Служебная записка

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: [phone]

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

каб.: 231

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

Телефон; [phone]

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.

■ 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, А. Н.  Программируемые 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:

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