Програмно-технічні комплекси та промислові контролери

 Методичні вказівки до лабораторних робіт Програмно-технічні комплекси і промислові контролери. Мікропроцесорні контролери VIPA. Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт для студентів спеціальностей: 7.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 8.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 7.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, 8.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, в т.ч. спеціалізації: Автоматизоване управління бізнес-процесами підприємств денної та заочної форм навчання / Уклад.: С.М. Швед, С.С. Шаруда, В.М. Сідлецький, І.В. Ельперін. – К.: НУХТ, 2012. – 60 с. http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/100.04.pdf
 

Лектор: Місюра Максим Дмитрович


 1. Загальні відомості (СПЕЦ)
Програма вивчення навчальної дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» складена відповідно до нормативної частини освітньо-професійної програми підготовки спеціалістів спеціальності 7.05020201 «Автоматизоване управління технологічними процесами», 7.05020202 «Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва».

Предметом вивчення навчальної дисципліни є програмно-технічні комплекси і системи управління технологічними і організаційно-економічними процесами, сучасні промислові контролери та їх технічне та програмне забезпечення як складова частина багаторівневих інтегрованих автоматизованих систем управління.

Міждисциплінарні зв’язки: Вивчення дисципліни базується на таких дисциплінах, як «Мікропроцесорна техніка», «Теорія автоматичного керування», «Метрологія, технологічні вимірювання та прилади», «Технічні засоби автоматизації», «Об’єкти автоматизації галузі», «Контролери та їх програмне забезпечення», «Інтегровані системи управління», «Людино-машинні інтерфейси», «Автоматизація технологічних процесів», що вивчаються на попередніх і паралельних курсах. Подальше застосування одержаних знань та навичок необхідно для вивчення наступних спеціальних дисциплін: «Проектування систем автоматизації», «Проектування комп‘ютерно-інтегрованих систем управління», а також є складовою частиною курсових та дипломних проектів, що виконуються студентами спеціальностей «Автоматизоване управління технологічними процесами», «Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва».
1.1. Мета та завдання навчальної дисципліни
1.1.1. Метою викладання навчальної дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» є підготовка студента до самостійного розв’язання теоретичних та прикладних задач побудови програмно-технічного комплексу з використанням сучасних технічних засобів і, насамперед, індустріальних та офісних комп’ютерів і мікропроцесорних контролерів різних фірм, їх апаратними і програмними особливостями, різновидами комунікаційних пристроїв та функціями, що вони виконують.
1.1.2. Основними завданнями вивчення дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» є вивчення основ побудови програмно-технічних комплексів на базі сучасних мікропроцесорних засобів автоматизації (промислових контролерів).
1.1.3. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні:
знати: загальну характеристику, типи програмно-технічних комплексів; структуру та функції програмно-технічних комплексів; характеристики компонентів програмно-технічних комплексів; загальні принципи побудови програмно-технічних комплексів; особливості та відмінності сучасних промислових мікропроцесорних контролерів; особливості в технічних характеристиках і мовах програмування промислових контролерів різних типів.
вміти: проектувати та вибирати структури програмно-технічних комплексів, підбирати конфігурацію промислових контролерів для різних об’єктів автоматизації; використовувати особливості мов програмування та програмних забезпечень компонентів програмно-технічних комплексів при реалізації алгоритмів управління технологічними процесами.
мати навички: розробки систем управління на базі сучасних промислових контролерів для різних технологічних процесів в контексті програмно-технічних комплексів; роботи з програмним забезпеченням різних компонентів програмно-технічних комплексів.

На вивчення навчальної дисципліни відводиться 252 години / 7,0 кредитів ECTS.


2. Інформаційний обсяг навчальної дисципліни

Модуль 1

Змістовий модуль 1. «Програмно-технічні комплекси».
Тема 1. Програмно-технічні комплекси. Основні терміни програмно-технічних комплексів. Класифікація, основні типи програмно-технічних комплексів. Основні види і характеристики компонентів в програмно-технічних комплексах. Основні функції і задачі програмно-технічних комплексів.

