Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-
методической работе
п\п
«30» июня 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Элементы и функциональные устройства судовой автоматики
Профессиональный цикл, базовая часть
Специальность
180407 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики
Квалификация (степень) выпускника
специалист
Форма обучения
очная, заочная
Факультет судостроения и энергетики
Кафедра-разработчик – кафедра электрооборудования судов и электроэнергетики
Калининград 2014
1 Цели и задачи дисциплины
Современные рыбопромысловые суда характеризуются высоким уровнем автоматизации режимов работы и управления судовыми техническими средствами, насыщенностью современными автоматизированными системами, выполненными в виде информационных и управляющих сетей.
Дисциплина “Элементы и функциональные устройства судовой автоматики” является основополагающей для инженеров-электромехаников. В данной дисциплине элементы и функциональные устройства изучаются как конструктивно обособленные части судовых систем управления.
Целью освоения дисциплины является формирование основных теоретических знаний и практических умений и навыков, необходимых для проектирования, настройки и эксплуатации судовых систем автоматического управления, используемых на современных судах флота рыбной промышленности.
Задачи дисциплины:
- усвоение принципов построения, алгоритмов функционирования, особенностей эксплуатации типовых элементов и функциональных устройств судовой автоматики;
- приобретение практических навыков анализа, расчета, проектирования и эксплуатации систем управления.
2 Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП)
Дисциплина относится к дисциплинам базовой части профессионального цикла ООП, изучается в шестом семестре.
При изучении дисциплины используются знания, полученные студентами при освоении курсов и дисциплин «Математика», «Физика», «Информационные технологии», «Профессиональные информационные системы», «Теоретические основы электротехники», «Судовая электроника»
Результаты освоения дисциплины используются и углубляются при изучении дисциплины «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы», при прохождении студентами практик, выполнении научно-исследовательской работы, выполнении выпускной квалификационной работы, а также в дальнейшей профессиональной деятельности.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины у обучающегося формируются следующие профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные ФГОС ВПО:
ПК–7 способность и готовность осуществлять безопасное техническое использование, техническое обслуживание судового электрооборудования и средств автоматики в соответствии с требованиями международных и национальных нормативно-технических документов
ПК-8 способность и готовность выполнять диагностирование, техническое обслуживание и ремонт судового электрооборудования и средств автоматики
ПК-9 способность и готовность осуществлять выбор электрооборудования и элементов систем автоматики для замены в процессе эксплуатации судового оборудования
ПК-11 способность осуществлять техническое наблюдение за безопасной эксплуатацией судового электрооборудования и средств автоматики, проведения экспертиз, сертификации судового электрооборудования и средств автоматики и услуг
ПК-12 способность и готовность устанавливать причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики, определять и осуществлять мероприятия по их предотвращению
ПК – 24 способность и готовность принять участие в разработке и оформлении проектной, нормативной и технологической документации для ремонта, модернизации и модификации судового электрооборудования и средств автоматики
ПК – 28 способность и готовность обеспечить экологическую безопасность эксплуатации, хранения, обслуживания и ремонта судового электрооборудования и средств автоматики, безопасные условия труда персонала в соответствии с системой национальных и международных требований.
ПК – 33 способностью выполнять информационный поиск и анализ информации по объектам исследований
ПК – 34 способностью анализировать результаты исследований, разрабатывать предложения по их внедрению
3.2 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций в соответствии с разделом Международной конвенции о подготовке, дипломировании моряков и несении вахты - Кодекса ПДМНВ А – III/6: Спецификация минимальных требований к компетентности электромехаников:
Функция: Электрические, электронные установки и системы управления на уровне эксплуатации | |
Компетентность | Знания, понимание и профессионализм |
КМК-88. Контроль работы электрических, электронных установок и систем управления | Знание: Основ электронной аппаратуры и высоковольтной электронной аппаратуры |
КМК-95. Технически обслуживать и ремонтировать электрическое и электронное оборудование | Функция и проверка характеристик следующего оборудования и их конфигурация: Устройства автоматического контроля Устройства защиты |
3.3 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с разделом Кодекса ПДМНВ А – III/6 Спецификация минимальных требований к компетентности электрика):
Функция: Электрические, электронные установки и системы управления на уровне эксплуатации | |
Компетентность | Знания, понимание и профессионализм |
КМК-110. Способствовать судовому техническому обслуживанию и ремонту электрических систем и механизмов на судне | Основы судовой системы обнаружения пожара |
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- классификацию элементов судовых автоматизированных систем управления.
