Файл: Методические указания уфа 2020 1 Содержание.pdf

Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Выпускная квалификационная работа бакалавра
по направлению подготовки 15.03.04
«Автоматизация технологических процессов
и производств»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Уфа 2020

1
Содержание
Введение ………………………………………………………………………
2 1.
Выпускная квалификационная работа (ВКР) бакалавра ……...
3 1.1. Концепция бакалаврского образования ……………………
3 1.2. Тематика ВКР бакалавров …………………………………..
3 1.6. Структура типового задания ВКР бакалавра ………………
6 1.4. Структура и объем ВКР бакалавра …………………………
8 2. Защита ВКР бакалавра …………………………………………..
10 3. Критерии оценки ВКР бакалавра ……………………………….
11 4. Требования к оформлению пояснительной записки ВКР
(дополнительно к «Инструкции») ………………………………
13 4.1. Общие требования …………………………………………...
13 4.2. Нумерация разделов, подразделов, пунктов, подпунктов ...
14 4.3. Перечисления и примечания ………………………………..
14 4.4. Требования к стилю изложения ……………………………
15 4.5. Оформление расчетов ……………………………………….
16 4.6. Единицы физических величин ……………………………...
19 4.7. Построение таблиц …………………………………………..
20 4.8. Оформление иллюстраций ………………………………….
22 4.9. Оформление приложений …………………………………...
24 4.10. Оформление программной документации ……………….
24 4.11. Оформление списка литературы ………………………….
25 4.12. Обозначение (шифр) документов ВКР …………………...
27 5. Оформление текстовых документов, содержащих текст, разбитый на графы. Перечень элементов ……………………...
29 6. Требования к оформлению графической документации ……..
31 6.1. Чертежи общего вида ………………………………………….
31 6.2. Нанесение размеров на чертежах …………………………….
32 6.3. Правила выполнения электрических схем …………………...
34 6.4. Правила выполнения схем алгоритмов ………………………
43 6.5 . Оформление плакатов ………………………………………...
44
Приложения
45

2
Введение
Выпускная квалификационная работа является завершающим этапом работы студента на текущей ступени обучения и подведением итогов его общеобразовательной и профессиональной подготовки.
По окончании обучения по направлению подготовки 15.03.04
«Автоматизация технологических процессов и производств» выпуск- нику, успешно прошедшему итоговую государственную аттестацию, наряду с квалификацией (степенью) «бакалавр» присваивается специ- альное звание «бакалавр – инженер».
Студенты-соискатели соответствующей степени защищают ат- тестационные работы на заседаниях Государственных Аттестацион- ных Комиссий (ГАК), утверждаемых приказом Ректора высшего учебного заведения по направлениям и по специализациям подготов- ки и открытых для посещения всеми заинтересованными работника- ми, студентами и аспирантами высшего учебного заведения (за ис- ключением закрытых защит).

3
1. Выпускная квалификационная работа (ВКР) бакалавра
1.1. Концепция бакалаврского образования
Бакалавр – это выпускник высшего учебного заведения с выс- шим техническим образованием, подготовленный к началу трудовой деятельности по выбранному им направлению техники и технологии и к продолжению образования.
Академическая степень бакалавра подтверждает:
• готовность выпускника к работе на начальных должностях проектно-конструкторской; производственно-технологической; орга- низационно-управленческой; научно-исследовательской; сервисно- эксплуатационной; специальных видов деятельности.
• его умение быстро приспособиться к выбранному роду дея- тельности, адаптироваться к окружающей научной и производствен- ной среде и сделать первые шаги в направлении своей будущей карь- еры,
• возможность обучения в магистратуре.
1.2. Тематика ВКР бакалавров
Формирование тематики бакалаврских работ начинается на учебной практике студентов. Как правило, в соответствии с опреде- ленной тематикой должны выполняться курсовые проекты и работы в
7 и 8 семестрах по специальным дисциплинам. Формирование тем осуществляется под руководством руководителей практик 3 и 4 кур- сов и консультантов выпускных работ. Окончательное определение и утверждение тем осуществляется на 1 неделе производственной практики 4 курса, утверждается приказом Ректора высшего учебного заведения по предоставлению кафедр и факультетов.
ВКР бакалавра выполняется в соответствии с графиком учебно- го процесса. После этого на заседании ГАКа происходит защита вы- пускной бакалаврской работы с последующим присуждением акаде- мической степени бакалавра по соответствующему направлению под- готовки.
Тематика ВКР бакалавров должна строиться таким образом, чтобы при их выполнении и защите кандидаты в бакалавры могли