Змістовий модуль 2. «Промислові контролери фірми Siemens».
Тема 1. Серії контролерів SIMATIC. Призначення, особливості використання. Апаратне забезпечення контролерів S7-200, S7-300 та S7-400 від Siemens. Адресація змінних. Програмне забезпечення STEP7 для програмування контролерів SIMATIC. Принципи побудови програми користувача. Структура програми користувача. Операції з бітами та словами. Функції, функціональні блоки, блоки даних.
Тема 2. Серії контролерів VIPA. Призначення, особливості використання. Апаратне забезпечення контролерів VIPA100. Адресація змінних. Лічильні входи, імпульсні виходи та потенціометри в контролерах VIPA100. Програмне забезпечення WinPLC7, загальні поняття. Операції з бітами та словами. Апаратне забезпечення VIPA200. Промислові мережі в системі VIPA200. Символьна адресація в середовищі WinPLC7. Символьна адресація в середовищі WinPLC7. Функції, функціональні блоки, блоки даних. Апаратне забезпечення VIPA300. Процесорні модулі Speed7.

Модуль 2

Змістовний модуль 3. «Промислові контролери фірми Mitsubishi Electric».
Тема 1. Мікроконтролери, компактні контролери фірми Mitsubishi Electric. Програмуючий логічний контролер Mitsubishi Electric серії , 2. Програмуючий логічний контролер серії MELSEC FX. Адресація змінних. Програмне забезпечення GX IEC Developer. Структура програмування. Особливості використання мов програмування в GX IEC Developer.
Тема 2. Модульні контролери фірми Mitsubishi Electric. Програмуючий логічний контролер MELSEC Q. Адресація змінних. Програмне забезпечення MELSOFT iQ Works.

3. Рекомендована література
Базова
1. Елизаров И.А. Технические средства автоматизации. Програмно-технические комплексы и контролеры [Текст]: Учебное пособие / И.А. Елизаров, Ю.Ф. Мартемьянов, А.Г. Схиртладзе, С.В. Фролов. – М. : «Издательство машиностроение-1», 2004. – 180 с.
2. Трегуб В.Г. Основи комп’ютерно-інтегрованого керування [Текст]: Навчальний посібник / В.Г. Трегуб. – К. : НУХТ, 2005. – 191 с.
3. Місюра М.Д. Мікропроцесорна техніка. Мікропроцесорні системи управління: Метод. вказівки до вивч. мікропроцесорних контролерів фірми MITSUBISHI ELECTRIC -серії для студ. спец. напряму 0925 "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології" та всіх енергетичних, механічних і технологічних спеціальностей всіх форм навчання. [Текст] / М.Д. Місюра, В.М. Сідлецький, В.Т. Марченко, Б.М. Гончаренко. – К. : НУХТ, 2004. – 31 с.(Бібліотечний номер 6353).
4. Швед С.М. Програмно-технічні комплекси і промислові контролери. Мікропроцесорні контролери VIPA. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів спеціальностей: 7.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 8.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 7.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, 8.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, в т. ч. спеціалізації: Автоматизоване управління бізнес-процесами підприємств денної та заочної форм навчання / С.М. Швед, С.С. Шаруда, В.М. Сідлецький, І.В. Ельперін. – К. : НУХТ, 2012. – 60 с. (Реєстраційний номер електронних методичних вказівок у НМВ 100.04-01.06.2012.)

