; М2.4




Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5


2 семестр



Лекции

36 час

2 семестр

Практические занятия







Лабораторные работы

18 час

2 семестр

Расчетные задания




2 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

180 час

2 семестр

Экзамены




2 семестр

Курсовые проекты (работы)

18

2 семестр

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является формирование у студентов необходимых знаний и умений по применению современных технических средств управления в системах автоматизации различного назначения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);

  • вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий, способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ОК-9).

  • использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

  • демонстрировать навыки работы в коллективе, готовностью генерировать (креативность) и использовать новые идеи (ПК-3);

  • находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);

  • использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

  • использовать прикладное программное обеспечение для расчета параметров и выбора устройств электротехнического и электроэнергетического оборудования (ПК-14);

  • выбирать серийное и проектировать новое электротехническое и электроэнергетическое оборудование (ПК-15);

  • самостоятельно выполнять исследования для решения научно-исследовательских и производственных задач с использованием современной аппаратуры и методов исследования свойств материалов и готовых изделий при выполнении исследований в области проектирования и технологии изготовления электротехнической продукции и электроэнергетических объектов (ПК-38);

Задачами дисциплины являются

  • создать у студентов представление о современных средствах реализации автоматизированных систем управления различного уровня и программных средствах, обеспечивающих их конфигурирование, программирование, отладку и мониторинг в процессе эксплуатации;

  • научить студентов самостоятельно реализовывать различные алгоритмы автоматического и автоматизированного управления, взаимодействия с оператором и системами управления верхнего уровня;

  • сформировать у студента навыки отладки автоматизированных систем управления.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю №10 «Электропривод и автоматика» модуля «Электротехника» направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Электроника», «Теория автоматического управления».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и изучении специальных дисциплин «Электропривод в современных технологиях» профиля №10 «Электропривод и автоматика» модуля «Электротехника» направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • назначение, элементную базу, характеристики и функциональные возможности программируемых контроллеров и промышленных компьютеров, датчиков технологических величин, устройств отображения и ввода технологической информации;

  • основные языки программирования контроллеров стандарта IEC 61131-3, структуру и функциональные возможности программных пакетов, поддерживающих эти языки программирования;

  • назначение, элементную базу, характеристики и функциональные возможности промышленных информационных сетей;

  • назначение, элементную базу, характеристики и функциональные возможности систем управления движением, включая системы числового программного управления;

  • назначение, элементную базу, характеристики и функциональные возможности SCADA и HMI систем, средств их создания, программирования и отладки.

Уметь:

  • использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

  • использовать прикладное программное обеспечение для расчета параметров и выбора устройств электротехнического и электроэнергетического оборудования (ПК-14);

  • выбирать серийное и проектировать новое электротехническое и электроэнергетическое оборудование (ПК-15);

  • самостоятельно выполнять исследования для решения научно-исследовательских и производственных задач с использованием современной аппаратуры и методов исследования свойств материалов и готовых изделий при выполнении исследований в области проектирования и технологии изготовления электротехнической продукции и электроэнергетических объектов (ПК-38);

Владеть:

  • методами программирования с использованием библиотек функциональных модулей различного назначения;

  • навыками эффективной отладки алгоритмов дискретного комбинаторного и последовательностного управления, настройки реализованных программно «аналоговых» регуляторов, обмена информацией с оператором и системой управления верхнего уровня.


4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 252 часа.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Классификация технологических процессов и производственных систем

18

2

4




-

10

Тест: примеры технологических процессов

2

Интерфейсы и локальные информационные сети в системах управления

12

2

6




-

20

Тест: сравнение локальных сетей управления

3

Системы управления движением

64

2

6







10

Тест: режимы работы и оценка параметров движения

4

Программное обеспечение систем управления движением

12

2

6




8

30

Защита лабораторных работ

5

Системы числового программного управления

4

2

4




-

10

Контрольная работа

6

Системы оперативно-диспетчерского управления технологическими процессами

8

2

6




10

20

Защита лабораторных работ




Зачет

2

2

-

-

-

4

Собеседование




Экзамен

12

2

-

-

-

12

Устный




Итого:

180




36

18

18

126




4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

  1. семестр


Классификация технологических процессов и производственных систем

Общая организация производственных систем. История и современные тенденции развития производственных систем. Концепции автоматизации: MIS/CAD - АСУ/САПР, CAM/CAE - АСУТП. Гибкие (комплексно автоматизированные) производственные системы.

Технологический процесс как основа любого производства. Непрерывные, дискретные и непрерывно-дискретные процессы. Общие свойства организации и особенности управления. Уровни управления в производственной системе. Задачи автоматизации управления на технологическом уровне.