- устройство и принцип действия элементов и устройств судовой автоматики;
- статические и динамические характеристики элементов систем автоматики;
- устройство измерительных преобразователей и датчиков, усилителей и исполнительных элементов судовой автоматики;
- вычислительные и функциональные устройства.
- основы теории элементов и функциональных устройств судовой автоматики;
- математическое описание, статические и динамические характеристики элементов.
Уметь:
- выбирать и рассчитывать элементы в электротехнических устройствах и системах электропривода;
- согласовывать входные и выходные параметры сопрягаемых элементов;
- осуществлять эксплуатацию и ремонт элементов.
- экспериментально определять статические и динамические свойства судовых систем автоматического управления и их элементов.
Владеть:
- навыками выбора элементов замкнутых систем автоматического регулирования;
- методами экспериментального определения статических и динамических свойств систем автоматического управления и их элементов.
4 Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
Дисциплина «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики» изучается в шестом семестре. Ее общая трудоемкость составляет 4 зачетные единицы, т. е. 144 академических часа, в т. ч. аудиторные занятия (АЗ) – 76 часов, самостоятельная работа студента (СРС) – 68 часов. Итоговая аттестация по дисциплине проводится в форме экзамена. Более подробные сведения о структуре дисциплины, видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в таблице
№ п/п | Тема дисциплины | Семестр | Недели семестра | Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.) | Формы текущей и итоговой аттестации по дисциплине | |||
АЗ | СРС | Всего | ||||||
ЛК | ЛР | |||||||
1. | Введение | 6 | 1 | 2 | – | - | 2 | Тест |
2. | Измерительные преобразователи | 1-5 | 8 | 12 | 16 | 26 | Защита ЛР | |
3. | Датчики | 6-8 | 4 | 10 | 6 | 20 | Защита ЛР | |
4. | Усилители и исполнительные элементы. | 8-11 | 6 | 12 | 6 | 24 | Защита ЛР | |
5. | Схемотехника цифровых функциональных устройств судовой автоматики. | 11-12 | 4 | 4 | 2 | 10 | Защита ЛР | |
6. | Эксплуатация и ремонт элементов судовой автоматики. | 13-17 | 6 | 8 | 4 | 18 | Защита ЛР | |
Подготовка к экзамену | – | – | 44 | 44 | Экзамен | |||
Итого по дисциплине | 30 | 46 | 68 | 144 | Экзамен | |||
76 |
ЛК – лекции, ЛР – лабораторные работы, СРС – самостоятельная работа студентов
4.1 Теоретические занятия (лекции)
№ п/п | Тема дисциплины | Содержание | Кол-во часов |
1 | Введение | Предмет курса, его цели и задачи. Классификация судовых систем управления, элементов и функциональных устройств автоматики. Типовая функциональная схема распределенной системы управления на примере системы Delomatic управления судовой электростанцией. Основы схемотехники, принципы работы и области применения основных компонентов систем судовой автоматики. Аналоговые, цифровые и аналогово-цифровые элементы. Математическое описание элементов автоматики. Статические и динамические характеристики элементов автоматики. Типовые возмущения и их характеристики. | 2 |
2 | Измерительные преобразователи | Типовая структура измерительного канала. Основные понятия об измерительных преобразователях и датчиках, классификация, структура и основные характеристики. Требования к судовым измерительным преобразователям. Нормирующие преобразователи. Потенциометрические преобразователи, принцип действия, характеристики. Термопреобразователи сопротивления, принцип действия, характеристики. Термоэлектрические преобразователи, принцип действия, характеристики. Пьезоэлектрические преобразователи, принцип действия, характеристики. Тензорезисторные преобразователи, принцип действия, характеристики. Емкостные преобразователи, принцип действия, характеристики. Преобразователи частоты вращения, тахогенераторы постоянного тока, асинхронные тахогенераторы, частотные преобразователи частоты вращения. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Типовые алгоритмы аналого-цифрового преобразования. Алгоритмы поразрядного уравновешивания и последовательного приближения. Схемотехника цифровых измерений на примере цифрового вольтметра и измерений временных интервалов и сдвига фаз синусоидальных сигналов. | 8 |