Допоміжна
1. Пупена О.М. Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах [Текст]: Навчальний посібник / О.М. Пупена, І.В. Ельперін, Н.М. Луцька, А.П. Ладанюк. – К. : «Ліра-К», 2011. – 552 с.
2. Ельперін І.В. Промислові контролери [Текст]: Навчальний посібник – К.: НУХТ, 2003. – 320 с.
3. Оборудование для АСУТП 2012 [Електронний ресурс] : КСК-автоматизація, MELSOFT iQ Works, Программное обеспечение. Панели оператора. Программируемые логические контроллеры. Частотные преобразователи и сервоприводы. 2 електрон. опт. диска (DVD-ROM). – Заголовок з етикеток дисків
4.  «Промышленная автоматизация» и «Технологии приводов» [Електронний ресурс] / ООО Сименс 1997-2013, Москва. – Режим доступу : http://old.automation-drives.ru/as/.
5. Mitsubishi Electric [Електронний ресурс] / 2013 Mitsubishi Electric Europe B.V.. – Режим доступу : http://www.mitsubishi-automation.ru/.


1. Загальні відомості (МАГ)
Програма вивчення навчальної дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» складена відповідно до нормативної частини освітньо-професійної програми підготовки магістрів спеціальності 8.05020201 «Автоматизоване управління технологічними процесами», 8.05020202 «Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва».
 
Предметом вивчення навчальної дисципліни є програмно-технічні комплекси і системи управління технологічними і організаційно-економічними процесами, сучасні промислові контролери та їх технічне та програмне забезпечення як складова частина багаторівневих інтегрованих автоматизованих систем управління.

Міждисциплінарні зв’язки: Вивчення дисципліни базується на таких дисциплінах, як «Мікропроцесорна техніка», «Теорія автоматичного керування», «Метрологія, технологічні вимірювання та прилади», «Технічні засоби автоматизації», «Об’єкти автоматизації галузі», «Контролери та їх програмне забезпечення», «Інтегровані системи управління», «Людино-машинні інтерфейси», «Автоматизація технологічних процесів», що вивчаються на попередніх і паралельних курсах. Подальше застосування одержаних знань та навичок необхідно для вивчення наступних спеціальних дисциплін: «Проектування систем автоматизації», «Проектування комп‘ютерно-інтегрованих систем управління», а також є складовою частиною курсових та дипломних проектів, що виконуються студентами спеціальностей «Автоматизоване управління технологічними процесами», «Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва».
1.1. Мета та завдання навчальної дисципліни
1.1.1. Метою викладання навчальної дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» є підготовка студента до самостійного розв’язання теоретичних та прикладних задач побудови програмно-технічного комплексу з використанням сучасних технічних засобів і, насамперед, індустріальних та офісних комп’ютерів і мікропроцесорних контролерів різних фірм, їх апаратними і програмними особливостями, різновидами комунікаційних пристроїв та функціями, що вони виконують.
1.1.2. Основними завданнями вивчення дисципліни «Програмно-технічні комплекси і промислові контролери» є вивчення основ побудови програмно-технічних комплексів на базі сучасних мікропроцесорних засобів автоматизації (промислових контролерів).
1.1.3. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні:
знати: загальну характеристику, типи програмно-технічних комплексів; структуру та функції програмно-технічних комплексів; характеристики компонентів програмно-технічних комплексів; загальні принципи побудови програмно-технічних комплексів; особливості та відмінності сучасних промислових мікропроцесорних контролерів; особливості в технічних характеристиках і мовах програмування промислових контролерів різних типів.
вміти: проектувати та вибирати структури програмно-технічних комплексів, підбирати конфігурацію промислових контролерів для різних об’єктів автоматизації; використовувати особливості мов програмування та програмних забезпечень компонентів програмно-технічних комплексів при реалізації алгоритмів управління технологічними процесами.
мати навички: розробки систем управління на базі сучасних промислових контролерів для різних технологічних процесів в контексті програмно-технічних комплексів; роботи з програмним забезпеченням різних компонентів програмно-технічних комплексів.

На вивчення навчальної дисципліни відводиться 180 години / 5,0 кредитів ECTS.


2. Інформаційний обсяг навчальної дисципліни

Модуль 1

Змістовий модуль 1. «Програмно-технічні комплекси».
Тема 1. Програмно-технічні комплекси. Основні терміни програмно-технічних комплексів. Класифікація, основні типи програмно-технічних комплексів. Основні види і характеристики компонентів в програмно-технічних комплексах. Основні функції і задачі програмно-технічних комплексів.

