Казахский национальный университет имени аль-Фараби

Факультет механико-математический

Магистерская программа по специальности Информационные системы

специализация «Автоматизация и управление технологических процессов»

Утверждено

на заседании Ученого совета факультета

Протокол № ____ от «___»_______ 2016г

Декан факультета _____

СИЛЛАБУС

«Автоматизированные системы управления на микроконтроллерах» – 3 кредита,

1 курс магистратуры «ИС», р/о, семестр осенний

СВЕДЕНИЯ о преподавателях, ведущих дисциплины модуля:

По дисциплине «Автоматизированные системы управления на микроконтроллерах»

Ф. И.О. лектора: Аимбетов Жусуп Шаймерденович, преподаватель кафедры “Информационные системы”

Телефон: +77076398122

e-mail: *****@***ru

каб.: 231

Ф. И.О. преподавателя (сем. занятия): Аимбетов Жусуп Шаймерденович, преподаватель кафедры “Информационные системы”

Телефон; +77076398122

e-mail: *****@***ru

каб.: 231

ПАСПОРТ модуля:

§ Цель: Целью модуля является изучение студентами основных принципов и положений проектирования и внедрения автоматизированных систем управления на микроконтроллерах(АСУ на МК) в промышленности и приобретение навыков их практического применения в промышленном производстве.

§ Задачи: Задачей модуля является формирование у магистрантов системных умений, навыков и знаний в области проектирования и внедрения в производство АСУ на МК, о существующих технических решениях АСУ на МК, способах и методах создания аппаратных средств, алгоритмов и программ для систем программно-логического управления.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

§ Результаты обучения по модулю: § Общие компетенции: Владение теорией АСУ на перепрограммируемых МК, алгоритмизацией математических моделей управления технологическими процессами; умение реализовывать алгоритмов и системных программ на С++ . Владение современными технологиями структурного проектирования и программирования приложений на С++, умение эффективно реализовывать программные продукты для решения практических задач внедрения компьютерных интерфейсов в системы АСУ ТП. Умение разрабатывать алгоритм оптимизации технологических процессов, создавать оконные программные продукты по разработанному алгоритму, применять методы модульного и объектно-ориентированного программирования. Знать приёмы оптимизации технологических процессов для перепрограммируемыз МК.

§ Предметные компетенции: Владение методологическими основами проектирования и построения технических средств, алгоритмов и программ АСУ на МК, умение выбора оптимального программного обеспечения для реализации задач АСУ на МК; знание математических моделей управления АСУ на МК, способов решения дифференциальных уравнений АСУ на МК и оптимизации их алгоритмов, принципы и способы технической реализации разработанных компьютерных интерфейсов на практике.

§ Пререквизиты: Теория управления и проектирования систем; PAYa 1001 Программирование на алгоритмических языках; CSCN 2002 Технология программирования.

§ Постреквизиты: магистерская диссертация.

Дисциплина «» – «Автоматизированные системы управления на микроконтроллерах»

(3 кредита)

ПАСПОРТ дисциплины:

Целью: является изучение магистрантами основных принципов и положений проектирования и внедрения автоматизированных систем управления на микроконтроллерах(АСУ на МК) в промышленности и приобретение навыков их практического применения в промышленном производстве

Задачи: Задача дисциплины «Автоматизированные системы управления на микроконтроллерах» - формирование у магистрантов системных умений, навыков и знаний в области проектирования и внедрения в производство АСУ на МК, о существующих технических решениях АСУ на МК, способах и методах создания аппаратных средств, алгоритмов и программ для систем программно-логического управления

Результаты обучения по дисциплине:

В результате изучения дисциплины студенты должны

знать:

·  основные понятия и определения АСУ на МК;

·  основы построения интерфейсов для систем АСУ ТП на перепрограммируемых МК;

·  основы описания алгоритмов и построения программ для среды SIMATIC, C++;

·  основные положения семантики SIMATIC, C++

уметь:

·  программировать приложения сопряжения технического объекта с АСУ на МК;

·  осуществлять выбор необходимой схемы сопряжения ИКС с датчиками АСУ ТП.