3 | Датчики | Типы датчиков, применяемых в судовой автоматике, и их характеристики. Датчики электрических и неэлектрических величин. Датчики температуры, принцип действия, конструкция, характеристики. Датчики давления, принцип действия, конструкция, характеристики. Датчики уровня жидкости, принцип действия, конструкция, характеристики. Датчики расхода, принцип действия, конструкция, характеристики. Датчики крутящего момента, принцип действия, конструкция, характеристики. Принцип действия, конструкция и схема сельсинов. Тахогенераторы постоянного тока, принцип действия, конструкция, характеристики. Дискретные импульсные датчики частоты вращения, принцип действия, конструкция, характеристики. | 4 |
4 | Усилители и исполнительные элементы. | Общие характеристики усилителей, применяемых в судовой автоматике. Интегральные операционные усилители и усилительные устройства на их базе. Сумматоры, интеграторы, дифференциаторы и компараторы на операционных усилителях. Магнитные усилители и их характеристики. Классификация исполнительных элементов. Исполнительные электромагнитные устройства и магнитные пускатели. Исполнительные двигатели постоянного и переменного тока. | 6 |
5 | Схемотехника цифровых функциональных устройств судовой автоматики. | Математическая модель цифровых устройств. Синтез и анализ цифровых устройств. Схемотехника цифровых систем обработки измерительной информации. Методы диагностики технического состояния цифровых устройств судовой автоматики. | 4 |
6 | Эксплуатация и ремонт элементов судовой автоматики. | Классификация неисправностей. Монтаж и демонтаж элементов автоматики. Ремонт элементов автоматики в судовых условиях. Техника безопасности при эксплуатации элементов автоматики в судовых условиях. | 6 |
Итого | 30 |
4.3. Практические занятия - не предусмотрены.
4.4. Лабораторные занятия
№ п/п | № темы | Наименование лабораторных работ | Кол-во часов |
1 | 2 | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ | 2 |
2 | 2 | ИССЛЕДОВАНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ | 2 |
3 | 2 | ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЛЬСИНОВ, РАБОТАЮЩИХ В ИНДИКАТОРНОМ И ТРАНСФОРМАТОРНОМ РЕЖИМАХ | 4 |
4 | 2 | ОПТОПАРА | 4 |
5 | 3 | ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ПРЕДАЧИ НА СЕЛЬСИНАХ | 6 |
6 | 3 | ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ НА ПОТЕНЦИОМЕТРАХ | 4 |
7 | 4 | ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТОРОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА | 4 |
8 | 4 | ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЛЕ | 4 |
9 | 4 | ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА | 4 |
10 | 5 | КОДИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫМ КОДОМ | 2 |
11 | 5 | АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ (АЦП) | 1 |
12 | 5 | УПРАВЛЕНИЕ НА ОСНОВЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ | 1 |
13 | 6 | ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ | 4 |
14 | 6 | ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ | 4 |
Всего | 46 |
4.5. Самостоятельная работа студента
№ | Вид (содержание) СРС | Кол-во часов | Форма контроля |
1 | Освоение учебного материала | 12 | Тестирование |
2 | Подготовка к выполнению лабораторных работ, подготовка отчетов по ним | 12 | Защита ЛР |
4 | Подготовка к экзамену | 44 | Экзамен |
Итого | 84 |
5. Образовательные технологии
Лекционные занятия носят проблемный характер, они проводятся по всем темам дисциплины. Лабораторные занятия посвящены выполнению индивидуальных заданий по документации, тесно связанных с типичными ситуациями в практике эксплуатации судовых систем управления.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и
итоговой аттестации освоения дисциплины
6.1 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов (вопросы к тестированию в процессе защиты лабораторных работ) и итоговой аттестации по дисциплине (вопросы экзаменационных билетов) приводятся в методических указаниях к выполнению лабораторных работ (см. текст ниже).
