Автоматизовані системи управління технологічними процесами

Курс лекцій Ельперін, Ігор Володимирович
Автоматизовані системи управління технологічними процесами [Текст] : Конспект лекцій до вивч. дисц. для студ. спец. 6.08040 "Інформаційні управляючі системи та технології" напряму підготовки 0804 "Комп'ютерні науки" ден. та заоч. форм навч. / І. В. Ельперін, С. М. Швед. — К. : НУХТ, 2007. — 71 с. — кафедра Автоматизації і комп'ютерно-інтегрованих технологій.
Шифр: 004.3 Авторський знак: Е57 Форматний №: 6837
 Методичні вказівки до лабораторних робіт
Автоматизовані системи управління технологічними процесами [Текст] : Методичні вказівки до викон. лабораторних робіт для студ. спец. 6.080400 "Інформаційні управляючі системи і технології" напряму підготовки" 804 "Комп'ютерні науки ден. та заоч. ф. н. / Уклад. І. В. Ельперін, С. М. Швед, С. С. Шаруда. — К. : Нац. ун-т харч. технологій, 2008. — 1CD-R. — Кафедра інтегрованих автоматизованих систем управління.
Шифр: 37.03 Авторський знак: А22

Автоматизовані системи управління технологічними процесами [Електронний ресурс] : методичні вказівки до викон. лабораторних робіт для студ. спец. 6.080400 "Інформаційні управляючі системи і технології" напряму підготовки" 804 "Комп'ютерні науки ден. та заоч. ф. н. / уклад. І. В. Ельперін, С. М. Швед, С. С. Шаруда. - К. : НУХТ, 2008. – 59 с. - Режим доступу : http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/37_03.pdf

метод. рекомендації до вивч. дисципліни та виконання контр. роботи Автоматизовані системи управління технологічними процесами [Електронний ресурс] : метод. рекомендації до вивч. дисципліни та виконання контр. роботи для студ. напряму 6.050101 "Комп'ютерні науки" заоч. форми навч. / уклад. І. В. Ельперін, С. М. Швед. - К. : НУХТ, 2013. – 9 с. - Режим доступу : http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/100.25.pdf
 

Лектор: Ельперін Ігор Володимирович


1. Загальні відомості
Програма вивчення навчальної дисципліни «Автоматизовані системи управління технологічними процесами»  складена відповідно до варіативної частини освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів напряму «Комп’ютерні науки». Дисципліна  відноситься до циклу професійної і практичної підготовки.

Предметом вивчення навчальної дисципліни є сучасні автоматизовані системи управління технологічними процесами і їх технічне та програмне забезпечення.

Міждисциплінарні зв’язки: дана дисципліна спирається на знання, здобуті студентами при вивченні фізики, електроніки, мікропроцесорної техніки, основ програмування і теорії автоматичного керування.  Подальше застосування одержаних знань та навичок необхідно для вивчення наступних спеціальних дисциплін: “Проектування автоматизованих навчальних систем”, “Сучасні індустріальні технології проектування компۥютерних систем”, а також може бути викоритані при виконанні дипломного проекту.

Мета дисципліни – засвоєння знань про принципи побудови сучасних автоматизованих систем управління, їх технічне, алгоритмічне, інформаційне і програмне забезпечення, набуття практичних навичок з програмування промислових мікропроцесорних контролерів і автоматизованих робочих місць оператора-технолога.

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні:
знати: загальні принципи побудови сучасних автоматизованих систем управління технологічними процесами; принципи роботи датчиків і приладів для вимірювання технологічних параметрів; основні принципи побудови систем автоматичного регулювання; функціональну структуру; технічні характеристики і мови програмування промислових контролерів різних типів; принципи програмування автоматизованих робочих місць оператора-технолога
вміти: вибирати конфігурацію промислового контролера  для реалізації заданого алгоритму управління, користуватись спеціальним програмним забезпеченням для програмування мікропроцесорних промислових контролерів побудови автоматизованих робочих місць оператора-технолога.
мати навички: розробки прикладної програми користувача для управління технологічними процесами на різних мовах програмування, які відповідають міжнародному стандарту МЕК 1131.3, а також вміти розробляти людино-машинний інтерфейс для автоматизованих робочих місць оператора технолога за допомогою SCADA-програм. 