иметь представление:

·  о методах построения моделей автоматизации;

·  о информационных моделях сбора и передачи цифровых данных на ОРС-сервер АСУ на МК;

·  о способах управления технологическим процессом производства теллура АО «Казцинк».

Компетенции: Владение методологическими основами проектирования и построения АСУ на перепрограммируемых МК, средах программирования МК типа SIMATIC, C++, знание методов решения задач проектирования и внедрения АСУ на МК, способов оптимизации систем АСУ ТП АО «Казцинк» .

внедрения в производство. способы технической реализации приложений на практике.

СТРУКТУРА, ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Неделя

Название темы

Лекции

семинарское занятие

Максималь-ный балл

1

Автоматизированные системы управления на перепрограммируемых МК, Современное промышленное производство и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) на МК. Основные функции АСУ на МК, особенности технической реализации и внедрения в производство.

1

2

Особенности ПО SIMATIC, C++ для перепрограммируемых микроконтроллеров

1

8

2-3

Нижний уровень АСУ на МК. Подуровень датчиков и исполнительных механизмов: назначение технические средства. Измерительные преобразователи и их классификация по типу выходного сигнала. Контактные датчики. Основные типы исполнительных механизмов. Подуровень низовой автоматизации. Устройства сопряжения с объектом, регуляторы и промышленные контроллеры: назначение и технические характеристики. Устройства сопряжения с объектом. Назначение и структура

2

4

Примеры алгоритмизации и программирования задач управления на ПО SIMATIC, C++

2

16

СРС+СРМ: Создание типовых программ для обработки дискретных сигналов с датчиков дискретно-цифровой и цифро-дискретный преобразователей.

15

4-5

Внешние соединения контроллера на примере Siemens S7-200 и создание устройства сопряжения для специализированных регуляторов параметров АСУ

2

4

Алгоритмы и программы управления Специализированными регуляторами температуры, влажности и т. д., регуляторы с универсальными входами (на примере продукции фирмы ОВЕН)

2

16

6-7

Программируемые контроллеры: назначение, классификация, структура. Модульный принцип построения контроллера. Модули центрального процессора, блоков питания, сигнальные, коммуникационных процессоров, функциональные, интерфейсные (на примере

контроллеров фирмы Siemens).

2

4

Расчет технологических характеристик АСУ на перепрограммируемых МК фирмы Siemens

2

16

СРС+СРМ: Программы управления технологическими характеристиками АСУ на перепрограммируемых МК фирмы Siemens

15

1 Рубежная контрольная

100

1 Midterm

100

8

Критерии выбора промышленного контроллера. Варианты подключения промышленных контроллеров в составе АСУТП. Встраиваемые системы и их особенности.

1

2

Примеры программы для контроллеров Siemens LОGO!, S7-200, Ремиконт Р130. Средства программирования.

1

8

9

Уровень управления технологическим процессом: назначение, технические средства.

1

2

Автоматизированные рабочие места технологов-операторов: основные функции, техническое и программное обеспечение.

1

8

10-11

Стандарт OPC (OLE for Process Control) фирмы Microsoft

2

4

Проектирование и настройка OPC - сервера

2

16

СРС+СРМ: области применения OPC - сервера

10

12

Автоматизированные рабочие места технологов-операторов теллурового производства АО «Казцинк»

1

2

Расчет и управление на МК параметрами диафрагменного расходомера теллурового производства АО «Казцинк».

1

8

13-14

 Методы визуализация в среде С++ технологических характеристик управления теллурового производства АО «Казцинк».

2

4

Моделирование переходных процессов в среде MatLab 6.5.

2

16

15

Схема АСУ ТП на базе перепрограммируемых МК производства теллура на АО «Казцинк»

1

2

Оптимизации производства теллура на АО «Казцинк»

1

8

Расчет переходных процессов цикла производства теллура на АО «Казцинк»

10

2 Рубежная контрольная

100

Экзамен

100

ВСЕГО

30

100

Ключевые понятия дисциплины в системе знаний и компетенций:

Автоматизированные системы управления .Перепрограммируемые микроконтроллеры.. Нижний уровень АСУ на МК. Перепрограммируемые микроконтроллеры фирмы Siemens. Проектирование АСУ ТП на МК для производства теллура на АО «Казцинк»

Список литературы

Основная:

1 Рыбалев, логические контроллеры и аппаратура управления: лабораторный практикум: учеб. пособие/ . - Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2010 - Ч. 1: Ремиконт Р130. - 2010. - 128 с.