4 проявить знания, умения и навыки, приобретенные ими в процессе обучения в соответствии:
• с Федеральным государственным образовательным стандар- том высшего профессионального образования РФ по соответствую- щему направлению подготовки,
• утвержденным высшим учебным заведением рабочим учеб- ным планам,
• программами дисциплин учебного плана,
• направленностью начальной специальной подготовки.
Поскольку ВКР бакалавров должны носить квалификационный и, одновременно, аттестационный характер, темы работ должны:
• отвечать требованиям актуальности;
• обеспечивать самостоятельность выполнения работы;
• предусматривать необходимость критической проработки до- статочно большого объема технической литературы;
• предоставлять кандидатам в бакалавры возможность обеспе- чивать обязательность использования при подготовке работы знаний, приобретенных при изучении фундаментальных дисциплин;
• обеспечивать возможность анализа технико-экономической или научной значимости проделанной работы.
Направленностью бакалаврской работы должно быть подробное изучение поставленной проблемы, связанной с построением и анали- зом систем автоматизации и управления технологическими и произ- водственными процессами. При этом могут решаться вопросы, свя- занные:
• с анализом некоторого класса изделий или систем – техноло- гических машин, электромеханических, мехатронных устройств, электронных или оптико-электронных систем, программных ком- плексов, систем измерения, автоматизации и управления, информа- ционных систем, систем экологического мониторинга и т.д.;
• с анализом возможностей определенного класса технологии – технологических процессов обработки, сборки или утилизации изде- лий, процессов получения, обработки и представления информации при управлении, процессов управления технологическим оборудова- нием, процессов автоматизированного проектирования определенно- го типа изделий, технологий программирования некоторого класса задач и т.д.;

5
• с анализом методов математического и численного модели- рования производственных, технологических или информационных процессов или систем, изучением определенного класса моделей, способов построения моделей и проверки их адекватности и т.д. Во время выполнения ВКР бакалавра студенты приобретают начальные навыки самостоятельной научно-исследовательской работы. При этом особое внимание должно уделяться сбору и анализу материалов, полученных из научно-технической литературы (монографии, сбор- ники статей, периодика, материалы конференций т.д.). Обязательной является работа в библиотеках, и в среде Интернет.
Название работы должно отражать характер выбранного инже- нерного или научного направления и его практическую ориентацию.
Студент должен чётко определить цель работы и метод (способ) её достижения.
Рекомендуемая тема ВКР бакалавра должна быть посвящена анализу и моделированию конкретной системы (класса систем) ав- томатизации и управления технологическими и производственными процессами (автоматизированным и автоматическим систем управле- ния технологическим оборудованием и техпроцессами, системам ав- томатизированной технологической подготовки производства и др.).
При выборе оборудования предпочтение отдается наиболее совре- менным образцам при наличии эксплуатационной технической доку- ментации. Именно на основе эксплуатационной технической доку- ментации будут выполняться первые этапы анализа.
Название темы типовой ВКР бакалавра рекомендуется начинать со слов «Анализ (и моделирование) системы автоматизированного
(автоматического) управления ...», после которых указывается объект автоматизации и управления, а также необходимые дополнительные сведения о специфике исследования. Например, «Анализ системы управления процессом обработки деталей авиадвигателей на ме- хатронном станке 400V». Если анализируются унифицированные компоненты оборудования или его подсистемы, то это должно быть отражено в названии работы. Например, «Анализ системы автомати- ческого управления электроприводом главного движения металлоре- жущего станка 250V».
Окончательный вариант темы ВКР бакалавра определяется сов- местно с руководителем практики и согласовывается с руководите- лем и консультантом работы.

