МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ) ___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника
Профиль(и) подготовки: Электропривод и автоматика
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"ЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ"
Цикл: | профессиональный | |
Часть цикла: | ИЭТ; Б3.18 | |
№ дисциплины по учебному плану: | 18 | |
Часов (всего) по учебному плану: | 216 | |
Трудоемкость в зачетных единицах: | 6 | |
Лекции | 36 час | 7 семестр |
Практические занятия | 18 час | 7 семестр |
Лабораторные работы | 18 час | 7 семестр |
Расчетные задания, рефераты | 20 час самостоятельной работы | 7 семестр |
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 144 час | 7 семестр |
Экзамены | 7 семестр | |
Курсовые проекты (работы) | 7 семестр |
Москва - 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины – дать обучающимся понимание важной роли систем управления в автоматизации как собственно электроприводов, так и в автоматизации технологических установок на основе электроприводов и подготовить обучающихся к решению задач автоматизации работы электроприводов на основе систем управления.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
· способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
· к самостоятельной индивидуальной работе в своей профессиональной области(ОК-7);
· способностью и готовностью использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);
· готовностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);
· способностью формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);
· готовностью участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-8);
· способностью разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9);
· способностью использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-11);
· способностью применять способы графического отображения геометрических образов изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-12);
· готовностью разрабатывать технологические узлы электроэнергетического оборудования (ПК-17);
· готовностью понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-41);
· готовностью проводить эскизное проектирование отдельных узлов низковольтных комплектных устройств (НКУ) и электропривода (ЭП) в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных методов (ПСК-3).
Задачи дисциплины :
· дать материал, дополняющий дисциплины «Теория автоматического управления», «Электрический привод» практической направленностью управления применительно к электроприводам;
· научить обучающихся читать и анализировать электрические схемы систем управления электроприводов, составлять несложные алгоритмы дискретных систем управления на контактной и бесконтактной элементной базе.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Электропривод и автоматика», направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Электрический привод», «Электрические аппараты», «Теория автоматического управления».
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплины «Регулирование координат электропривода».
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
· основные источники научно-технической информации по тематике электропривод и автоматика (ОК-1, ОК-7, ПК-1);
· назначение, функциональный состав и способы описания систем управления электроприводов (СУЭП) (ПК-3, ПК-11, ПК-12);
· типовые узлы релейно-контакторных систем управления (РКСУ) электроприводов (ПК-12);
· приёмы построения СУЭП на основе логических элементов, программируемых логических матриц и промышленных контроллеров (ПК-7, ПК-8, ПК-9, ПК-17, ПК-41).
Уметь:
· анализировать технологический процесс как объект управления для электроприводов соответствующих механизмов (ПК-3);
· уметь читать электрические схемы СУЭП на релейно-контакторной и бесконтактной элементной базе (ПК-11, ПК-41);
· составить алгоритм и электрическую схему логической системы управления на контактной и бесконтактной аппаратуре (ПК-7, ПК-8, ПК-9, ПК-12, ПК-41, ПСК-3);
· производить моделирование процессов в разработанных схемах с использованием программ математического моделирования и на натурных объектах (ПК-11).
Владеть:
· методикой синтеза логических систем управления (ОК-7, ПК-3);
· навыками математического моделирования объектов изучения на базе стандартных пакетов прикладных программ (ПК-11).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 216 часов.
№ п/п | Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации | Всего часов на раздел | Семестр | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) | |||
лк | пр | лаб | сам. | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | Общая характеристика систем управления электроприводов СУЭП) | 17 | 7 | 6 | 1 | 0 | 10 | |
2 | Релейно-контакторные системы управления (РКСУ) | 49 | 7 | 10 | 5 | 4 | 30 | Контрольная работа по анализу РКСУ |
3 | Построение логических систем управления (ЛСУ) | 35 | 7 | 10 | 5 | -- | 20 | Контрольная работа по синтезу ЛСУ |
4 | Реализация логических систем управления | 67 | 7 | 10 | 5 | 12 | 40 | Контрольная работа по реализации логических СУЭП |
Зачет | 12 | 7 | -- | 2 | 2 | 8 | защита расчётного задания | |
Экзамен | 36 | 7 | -- | -- | -- | 36 | устный. | |
Итого: | 216 | 36 | 18 | 18 | 144 |
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции
Введение. Задачи дисциплины, её структура, виды занятий. Текущая и итоговая отчётность студентов по изучаемой дисциплине.
Общая характеристика систем управления электроприводов (СУЭП). Понятие и классификация СУЭП. Верхний и нижний уровни управления в электроприводах. Элементная база и алгоритмы СУЭП. Понятие о непрерывных системах управления. Логическая форма алгоритмов в терминологии двухуровневой чёткой классической логики и многоуровневой нечёткой логики (фаззи-логики). Логические системы управления (ЛСУ) электроприводов.
Релейно-контакторные системы управления (РКСУ) электроприводов. Понятие РКСУ, их роль в автоматизации электроприводов. Функциональный состав и типовые узлы РКСУ. Форма описания, анализ и примеры выполнения РКСУ. Метод типовых узлов в построении РКСУ электроприводов.
Построение логических систем управления. Типовые режимы работы электроприводов технологических установок. Конечный автомат как математическая модель ЛСУ. Описание ЛСУ в форме таблиц переходов и выходов, циклограмм и структурных формул. Синтез ЛСУ методом циклограмм. Примеры выполнения синтеза ЛСУ.
Реализация логических систем управления. Алгоритмы и схемные решения ЛСУ с использованием программируемой логической матрицы, аппаратного контроллера и программируемого логического контроллера.
4.2.2. Практические занятия
Анализ типовых узлов и способы их описания
Примеры построения РКСУ методом типовых улов
Примеры выполнения синтеза ЛСУ методом циклограмм
Составление по алгоритмам схем для дискретных систем управления с использованием логических элементов низкой степени интеграции, программируемой логической матрицы, программируемого логического контроллера.
4.3. Лабораторные работы
№ 1. РКСУ двигателем постоянного тока.
№ 2. РКСУ позиционного электропривода.
№ 3. Позиционный электропривод с управлением на базе программируемой логической матрицы.
№ 4. Позиционный электропривод с управлением на базе программируемого логического контроллера.
4.4. Расчетные задания
Выполнение синтеза дискретной системы программного управления двигателем в цикловом режиме работы.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
«Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.
Практические занятия включают решение задач, моделирование результатов, дискуссии, выполнение контрольных работ.
Лабораторные работы включают натурные исследования типовых узлов СУЭП, проверку методов синтеза СУЭП и знакомство со средствами реализации СУЭП.
Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, изучение раздаточного схемного материала, работу над расчётным заданием, подготовку к зачету и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, защита расчётного задания.
Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.
Оценка за освоение дисциплины, определяется как среднеарифметическая оценка из оценок за контрольные и лабораторные работы, расчётное задание и ответ по экзаменационному билету.
В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
1. , Осипов управления электроприводов. –М.: Издательский центр «Академия», 2006.-304с.
2. Елисеев -контакторные системы управления электропривода..М.: МЭИ, с.
б) дополнительная литература:
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
aep. mpei. *****
а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
www. – программное обеспечение для разработки систем на базе программируемых логических матриц.
б) другие:
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.
Для проведения лабораторных работ используется специализированная лаборатория кафедры Автоматизированного электропривода.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» по профилю «Электропривод и автоматика».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
к. т.н., доцент
"СОГЛАСОВАНО":
Директор ИЭТ
к. т.н. профессор
"УТВЕРЖДАЮ":
Зав. кафедрой АЭП
к. т.н., профессор