2 Рыбалев, логические контроллеры и аппаратура управления: лабораторный практикум: учеб. пособие/ . - Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2010 - Ч. 2 : Siemens S7 - 200. - 2010. - 99 с.

Дополнительная:

1 Рыбалев, логические контроллеры и аппаратура управления: лабораторный практикум: учеб. пособие/ . - Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2010 - Ч. 3 : Овен ПЛК 150 и модули МВА8 и МВУ8. - 2010. - 136

Задания и методические рекомендации по СРС/СРМ:

1.  Особенности SIMATIC, C++

2-3. Создание программ для обработки числовых матриц. Основные отличия SIMATIC, C++

от алгоритмических языков высокого уровня.

4.. Программы управления специализированных регуляторов технологических процессов.

5-6.Решение системы линейных алгебраических уравнений в сред SIMATIC, C++е.

7-8. Решение трансцендентных уравнений в среде SIMATIC, C++

9. Решения дифф. уравнений в среде SIMATIC, C++ .

10-11. Расчет амплитодно-фазовых частотных характеристик средствами SIMATIC, C++.

12. Моделирование переходных процессов в среде SIMATIC, C++

15. Расчет и управление технологических параметров цикла производства теллура на АО «Казцинк»

АКАДЕМИЧЕСКАЯ Политика курса

Все виды работ необходимо выполнять и защищать в указанные сроки. Студенты, не сдавшие очередное задание или получившие за его выполнение менее 50% баллов, имеют возможность отработать указанное задание по дополнительному графику. Студенты, пропустившие лабораторные занятия по уважительной причине, отрабатывают их в дополнительное время в присутствии лаборанта, после допуска преподавателя. Студенты, не выполнившие все виды работ, к экзамену не допускаются. Кроме того, при оценке учитывается активность и посещаемость студентов во время занятий.

будьте толерантны, уважайте чужое мнение. Возражения формулируйте в корректной форме. Плагиат и другие формы нечестной работы недопустимы. Недопустимы подсказывание и списывание во время сдачи СРС, промежуточного контроля и финального экзамена, копирование решенных задач другими лицами, сдача экзамена за другого студента. Студент, уличенный в фальсификации любой информации курса, несанкционированном доступе в Интранет, пользовании шпаргалками, получит итоговую оценку «F».

За консультациями по выполнению самостоятельных работ (СРС), их сдачей и защитой, а также за дополнительной информацией по пройденному материалу и всеми другими возникающими вопросами по читаемому курсу обращайтесь к преподавателю в период его офис-часов.

Оценка по буквенной системе

Цифровой эквивалент баллов

%-ное содержание

Оценка по традиционной системе

А

4,0

95-100

Отлично

А-

3,67

90-94

В+

3,33

85-89

Хорошо

В

3,0

80-84

В-

2,67

75-79

С+

2,33

70-74

Удовлетворительно

С

2,0

65-69

С-

1,67

60-64

D+

1,33

55-59

D-

1,0

50-54

F

0

0-49

Неудовлетворительно

I

(Incomplete)

-

-

«Дисциплина не завершена»

(не учитывается при вычислении GPA)

P

(Pass)

-

-

«Зачтено»

(не учитывается при вычислении GPA)

NP

(No Рass)

-

-

«Не зачтено»

(не учитывается при вычислении GPA)

W

(Withdrawal)

-

-

«Отказ от дисциплины»

(не учитывается при вычислении GPA)

AW

(Academic Withdrawal)

Снятие с дисциплины по академическим причинам

(не учитывается при вычислении GPA)

AU

(Audit)

-

-

«Дисциплина прослушана»

(не учитывается при вычислении GPA)

Атт.

30-60

50-100

Аттестован

Не атт.

0-29

0-49

Не аттестован

R (Retake)

-

-

Повторное изучение дисциплины

Рассмотрено на заседании кафедры

протокол № __ от « __ » ___________ г.

Зав. кафедрой, д. т.н., профессор

Лектор