6.2 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов определено в разделе 7.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Жадобин, и микропроцессорные системы управления судовых энергетических и электроэнергетических установок [Текст] : учеб. / , , . - Москва : Проспект, 2010. - 523 с., 33,0 л. : рис. ; 21 см. - Библиогр. в конце разд. - 500 экз.. - ISBN 978-5-392-021 97-0 : 520.00 р. 7экз. в ОУЛ
2. Элементы судовой автоматики [Текст] : учеб. пособие / ; авт. Жадобин, Н. Е. - Ленинград : Судостроение, 1982. - 376 с. : ил. + 22 см. - ISBN 0 : 1.00 10.44 р. – 23 экз в ОУЛ
3. Жадобин, и функциональные устройства судовой автоматики [Текст] : учеб. / , , . - 2-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург : Элмор, 1998. - 440 с., 27,5 л. - 1000 экз.. - ISBN 5-7399-0051-4 : 85.00 р.- 17 экз. в ОУЛ.
7.2. Дополнительная литература
1. Прохоренков, информационно-измерительные системы рыбопромыслового флота: учеб. пособие / , ; рец. : и др. - Москва : МОРКНИГА, 2013. - 437 с.
Экземпляры всего: 18
2. Семенов, электроизмерительные приборы и информационные системы: учеб. для электромех. фак. высш. инж. мор. уч-щ / ; соавт.: , - Москва : Транспорт, 1982. - 238с.
Экземпляры всего: 1
3. Алексеев, системы управления электроэнергетическими установками промысловых судов: учеб. пособие / , , . - Москва : Колос, 2008. - 423 с., 26,50 л. : рис., табл. + 21 см. - Библиогр.: с. 419.
Экземпляры всего: 36
4. Богомолов, Валерий Сергеевич. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация: учеб. / ; под ред. ; Росрыболовство. - Москва : Мир, 2006. - 320 с.
Экземпляры всего: 20
5. Вирьянский, логических устройств судовой автоматики [Текст] : учеб. пособие / . - Ленинград : Судостроение, 1979. - 222 с.,
Экземпляры всего: 18
6. Методические рекомендации к работе на тренажере судовой электростанции с микропроцессорной системой управления Delomatic: учеб. пособие.- – Новороссийск, МГА им. адм. , 2006. - 89 с.
http://www. /about/search/?searchid=139800&text
7.3. Программное обеспечение
Комплект лицензионного программного обеспечения.
Специальные информационно-программные средства не предусмотрены. Могут использоваться пакеты прикладных программ непосредственно каждым обучающимся при выполнении индивидуальных заданий по лабораторным работам и их оформлении. При этом используются пакеты EWB 5.12, Autocad, MS Office, установленные в компьютерном классе кафедры.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лабораторных занятий используется сборник методических указаний по проведению лабораторных работ.
Для проведения лекционных занятий используются презентации и видеоматериалы.
9. Особенности освоения дисциплины по заочной форме обучения
Цели и задачи освоения дисциплины по заочной форме обучения аналогичны целям и задачам освоения дисциплины по очной форме. Отличие заключается в количестве часов, отведенных на аудиторные занятия и самостоятельную работу обучающихся
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы, 144 часа. . Итоговой аттестацией по дисциплине является экзамен
Более подробные сведения о структуре дисциплины; видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в таблице ниже.