6
Тема ВКР бакалавра должна формулироваться таким образом, чтобы при ее защите на заседании ГАК члены комиссии смогли вы- нести однозначное суждение не только о возможности присуждения претенденту степени бакалавра, но и принять рекомендации о воз- можности и целесообразности продолжения обучения на следующей ступени образования.
1.3. Структура типового задания ВКР бакалавра
Задание на ВКР бакалавра предполагает решение следующих вопросов:
− изучить эксплуатационную техническую документацию на выбранное технологическое оборудование и техпроцесс;
− определить актуальность проблем автоматизации и управле- ния выбранного технологического оборудования, техпроцесса;
− определить границы объекта управления с указанием управ- ляющих и возмущающих воздействий, выходных переменных;
− разработать математическую модель объекта управления и определить ее параметры;
− определить необходимость применения системы автоматиза- ции и управления;
− дать краткую характеристику технологическому оборудова- нию и техпроцессу (назначение, состав, технологические операции), выделить входящие в его состав системы (подсистемы) автоматиза- ции и управления. Дать их классификацию: программное управление, автоматическое регулирование и пр. Указать технологические (функ- циональные) задачи, решаемые этими системами;
− провести структурно-функциональный и информационный анализ технологического оборудования (процесса);
− выбрать для последующего анализа систему автоматизации и управления, согласовав свой выбор с руководителем практики и кон- сультантом;
− на основе анализа эксплуатационной технической документа- ции и диалога с технологами определить совокупность требований, предъявляемых к анализируемым системам. Например, для САР сформулировать эти требования в терминах теории систем управле- ния: быстродействие, статическая точность, динамическая точность, диапазон регулирования, характер переходных процессов и пр.;

7
− на основе материалов технической документации выполнить чертёж схемы электрической принципиальной системы автоматиза- ции и управления, при необходимости выполнить чертежи схем элек- трической структурной, электрической функциональной;
− определить состав информационных устройств, указать их типы, описать способы сопряжения измерительных преобразователей с объектом управления и устройством управления, определить пере- даточные функции (коэффициенты передачи) измерительных преоб- разователей и их метрологические характеристики (класс точности, разрешающая способность, погрешности и пр.);
− для электрической принципиальной схемы устройства управ- ления составить перечень элементов. Если устройство управления выполнено на основе микропроцессорной техники, то составить ал- горитм управления;
− разработать математическую модель устройства управления и определить ее параметры;
− составить обобщенную математическую модель системы управления (объект управления и устройство управления);
− составить электрическую принципиальную схему силовой ча- сти системы, дать краткое описание схемы с указанием элементов коммутации и защиты;
− на основе математического и численного моделирования с применением пакетов прикладных программ провести анализ основ- ных характеристик системы (например, статических и динамических для САР). Сделать заключение о соответствии характеристик, полу- ченных в результате моделирования, характеристикам заявленным в технической документации. Перечислить недостатки системы управ- ления;
− используя разработанную модель, определить степень влия- ние значимых параметров системы управления на свойства объекта управления;
− дать предложения по усовершенствованию системы управле- ния или провести анализ альтернативного варианта системы управле- ния. Цель усовершенствования системы управления или ее вариант задаются консультантом.

8
1.4. Структура и объем ВКР бакалавра
1.4.1. Общее построение ВКР бакалавра
ВКР бакалавра состоит из двух частей:
- текстовой документации (пояснительная записка, перечень элементов);
- чертежно-графической документации (чертежи, схемы, плака- ты).
Пояснительная записка выполняется в виде 50–70 страниц тек- ста, рисунков и таблиц листов формата А4 без учета приложений
(здесь и далее приводится примерный объем для компьютерного набора текста 14 шрифтом Times New Roman через 1,5 интервала).
Требования к оформлению приведены в разделе 4 настоящих методи- ческих указаний.
Нумерация листов пояснительной записки должна быть сквоз- ной, включая список литературы и приложения. Первым листом яв- ляется титульный лист.
Каждый раздел пояснительной записки следует начинать с ново- го листа.
Графическая документация ВКР должна состоять не менее чем из 2 листов плакатов и 2 чертежей (схем) формата А1, выполненных в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД, СТО УГАТУ 016-2007.
Пояснительная записка к ВКР должна содержать структурные элементы в соответствии с Инструкцией по оформлению ВКР утвер- жденной приказом по УГАТУ № 2272-О от 26.12.2016 г. (далее −
«Инструкция").
1.4.2. Содержание структурного элемента ВКР бакалавра
«Основная часть»
Основная часть ВКР бакалавра может содержать следующие разделы:
- описание устройства и работы исследуемого объекта;
- специальная часть (тема раздела определяется консультантом);
- экспериментальная часть (возможно).
Наименование «Основная часть» в заголовок не выносится.