Змістовий модуль 2. «Промислові контролери фірми Siemens».
Тема 1. Серії контролерів SIMATIC. Призначення, особливості використання. Апаратне забезпечення контролерів S7-200, S7-300 та S7-400 від Siemens. Адресація змінних. Програмне забезпечення STEP7 для програмування контролерів SIMATIC. Принципи побудови програми користувача. Структура програми користувача. Операції з бітами та словами. Функції, функціональні блоки, блоки даних.
Тема 2. Серії контролерів VIPA. Призначення, особливості використання. Апаратне забезпечення контролерів VIPA100. Адресація змінних. Лічильні входи, імпульсні виходи та потенціометри в контролерах VIPA100. Програмне забезпечення WinPLC7, загальні поняття. Операції з бітами та словами. Апаратне забезпечення VIPA200. Промислові мережі в системі VIPA200. Символьна адресація в середовищі WinPLC7. Символьна адресація в середовищі WinPLC7. Функції, функціональні блоки, блоки даних. Апаратне забезпечення VIPA300. Процесорні модулі Speed7.


3. Рекомендована література
Базова
1. Елизаров И.А. Технические средства автоматизации. Програмно-технические комплексы и контролеры [Текст]: Учебное пособие / И.А. Елизаров, Ю.Ф. Мартемьянов, А.Г. Схиртладзе, С.В. Фролов. – М. : «Издательство машиностроение-1», 2004. – 180 с.
2. Трегуб В.Г. Основи комп’ютерно-інтегрованого керування [Текст]: Навчальний посібник / В.Г. Трегуб. – К. : НУХТ, 2005. – 191 с.
3. Місюра М.Д. Мікропроцесорна техніка. Мікропроцесорні системи управління: Метод. вказівки до вивч. мікропроцесорних контролерів фірми MITSUBISHI ELECTRIC -серії для студ. спец. напряму 0925 "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології" та всіх енергетичних, механічних і технологічних спеціальностей всіх форм навчання. [Текст] / М.Д. Місюра, В.М. Сідлецький, В.Т. Марченко, Б.М. Гончаренко. – К. : НУХТ, 2004. – 31 с.(Бібліотечний номер 6353).
4. Швед С.М. Програмно-технічні комплекси і промислові контролери. Мікропроцесорні контролери VIPA. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів спеціальностей: 7.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 8.05020201 Автоматизоване управління технологічними процесами, 7.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, 8.05020202 Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва, в т. ч. спеціалізації: Автоматизоване управління бізнес-процесами підприємств денної та заочної форм навчання / С.М. Швед, С.С. Шаруда, В.М. Сідлецький, І.В. Ельперін. – К. : НУХТ, 2012. – 60 с. (Реєстраційний номер електронних методичних вказівок у НМВ 100.04-01.06.2012.)

Допоміжна
1. Пупена О.М. Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах [Текст]: Навчальний посібник / О.М. Пупена, І.В. Ельперін, Н.М. Луцька, А.П. Ладанюк. – К. : «Ліра-К», 2011. – 552 с.
2. Ельперін І.В. Промислові контролери [Текст]: Навчальний посібник – К.: НУХТ, 2003. – 320 с.
3. Каталог продукции производителя VIPA [Електронний ресурс] / ПРОСОФТ, 1996 – 2013. – Режим доступу : http://prosoft.ru/products/brands/vipa/.
4. «Промышленная автоматизация» и «Технологии приводов» [Електронний ресурс] / ООО Сименс 1997-2013, Москва. – Режим доступу : http://old.automation-drives.ru/as/.
5. Mitsubishi Electric [Електронний ресурс] / 2013 Mitsubishi Electric Europe B.V.. – Режим доступу : http://www.mitsubishi-automation.ru/.

Comments