№ п/п | Показатели | Форма обучения | |||||
Заочная | Заочная ( сокр.) | Очно-заочная | |||||
7-й семестр | 8-й семестр | ||||||
1 | Общая трудоемкость (час) | 144 | |||||
2 | Переаттестовано | - | |||||
3 | Подлежит изучению | 36 | 108 | ||||
4 | АЗ (час), в том числе: | 10 | 12 | ||||
4.1 | Лекции | 8 | 2 | ||||
4.2 | Практические занятия | - | |||||
4.3 | Лабораторные работы | 2 | 10 | ||||
5 | СРС (час), в том числе: | 26 | 96 | ||||
5.1 | Подготовка к аудиторным занятиям | 26 | 83 | ||||
5.2 | Контрольная работа (во внеаудиторное время) | - | 4 | ||||
5.3 | Зачет | - | - | ||||
5.4 | Курсовая работа | - | - | ||||
5.5 | Экзамен | - | 9 |
Студенты заочной формы выполняют контрольную работу во внеаудиторное время в соответствии с заданием, указанным в соответствующих методических указаниях по данной дисциплине для студентов-заочников.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины | |||
№ п/п | Наименование литературы | Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во) | Наличие в электронной библиотеке |
Основная литература | |||
1 | Жадобин, и микропроцессорные системы управления судовых энергетических и электроэнергетических установок [Текст] : учеб. / , , . - Москва : Проспект, 2010. - 523 с. | 7 в ОУЛ | нет |
2 | Жадобин, и функциональные устройства судовой автоматики [Текст] : учеб. / , , . - 2-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург : Элмор, 1998. - 440 с., 27,5 л. - 1000 экз.. - ISBN 5-7399-0051-4 : 85.00 р.- 17 экз. в ОУЛ. | 17 | нет |
3 | Элементы судовой автоматики [Текст] : учеб. пособие / ; авт. Жадобин, Н. Е. - Ленинград : Судостроение, 1982. - 376 с. : ил. + 22 см. - ISBN 0 : 1.00 10.44 р. – 23 экз в ОУЛ | 23 | нет |
Дополнительная литература | |||
4 | Прохоренков, информационно-измерительные системы рыбопромыслового флота: учеб. пособие / , ; рец. : и др. - Москва : МОРКНИГА, 2013. - 437 с. | 18 | нет |
5 | Семенов, электроизмерительные приборы и информационные системы: учеб. для электромех. фак. высш. инж. мор. уч-щ / ; соавт.: , - Москва : Транспорт, 1982. - 238с | 1 | нет |
Алексеев, системы управления электроэнергетическими установками промысловых судов: учеб. пособие / , , . - Москва : Колос, 2008. - 423 с., 26,50 л. : рис., табл. + 21 см. - Библиогр.: с. 419. | 18 | нет | |
Богомолов, Валерий Сергеевич. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация: учеб. / ; под ред. ; Росрыболовство. - Москва : Мир, 2006. - 320 с. | 20 | нет | |
Вирьянский, логических устройств судовой автоматики: учеб. пособие / . - Ленинград : Судостроение, 1979. - 222 с., | 18 | нет | |
Методические рекомендации к работе на тренажере судовой электростанции с микропроцессорной системой управления Delomatic: учеб. пособие.- – Новороссийск, МГА им. адм. , 2006. - 89 с. | нет | http://www. /about/search/?searchid=139800&text | |
Директор НТБ "01" ноября 2013 г.
Лист согласования рабочей программы дисциплины
Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 180407 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» (утвержден приказом Министра образования и науки РФ от 01.01.2001, № 2026), учебным планом университета по этому же направлению, утвержденным ученым советом 27.10.2011 года.
Автор программы – , к. т.н., доцент.
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании кафедры электрооборудования судов и электроэнергетики (рецензент – к. т.н, доцент , протокол № 4 от 01.01.2001).
Заведующий кафедрой, д. т.н., проф. "08" ноября 2013 г.
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета судостроения и энергетики (протокол № __ от "___" _______ 2013 г.).
Председатель методической комиссии
к. т.н., доцент "___" _______ 2014 г.
Согласовано:
Зам. начальника
учебного управления "___" _______ 2014 г.