9
Описание устройства и работы исследуемого объекта. Сле- дует представить материал, полученный в результате выполнения п.
1.3. При этом соискатель должен показать умение использовать зна- ния не только дисциплин направления подготовки, но и естественно- научных и общепрофессиональных дисциплин, умение использовать математический аппарат, обычный для работы в соответствии с вы- бранным направлением, свободное владение методами информаци- онных технологий и средствами информатики.
Для этого раздела ВКР могут быть рекомендованы следующие подразделы:
Описание основ технологии процесса. Данный подраздел ВКР включает описание технологического процесса. В нем описывают и анализируют общие понятия темы работы. Раскрывают сущность процесса (что собой представляет, где и для каких целей использует- ся данный процесс).
Также приводится информация по исходным данным, характе- ристика сырья и готовой продукции.
Описание технологической схемы установки. Описание техно- логической схемы производится по стадиям технологического про- цесса, начиная с поступления и подготовки сырья и кончая получени- ем готового продукта. В описанииуказываются:
• основные технологические параметры процесса, при этом осо- бо выделяются параметры, влияющие на обеспечение качества продукции и безопасность процесса;
• используемое основное оборудование;
• системы регулирования, сигнализаций и блокировок, техно- логических параметров;
• ссылки на чертеж технологической схемы, включенной в со- став регламента.
Описание принципа работы исследуемого оборудования. Данная часть работы представляет собой описание устройства и работы ис- следуемого оборудования. В устройстве перечисляют основные эле- менты и узлы, входящие в состав оборудования, а также их назначе- ние. Изучаются электрические схемы. Далее описывают принцип ра- боты исследуемого оборудования, выполняющего технологический процесс.
Спецчасть. Тема раздела определяется консультантом.
Спецчасть может содержать следующие подразделы.

10
Анализ автоматизируемого технологического процесса или
оборудования как объекта управления. Решаются проблемы в соот- ветствии с п. 1.3 вплоть до разработки структурной схемы объекта управления и решения о необходимости применения системы автома- тического управления и её типа.
Анализ и синтез системы автоматического управления. Осу- ществляется построение функциональной схемы САУ, определение передаточных функций всех её элементов, осуществляется построе- ние структурной схемы САУ. Осуществляется моделирование САУ, определяются показатели качества САУ. Делаются выводы.
Экспериментальная часть. Экспериментальная часть не явля- ется обязательным разделом ВКР и зависит от тематики и направлен- ности ВКР.
В данном разделе приводятся результаты исследований на экс- периментальной установке или в производственных условиях. Мате- риалы исследований могут быть представлены в следующем порядке:
− цели проведения эксперимента;
− описание экспериментальной установки и ее настройка;
− методика проведения эксперимента (планирование экспери- мента и др.);
− правила и меры безопасности при работе на эксперименталь- ной установке;
− математическая обработка результатов эксперимента и их об- суждение;
− научное и практическое значение полученных результатов;
− оценка разработанного образца (устройства, схемы).
− делается оценка, достигнуты ли цели проведённого экспери- мента.
2. Защита ВКР бакалавра
ВКР бакалавра допускается к защите при наличии положитель- ного отзыва руководителя и подписи заведующего кафедрой. Защита работы проводится в сроки, устанавливаемые графиком учебного процесса и распоряжением декана факультета.
Защита ВКР бакалавра происходит на открытом заседании ГАК.
Защита начинается после представления соискателя членам
ГАК. Для изложения основных положений работы соискателю отво-