Файл: Рабочая учебная программа дисциплины.doc

СОДЕРЖАНИЕ
1. Рабочая учебная программа дисциплины....................................................4

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины............................................................. 4

1.2. Содержание дисциплины.................................................................................5

1.2.1. Основные разделы дисциплины...................................................................5

1.2.2. Структура дисциплины.................................................................................7
2. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.......................................10

2.1. Задания и методические рекомендации по проведению лабораторных

работ (Лабораторные практикумы) ........................………............................... 10

2.2. Задание на курсовой проект и методические указания по его выполнению...........................................................................................................50

2.2.1. Задание на курсовой проект и методические указания по его выполнению......................................................................................................... 50

2.2.2. Задания на контрольные работы и методические указания по их выполнению......................................................................................................... 75

2.3. Перечень основной и дополнительной литературы...................................94

2.3.1. Основная литература..................................................................................94

2.3.2. Дополнительная литература......................................................................94

2.4. Требования к уровню освоения программы и формы текущего и промежуточного контроля знаний (зачёт, экзамен)..........................................96

2.4.1. Квалификационные требования................................................................96

2.4.2. Вопросы для самопроверки знаний..........................................................97
4. Электронное учебно-методическое обеспечение дисциплины..............95
5. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения

текущего и промежуточного контроля знаний............................................97

5.1. Тесты по дисциплине «Системы управления технологическими

процессами и информационные технологии» ..................................................97

5.2. Вопросы к экзаменационным билетам........................................................157
6. Материально-техническое обеспечение дисциплины

(описание специализированных аудиторий, лабораторий, перечень оборудования)..................................................................................................... 159
7. Инновационные методы обучения (исследовательские методы, тренинговые формы, модульно-кредитные и модульно- рейтинговые системы обучения)

---

....................................................................160

1. Рабочая учебная программа дисциплины
1.1. Цель и задачи изучения дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Системы управления технологическими процессами и информационные технологии», является освоение методов автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами.

Задачи изучения дисциплины. Студент должен:

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ: об автоматических и автоматизированных системах управления технологическими процессами и основных принципах их синтеза.

ЗНАТЬ: основные алгоритмы и принципы управления технологическими процессами.

УМЕТЬ: синтезировать системы автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами.

ПРИОБРЕСТИ НАВЫКИ: самостоятельной разработки и практического применения систем автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами.

1.2. Содержание дисциплины
1.2.1. Основные разделы дисциплины
Тема 1. Введение

Предмет и задачи курса. Необходимость проведения комплексных мероприятий по автоматизации управления технологическими процессами. Совокупность задач, решаемых при разработке автоматизированных систем управления технологическими процессами. Роль информационных технологий в процессе автоматизации.
Тема 2. Назначение, цели и функции систем управления технологическими процессами
Понятие о технологическом процессе. Понятие, цели и задачи управления технологическими процессами. Понятие об управляющем устройстве. Алгоритм управления и алгоритм функционирования. Предмет и основные понятия кибернетики. Понятие о технологическом объекте управления. Понятие о технологических параметрах. Контроль и регулирование технологических параметров. Структурная схема системы управления технологическим процессом. Цели и задачи автоматизации управления технологическими процессами, понятие критерия управления и оптимальности. Автоматизированные и автоматические системы управления.
Тема 3. Классификация систем управления

технологическими процессами.

Локальные системы контроля, регулирования и управления (ЛСКРиУ). Цели и область применения ЛСКРиУ. Типовая структура ЛСКРиУ и состав технических средств. Понятие локального автоматического регулятора. Программное управление. Централизованные системы контроля, регулирования и управления (СЦКРиУ). Цели, задачи и область применения СЦКРиУ. Типовая структура СЦКРиУ. и состав технических средств. Понятие дистанционного и логико-командного управления. Программируемые логические контроллеры (ПЛК). Центральный пульт контроля и управления. Системы отображения параметров технологических процессов, приборы сигнализации, регистрации, вызывного контроля, мнемосхемы, табло. СЦКРиУ с

---

многоканальными средствами контроля и регулирования, типовая структура, состав технических средств. Автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Тема 4. Автоматизированные системы управления

