электротехнического оборудования и систем; участия в монтажных,
наладочных, ремонтных и профилактических видах работ с электроэнергетическим и электротехническим оборудованием; освоения нового электроэнергетическое и электротехническое оборудования.
Методические указания по организации и проведению самостоятельной работы студентов могут быть использованы преподавателями на учебных занятиях по данной дисциплине, студентами при освоении дисциплины.
Методические указания руководства самостоятельной работой студентов:
Четко ставить задачу предстоящей самостоятельной работы.
Добиваться, чтобы студенты выполняли самостоятельную работу осознанно, то есть ясно представляли теоретические основы выполняемых действий.
Вовремя предупреждать студентов о типичных ошибках и возможных способах их избегания.
Оказывать студентам помощь, не вмешиваясь в их работу без необходимости.
При допущении студентами ошибок подводить их к осознанию и пониманию сути и причин ошибок, с тем чтобы студенты самостоятельно нашли способ их предупреждения и устранения.
Практиковать промежуточный контроль хода и результатов самостоятельной работы студентов.
Рационально распределять задания самостоятельной работы по сложности с учетом индивидуальных особенностей и способностей студентов.
Стимулировать и поощрять проявления творческого подхода студентов к выполнению заданий.
Умело сочетать индивидуальную и коллективную работу студентов.
При оценке хода и итогов самостоятельной работы студентов исходить из положительных моментов в их работе.
6
Постоянно практиковать в ходе самостоятельной работы обращение студентов к разным источникам информации.
Методические рекомендации для студентов при выполнении самостоятельной работы:
1.Внимательно прочитайте материал по конспекту, составленному на учебном занятии при изложении материала преподавателем.
2.Прочитайте тот же материал по учебнику, учебному пособию.
3.Постарайтесь разобраться с непонятным, в частности новыми терминами. Часто незнание терминологии мешает студентам воспринимать материал на теоретических и лабораторно - практических занятиях на должном уровне.
4.Составьте план прочитанного, то есть объедините главные мысли в единое целое.
5.Ответьте на контрольные вопросы для самопроверки, имеющиеся в учебнике или предложенные преподавателем.
6.Кратко перескажите содержание изученного материала «своими словами».
7.Заучите «рабочие определения» основных понятий, законов.
8.Освоив теоретический материал, приступайте к выполнению заданий, упражнений; решению задач, расчетов самостоятельной работы;
составлению графиков, таблиц.
1. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение.
Общая характеристика задач, относящихся к вопросу разработки и эксплуатации систем комплексной автоматизации технологических процессов. Предмет дисциплины «Синтез автоматизированных технологических комплексов отрасли», его построение, связь со смежными дисциплинами, место дисциплины в общей системе образования магистра.
7
Что такое физический и технический процесс. Основные понятия и определения в АСУ ТП.
Раздел 2. Функции автоматизированных систем управления.
Полная и краткая классификация функций автоматизированных систем управления ТП. Анализ основных функций современной АСУ ТП – мониторинг, управление, автоматическое управление. Связь физических и технических процессов. Классификация технических средств регулирования.
Государственная система приборов в технических средствах автоматизации,
унифицированные сигналы.
Раздел 3. Особенности цифрового управления технологическими процессами. Реальное время.
Особенности представления цифровых систем управления в моделях.
Структура системы цифрового управления процессом. Примеры технологических процессов и их классификация. Понятия реального времени. Обзор современных операционных систем реального времени
VxWorks, OS-9, PSOS, QNX, LynxOS. Общие требования, предъявляемые к операционным системам реального времени. Классификация операционных систем по времени реакции на внешнее событие. Примеры применения операционной системы Windows NT в задачах автоматизации технологических процессов. Ядра реального времени.
Раздел 4. Виды обеспечения АСУ ТП.
Обзор видов обеспечения АСУ ТП – оперативный персонал,
организационное обеспечение, информационное обеспечение, программное обеспечение.
Раздел 5. Архитектура современных систем КАТП.