Классификация систем управления по степени автоматизации. Структуры и основные компоненты АСУТП – контроллеры, исполнительные элементы, датчики, устройства HMI (человеко-машинного интерфейса). Унификация технических средств на различных уровнях управления и этапах создания, эксплуатации и модернизации системы.
Интерфейсы и локальные информационные сети в системах управления

Общая организация, классификация, свойства и характеристики интерфейсов. Электрическая, информационаая и конструктивная совместимости элементов. Семь уровней базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем ISO 7498. Физический уровень: различные среды распространения сигнала, схемотехника приемо-передатчиков, способы представления сигналов в последовательных интерфейсах.

Уровень канала передачи данных: структура и состав унифицированного набора шин, синхронизация обмена, селекция и арбитраж доступа к информационному каналу, контроль и исправление ошибок, фильтрация сообщений, дистанционный запрос данных, передача данных. Примеры параллельных и последовательных интерфейсов.

Сетевой уровень: топология сетей, маршрутизация, переключение и доступ к подсетям. Организация локальных сетей управления и контроля на базе программируемых контроллеров и персональных компьютеров. Применяемые интерфейсы и протоколы - "полевые" шины. Технические характеристики и ограничения возможностей сети.

Локальные сети CAN, PROFIBUS DP/FMS/PA, AS-Interface, Fieldbus, ControlNet, DeviceNet, Ethernet и др. Технические средства создания сети и возможные конфигурации. Краткая характеристика подключаемых устройств. Взаимосвязь с другими типами сетей.
Системы управления движением

Однодвигательные и многодвигательные системы управления движением. Типовые задачи и структуры систем управления движением. Абсолютные и относительные типы позиционных перемещений. Формирование тахограммы трапецеидального типа и S-образного типа. Контурные перемещения. Перемещения ведущий/ведомый: электронная редукция и сцепление, электронное профилирование, режим летучих ножниц.

Элементы систем управления движением. Серводвигатели и сервоусилители. Отличительные особенности и основные технические характеристики. Сервоусилители модульной конструкции. Варианты реализации обратной связи по положению. Специализированные интерфейсы (на примере Sercos, SynqNet)

Интеллектуальные модули управления в составе ПЛК. Одно- и многоканальные модули позиционирования. Модули кулачкового командоконтроллера. Модули непрерывного или импульсного автоматического регулирования. Модуль прикладных программ пользователя. Интерфейсные модули. Основные технические характеристики, режимы работы, параметрирование и взаимодействие с центральным процессором.

Специализированные аппаратные средства управления движением. Специализированные микроконтроллеры для систем управления движением. Многоосевые контроллеры управления движением. Совмещенные контроллеры-сервоусилители. Интегрированные системы управления движением на базе ПК.

Программное обеспечение систем управления движением. Программные средства управления движением. Программное обеспечение контроллера MAC4 фирмы Maccon. Язык MINT фирмы Baldor. Язык программирования GML ULTRA фирмы Allen-Bradley. PTS (Programmable Transmission System) фирмы Quin Systems Ltd. Сеть SERVOnet
Системы числового программного управления

Основное назначение, классификация и функции СЧПУ. Структуры аппаратных средств СЧПУ и их компоненты. Кодирование и запись управляющих технологических программ. Струкура и формат УП. Символы, функции и команды языков УЧПУ. Подготовительные функции. Размерные перемещения. Системы координат. Функция подачи. Линейная и круговая интерполяция. Коррекция на радиус инструмента. Повышение уровня языка управляющих программ. Формальные параметры. Способы изменения последовательности выполнения кадров УП: повторение участка программы (цикл), переходы (безусловные или условные), технологические подпрограммы, постоянные циклы.
Системы оперативно-диспетчерского управления технологическими процессами

Структура и назначение основных компонентов SCADA и HMI-систем. Интегрированные SCADA и HMI пакеты: GENESIS фирмы Iconics, FactorySuite фирмы Wonderware, TRACE MODE фирмы AdAstra. Состав программных средств, общие и отличительные свойства.

Проект АСУ в ТРЕЙС МОУД. Структура проекта, узлы, объекты базы каналов и системные переменные. Обработка информации в каналах.

Распределенные АСУ. Конфигурирование межкомпонентного взаимодействия. Корректировка проекта в реальном времени. Табличный редактор аргументов. Автопостроение и автопривязка аргументов. Резервирование в АСУ. Обмен с базами данных.
4.2.2. Практические занятия

Не предусмотрены
4.3. Лабораторные работы

2 семестр

Выполняются на базе программных пакетов CoDeSys и Trace Mode 6

№1. Процедура создания проекта в интегрированной среде разработки. Ввод, редактирование и отладка простейших программ.