технологическими процессами (АСУТП)
Определение АСУТП. Понятие автоматизированного технологического комплекса. Цели и задачи АСУТП. Понятие об оптимизации управления технологическими процессами. Обобщенная блок-схема АСУТП. Комплекс типовых функций АСУТП. Управляющие функции АСУТП. Информационные функции АСУТП. Вспомогательные функции АСУТП. Принципы построения и классификация АСУТП. Типовая структура централизованной АСУТП. Управляющие вычислительные машины (УВМ) и устройства связи с объектом (УСО). Типовая структура АСУТП с прямым цифровым управлением. Типовая структура АСУТП с супервизорным режимом управления. Система связи оператора-технолога и технологического процесса в АСУТП. Информационные системы отображения технологических процессов в АСУТП. IBM PC совместимые компьютеры и контроллеры в АСУТП. Программное обеспечение SCADA для IBM PC совместимых компьютеров. Типовой состав технических средств АСУТП. Понятие о распределенных АСУТП.
Тема 5. Распределенные АСУТП

Управление процессами с распределенной архитектурой. Функционально-целевая децентрализация. Топологическая децентрализация. Понятие микропроцессорной системы. Многомашинные системы. Многопроцессорные системы. Мультимикропроцессорные системы. Понятие локальной вычислительной сети (ЛВС). Локальные управляющие вычислительные сети. Топология распределенных АСУТП. Средства построения ЛУВС с магистральной структурой.
Тема 6. Основы теории автоматического управления.

Основы математического моделирования объектов управления. Понятие об идентификации технологического объекта управления. Параметрическая схема объекта управления. Автоматические системы регулирования. Регулирование по возмущению и по отклонению, комбинированные системы. Алгоритмы регулирования и управления. Адаптивное управление. Элементарные звенья их статические и динамические характеристики. Понятие о линейных элементах. Линеаризация реальных нелинейных элементов. Статические и динамические характеристики технологических объектов управления. Классификация автоматических регуляторов. Качество процесса регулирования.

---

1.2.2. Структура дисциплины
ЧАСЫ ПО УЧЕБНОМУ ГРАФИКУ

Спец.	Курс	Форма обучения	Объем работы студента					Формы контроля
			Всего	Лекции	Лаб. раб.	Практич. занятия	С Р И З	Курс. работа	Контр. работа	Экзамен
270100 ()	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270300	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270400	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270500	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270700	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270800	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
271200	5	П.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1

Распределение часов по самостоятельной работе студентов

---

№ п/п	Вид деятельности	Кол-во часов
1.	Изучение рекомендуемой литературы	80
2.	Выполнение контрольных домашних заданий	20
3.	Подготовка ответов по вопросам самостоятельной работы при подготовке к практическим занятиям	6
4.	Предварительное тестирование по темам занятий	3
5.	Подготовка (Рефератов,курсовых работ,контрольных работ)	30
	Итого:	139

Тематический план лекций

Наименование темы Кол-во часов

1. 
   Основные понятия кибернетики. Определение автоматизи- 2
   

рованных систем управления. Классификация систем

управления технологическими процессами.

Техническое обеспечение АСУТП. Комплекс технических

средств локальных информационно-управляющих систем и

агрегатная система вычислительной техники.

Автоматические системы регулирования. Анализ АСР.

Стадии создания систем автоматизации. Пример системы

управления конкретного технологического процесса.
Тематический план лабораторных занятий

Наименование лабораторной работы Кол-во часов

1. Состав и функции специализированного стенда 2

на базе микропроцессорного панель-контроллера.

Схемы подключения дискретных входов/выходов.

Система программирования.

2. Разработка программного обеспечения 2

с реализацией стандартных функций таймера
ЧАСЫ ПО УЧЕБНОМУ ГРАФИКУ

Спец.	Курс	Форма обучения	Объем работы студента					Формы контроля
			Всего	Лекции	Лаб. раб.	Практич. занятия	С Р И З	Курс. работа	Контр. работа	Экзамен
270100 ()	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270300	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270400	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270500	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270700	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
270800	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1
271200	3	С.ф.о. Заоч.	145	2	4	-	139	1	-	1

---