Обзор непрерывных, дискретно-непрерывных и дискретных процессов.
Анализ и сравнительная оценка централизованных и распределенных систем АСУ ТП. Функциональные схемы. Достоинства и недостатки. Обобщенная структура АСУ ТП. Классификация промышленных объектов управления.
Раздел 6. Архитектуры современных систем с ЧПУ.
8
Обзор и сравнительная оценка систем CNC, PCNC-1, PCNC-2, PCNC-3, PCNC-4. Примеры современных систем с ЧПУ различных производителей.
Пути развития таких систем. Примеры реализации систем PCNC с открытой архитектурой.
Раздел 7. Системы АСУ ТП с распределенной архитектурой.
Обзор современных систем АСУ ТП базирующихся на распределенной архитектуре, сравнительная оценка с централизованными АСУ ТП.
Особенности построения систем автоматики с распределенной архитектурой.
Программное аппаратное обеспечение.
Раздел 8. Оценка качества регулирования САУ.
Критерии, определяющие качество регулирование технологических процессов – точности, величины запаса устойчивости, быстродействии,
интегральные критерии. Типовые задающие воздействия, применяющиеся для оценки качества регулирования. Прямые методы оценки качества по виду переходной характеристики. Понятие управляемости и наблюдаемости.
Раздел 9. Надежность системы.
Понятие надежности системы автоматизации, коэффициента готовности, среднего времени наработки на отказ, среднего времени восстановления. Примеры расчета вероятности выхода из строя системы АСУ ТП. Функция надежности, кривая интенсивности отказов. Обзор элементов избыточности системы АСУ ТП.
Раздел 10. Надежность программного обеспечения.
Понятие надежности программного обеспечения АСУ ТП.
Классификация отказов программного обеспечения. Резервирование избыточности программного обеспечения.
Раздел 11. Методы синтеза регуляторов.
Обзор методов синтеза регуляторов применяемых в системах АСУ ТП.
Особенности настройки с учетом дискретности системы управления по времени.
Раздел 12. Программное обеспечение систем КАТП.
9
Обзор сред разработки программного обеспечения систем КАТП –
Borland C++ Builder, Delphi, CodeSys, UltraLogik32. Обзор специализированных программных пакетов для управления АСУ ТП – Trace Mode, Genesis32, SIMATIC, Citect, LabView.
Раздел 13. Промышленные компьютеры и контроллеры.
Обзор современных промышленных одноплатных компьютеров.
Спецификации и характеристики. Требования, предъявляемые к одноплатным компьютерам при создании систем АСУ ТП.
Раздел 14. Стандарты промышленных компьютеров.
Обзор и сравнительная оценка современных стандартов встраиваемых компьютеров – PC/104, PC/104-PLUS, PCI/104, EBX, EPIC, ETX, XTX, COM Express, Mini-ITX, MicroPC , 3,5", 5,25". Примеры промышленных компьютеров различных производителей. Варианты крепления и монтажа плат.
Раздел 15. Программируемые логические контроллеры.
Понятие и общие сведения о программируемых логических контроллерах (ПЛК). Особенности и состав построения ПЛК. Классификация ПЛК. Критерии выбора ПЛК при построении системы АСУ ТП. Стандарты языков программирования ПЛК – SFC, LD, FBD, ST, IL. Достоинства и недостатки языков МЭК. Среда разработки – Logo Soft Comfort.
Раздел 16. Исполнительные устройства.
Общие сведения. Назначение и классификация. Обзор исполнительных устройств – общепромышленные сервоприводы, преобразователи частоты,
софтстартеры.
Раздел 17. Датчики в системах КАТП.
Общие сведения о датчиках в системах КАТП. Обзор и классификация
– омические датчики, потенциометрические датчики, фоторезистивные,
индуктивные, магнитоупругие, емкостные, индукционные,
термоэлектрические, пьезоэлектрические, акселерометры, энкодеры,
резольверы, датчики линейных перемещений.
10