Роль у підготовці майбутніх фахівців.
Опанування дисципліни дозволить майбутнім фахівцям розуміти вимоги до алгоритмічного і програмного забезпечення сучасних автоматизованих систем управління технологічними процесами, які базуються на спеціалізованих мікропроцесорних технічних засобах, в яких алгоритм управління будь-якої складності реалізується програмним шляхом. Отриманні знання дають можливість участі фахівців у розробленні спеціального програмного забезпечення для автоматизованих систем управління, а також розробки прикладного програмного забезпечення для управління реальними об’єктами.

Вимоги до навчальної підготовки студентів. Для успішного опанування даної дисципліни студентам необхідно мати досвід роботи з комп’ютерною технікою, знати основні принципи побудови мікропроцесорної техніки, знати принципи роботи пошукових програм і мати навички роботи в мережі Internet; мати базовий рівень знання англійської мови.

На вивчення навчальної дисципліни відводиться 180 години / 5 кредитів ECTS.
 
2. ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОБСЯГ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Змістовий модуль 1. Автоматизація технологічних процесів.
Тема 1. Основні принципи побудови автоматизованих систем управління.
Тема 2. Автоматизований контроль технологічних параметрів. Основні поняття. Методи та засоби вимірювання температури, тиску, кількості та витрати, рівня. Контроль фізичних властивостей та складу речовин.
Тема 3. Автоматичні системи регулювання. Основні принципи регулювання.    Стабілізуюче, програмне та слідкуюче регулювання. Якість процесу регулювання. Основні властивості об‘єктів регулювання. Закони регулювання. Виконавчі механізми і регулюючі органи. Основи проектування систем автоматизації.
Змістовий модуль 2. Промислові мікропроцесорні контролери.
Тема 4. Загальна структура та класифікація мікропроцесорних засобів автоматизації. Історія розвитку мікропроцесорних засобів автоматизації,  їх місце в сучасних системах автоматичного управління. Напрямки розвитку мікропроцесорних засобів автоматизації,  їх особливості та галузі застосування, класифікація. Мікропроцесорні контролери. Їх призначення, узагальнена структура, класифікація, мови  програмування. Робочий цикл виконання програми користувача.
Тема 5. Промислові контролери MODICON TSX. Огляд промислових мікропроцесорних контролерів. Промислові контролери фірми Schneider Electric. Апаратне забезпечення Modicon TSX Premium. Архітектура контролерів, модулі живлення, модулі входів-виходів, спеціальні модулі. Структура пам‘яті користувача. Адресація  каналів.
Тема 6. Програмування контролерів у середовищі PL7 Pro. Принципи побудови програми користувача. Призначення окремих   редакторів. Об’єкти мови. Структура пам‘яті користувача. Мова програмування Крокових діаграм (Ladder Diagram). Мова програмування Structured Text. Мова програмування Grafset. Задачі автоматичного регулювання.
Змістовний модуль 3. Програмне забезпечення для автоматизованих робочих місць (АРМ)  оператора-технолога
Тема 7. Автоматизовані робочі місця оператора-технолога.  Основні принципи  і завдання людино-машинного інтерфейсу для АРМ оператора-технолога. Огляд спеціалізованого програмного забезпечення Supervisor Control And Data Acquisition (SCADA). Розробка прикладного програмного забезпечення людино-машинного інтерфейсу

3. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Базова
1.  Ладанюк А.П., Трегуб В.Г., Ельперін І.В., Цюцюра В.Д. Автоматизація технологічних процесів та виробництв харчової промисловості: Підручник. – К.: Аграрна освіта, 2001. – 224 с.
2.  Ельперін І.В. Промислові контролери: Навч.посіб. – К.: НУХТ, 2003. – 320 с.
3. Автоматизоване управління технологічними процесами. Конспект лекцій до вивчення дисципліни для студентів спеціальності 6.08040 „Інформаційні управляючі системи та технологі” напряму підготовки 0804 “Комп‘ютерні науки” ден. та заоч. форм навчання/ Уклад.: І.В.Ельперін, С.М.Швед – К: НУХТ, 2007. – 71 с.
Допоміжна
   1.        1. В.Ф.Яценко, В.А.Соколов, Л.Б.Сивакова. Основы автоматизации технологических процессоа пищевых производтв. Учебник. . – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 400 с.
2. Промислові контролери. Конспект лекцій до вивчення дисципліни для студентів спеціальностей 6.092500 “Автоматизоване управління технологічними процесами” і “Комп‘ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва” напряму підготовки 0925   “Автоматизація і комп‘ютерно-інтегровані технології” ден. та заоч. форми навчання/ Уклад.: І.В.Ельперін – К: НУХТ, 2007. – 106 с.

Comments