№2. Визуализация технологического процесса в Trace Mode

№3. Средства вычислений и обработки информации в Trace Mode.

№4. Средства управления в Trace Mode.

№5. Средства структурирования программы в Trace Mode.

№6. Программирование по технологии Grafcet.

№7. Распределенные АСУ в Trace Mode.

№8. Разработка индивидуального проекта АСУ в Trace Mode.

№9. Отладка и защита индивидуального проекта типового расчета.
4.4. Расчетные задания

Примерные темы расчетных заданий: реализация на базе программных пакетов CoDeSys и Trace Mode 6 заданных в виде технического задания режимов ручного и автоматического управления различными объектами: многодвигательным электроприводом, группой однотипного оборудования технологического участка, автоматизация оборудования тепличного хозяйства, «умного» дома...

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы. Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия: проводятся в традиционной форме и с использованием компьютерных презентаций, демонстрационных версий программного обеспечения.

Практические занятия: включают решение практических задач выбора оборудования, разработки алгоритмов и программ, дискуссии, выполнение контрольных работ.

Лабораторные занятия. Лабораторные занятия имеют продолжительность два академических часа. Имеется возможность использовать виртуальный лабораторный практикум в режиме симуляции работы контроллеров в интегрированной среде разработки на ПК.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, к контрольным работам и к лабораторным работам, выполнение индивидуального расчетного задания, написание реферата, подготовку к зачету и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля используются устные опросы перед выполнением лабораторных работ, контрольные работы, тесты, защиты расчетной работы и реферата.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как полусумма оценок зачета и экзамена. Оценка зачета рассчитывается из условия: 0,3(среднеарифметическая оценка за контрольные работы и тесты) + 0,3 оценка за расчетное задание + 0,4 (среднеарифметическая оценка по лабораторному практикуму.)

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Бычков М.Г. Распределенные системы управления и промышленные информационные сети. Учеб. пособие – М.: Издательство МЭИ, 2003

  2. Бычков М.Г. Аппаратные средства систем управления движением. Учеб. пособие – М.: Издательский дом МЭИ, 2007

  3. Коммуникация в технике автоматизации / Ханс-Петер Бойерле и Гюнтер Бах-Беценар. - Берлин; Мюнхен: АО Siemens, [отд. изд.], 1991 (Автоматизация производства) ISBN 3-8009-1563-4

б) дополнительная литература:

  1. Харазов В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами. - Санкт-Петербург: Издательство "Профессия", 2009. - 550 с. ISBN: 978-5-93913-176-6

  2. Парр Э. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. - БИНОМ. Лаборатория знаний., 2007. - 516с. ISBN: 978-5-94774-340-1

  3. Шандров Б. В. Технические средства автоматизации: учебник для студeнтов высших учебных заведений. Москва. Издательский центр «Академия», 2007. — 368 с.


7.2. Электронные образовательные ресурсы:

http://www.plcs.net/contents.shtml - образовательный ресурс по основам ПЛК на английском языке

http://www.schneider-electric.ru/sites/russia/ru/products-services/automation-control/automation-control.page - документация на русском языке департамента «Промышленная автоматизация» фирмы Schneider Electric

http://www.automation-drives.ru/as/support/documentation/ - документация на русском языке департамента «Автоматизации и приводов» (A&D) фирмы Siemens
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а также учебной лаборатории, оснащенной персональными компьютерами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и профилю «Электропривод и автоматика».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Бычков М.Г.
"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИЭТ

к.т.н. профессор Грузков С.А.
"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой АЭП к.т.н., профессор Сергиевский Ю.Н..

Похожие:

Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет)
Профиль(и) подготовки: Промышленная теплоэнергетика, Энергообеспечение предприятий
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет)
Профиль подготовки: Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт проблем энергоэффективности (ипээф)
«Стратегическое планирование» в освоении научных основ методологии, моделей, методов и практических инструментов стратегического...
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет)
...
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет)
...
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет)
...
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) icon«Формирование экологических показателей автомобиля» 
Московский государственный автомобильно-дорожный  институт (технический университет) 
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconРеферат в аспирантуру на тему: «Организация видеопроизводства»
Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconДокладов, план работы преподавателя со студентом по индивиду
«московский государственный институт   радиотехники, электроники И автоматики   (технический университет)» 
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconОтчет государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Разместите кнопку на своём сайте:
TopReferat


База данных защищена авторским правом ©topreferat.znate.ru 2012
обратиться к администрации
ТопРеферат
Главная страница