Приложение .1

Описание дисциплины

Образовательная программа по специальности 140306 «Электроника и автоматика физических установок»

Дисциплина «Современные компьютерные технологии»

Семестр 9 

Условное обозначение (код) в учебных планах – СД. Ф.10 Пререквизиты

«Информатика» – ЕН. Ф.2

«Микропроцессорные системы» – СД. Ф.6

«Теория информации и ее приложение в автоматизированных системах» – СД. Ф.8

«Теория автоматического управления» – ДС.1

«Цифровые системы управления» – ДС2

Кредитная стоимость дисциплины Цель изучения дисциплины – изучение эффективных методов и современных средств автоматизации проектирования программного обеспечения (ПО) сложных многоуровневых распределенных систем управления Результаты обучения – после изучения дисциплины студент должен:

·  знать структуру операционных систем, алгоритмы планирования задач, механизмы межзадачного взаимодействия, инструментальное программное обеспечение для разработки систем технологического мониторинга, принципы построения распределенных систем автоматизации, языки технологического программирования.

·  уметь разрабатывать программное обеспечение узлов распределенной АСУ ТП и рабочих мест операторов с использованием специализированного инструментального обеспечения из состава SCADA-систем.

·  иметь опыт использования SCADA - системы Trace Mode при проектировании программного обеспечения АСУ ТП.

Содержание дисциплины

6.1. Современные компьютерные технологии в области автоматизации. Тенденции развития автоматизированных систем. Структуры. Технические средства автоматизации. Специализированное программное обеспечение.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

6.2. Операционные системы реального времени. Понятие реального времени. Основные характеристики операционных систем реального времени (ОС РВ). Методы синхронизации задач и разделения ресурсов. Особенности и технические характеристики наиболее распространенных операционных систем реального времени

6.3. Операционные системы (ОС) верхнего уровня автоматизированных систем. Специализированные сетевые ОС. Офисные операционные системы. Характеристики. Основные функции. Особенности распространенных ОС верхнего уровня автоматизации.

6.4. Методы повышения эффективности системного программного обеспечения. Управление памятью и задачами. Способы построения файловых систем. DLL - библиотеки. Механизм динамического обмена данными (DDE). Технология компоновки и встраивания объектов (OLE). Стандарт взаимодействия между программными компонентами систем сбора данных и управления (OPC).

6.5. SCADA - системы. Назначение. Структура. Основные функции. Общие сведения о системе Трейс Моуд. Структура проекта. Каналы прохождения информации в системе Трейс Моуд. Типы каналов. Значения на каналах и процедуры их обработки. Связь с реальными каналами ввода - вывода информации.

6.6. Организация обработки данных и управление. Первичная обработка данных (сглаживание, фильтрация импульсных помех, устранение дрейфа и т. д.). Выполнение расчетных и логических задач. Математические модели. Реализация законов управления. Инженерная психология и разработка графического интерфейса оператора.

6.7. Структура Монитора реального времени (МРВ) и особенности запуска в реальном времени. Приоритеты выполнения задач. Временные характеристики системы и ее настройка. Контроль текущего состояния и ошибок при работе операторских станций. Автосохранение параметров при перезапуске. Защита операторских станций от несанкционированного доступа.

6.8. Обмен данными с приложениями WINDOWS. Механизм DDE. Информационный обмен с базами данных предприятия через механизм ODBC. Динамический обмен данными между МРВ и электронной таблицей Excel. Информационный обмен с базами данных Visual FoxPro, Access.

6.9. Архивирование и документирование. Система архивов Трейс Моуд. Работа с локальными архивами технологической информации. Глобальный архив проекта. Создание отчетов. Просмотр архивных данных. Экспорт данных из архивов Трейс Моуд в приложения WINDOWS.

6.10. Связь с аппаратурой ввода/вывода. Использование встроенных протоколов. Настройка последовательных портов. Обмен данными с элементами устройств связи с объектом (УСО) и контроллерами (встроенные возможности). Расширение возможностей система. Подключение внешних алгоритмов обработки данных. Разработка драйверов оборудования нижнего уровня АСУ ТП.

6.11. Создание распределенных систем управления. Реализация различных режимов сетевого обмена данными между узлами проекта (файловый, «точка-точка», «один ко многим»). Настройка сетевого обмена. Использование последовательного интерфейса для создания распределенных систем управления.

6.12. Средства автоматизации программирования микропроцессорных контроллеров. Программирование на языках по стандарту МЭК 1131.

Основная и дополнительная литература

Основная литература:

1.  У. Столлингс Операционные системы. – М: Вильямс, 2002. – 848с.

2.  Э. Танненбаум Современные операционные системы. – С-Пб: Питер, 2002.-1040 с.

3.  SCADA-системы как инструмент проектирования АСУ ТП. –М: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2004.

4.  , , SCADA-системы: взгляд изнутри.- М: Издательство РТСофт, 2с.

5.  Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования. М: Солон-Пресс, 2с.

Дополнительная литература:

1.  , Корнеева программно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУ ТП. –М: Научтехлитиздат, 2001г.

2.  У. Столлингс Структурная организация и архитектура компьютерных систем. – М: Вильямс, 2002. – 896с.

3.  , Молчанов программное обеспечение. –С-Пб: Питер, 2002 – 736с.

4.  Смирнов вычислительных систем. - М.: Наука, 1990, 320 с.

5.  Финогенов измерительных систем реального времени.- М.: Энергоатомиздат, 1990, 256 с.

6.  Гладков в Microsoft Windows. В 2-х ч., - М.: Диалог-МИФИ, 1с.

7.  , Microsoft Windows 3.1. Библиотека системного программиста. - М: Диалог-МИФИ, 1995, 288 с.

8.  , Фролов система IBM OS/2. Библиотека системного программиста. - М.: Диалог-МИФИ, 1995, 272с.

9.  UNIX - общее руководство. - М: Диалог-МИФИ, 1996, 287 с.

А. Робачевский Операционная система UNIX. СПб: BHV, 1997, 508с.

Использование программного обеспечения – программный комплекс SCADA-системы TraceMode IDE 6.06.2. Перечень лабораторных работ:

9.1. Знакомство с инструментальным программным обеспечением (ПО) TRACE MODE

9.2. Знакомство с особенностями проектирования прикладного программного обеспечения в TRACE MODE

9.3. Программирование алгоритмов обработки данных в SCADA-системе TRACE MODE

9.4. Разработка проекта прикладного ПО в SCADA-системе TRACE MODE

9.5. Управление персоналом и доступом к технологической информации.

9.6. Взаимодействие с элементами УСО в ОС Windows и DOS.

9.7. Взаимодействие между программами Windows с использованием механизма DDE, взаимодействие с реляционной базой данных под управлением MS Access.

9.8. Настройка индивидуальной видеосистемы оператора

9.9. Взаимодействие с промышленным логическим микропроцессорным контроллером ЛОМИКОНТ Л-110

Курсовые проекты или работы – нет. Индивидуальные домашние задания – В дополнение к основной программе студентам необходимо самостоятельно ознакомиться c возможностями и основными приемами работы в одной из систем разработки специализированного программного обеспечения по заданию преподавателя:

11.1. SCADA-системы - Genesis, Genie, Citect.

11.2. Интегрированная среда разработки программ для микропроцессорных контроллеров на языках по МЭК1131 - ISaGRAF.

11.3. Разработка программного обеспечения ИИС в среде LabView.

Координатор – , доцент, (38, *****@***ru.

Преподаватель (

Дата __________________________