Промышленные регуляторы в системах управления

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
Факультет автоматики и вычислительной техники
УТВЕРЖДАЮ
_______________________
"_____"__________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
(Наименование дисциплины)
Направление подготовки
220400.62 «Управление в технических системах»
Профиль подготовки
Управление и информатика в технических системах
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
(очная, очно-заочная и др.)
г. Таганрог
2011
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины "Промышленные регуляторы в системах управления"
являются:
- удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и
нравственном развитии путем получения высшего образования в области автоматизации и
управления;
- организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем выпускникам
продолжить свое образование как с целью получения степени магистра в области
автоматизации и управления, так и с целью дальнейшего самосовершенствования;
- удовлетворения потребностей общества в квалифицированных кадрах путем подготовки
специалистов по проектированию, разработке и эксплуатации автоматизированных систем
контроля и управления.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина "Промышленные регуляторы в системах управления" относится к
вариативной части профессионального цикла и является дисциплиной по выбору студентов
(Б3.ДВ6). Дисциплина "Промышленные регуляторы в системах управления" базируется на
курсах "Микропроцессорная техника в системах управления", "Технические средства
автоматизации и управления", "Программируемые контроллеры", "Теория автоматического
управления". Для освоения дисциплины студент должен знать: основы микропроцессорной
техники, принципы автоматического управления, способы обработки и преобразования
сигналов, цифровую и аналоговую схемотехнику.
Освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее для выпускной
квалификационной работы.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
"Математические основы теории систем".
ПК-15: готовность к участию в работах по изготовлению, отладке и сдаче в эксплуатацию
систем и средств автоматизации и управления;
ПК-27: готовность участвовать в разработке и изготовлении стендов для комплексной
отладки и испытаний программно-аппаратных управляющих комплексов;
ПК-29: способность настраивать управляющие средства и комплексы и осуществлять их
регламентное и эксплуатационное обслуживание с использованием соответствующих
инструментальных средств.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: типы, структурные и функциональные схемы регуляторов.
Уметь: выполнять настройку параметров цифровых и аналоговых регуляторов.
Владеть: методами выбора типов и настройки регуляторов в соответствии с требованиями.
4. Структура и содержание дисциплины "Промышленные регуляторы в системах
управления".
Общая трудоемкость дисциплины составляет _4__ зачетных единиц __144__ часа.
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
- лекции
- практические занятия
- лабораторные работы
- другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа
144 час./4 ЗЕТ
42
10
22
10
90
Курсовой проект (работа)
Контроль самостоятельной работы
Аттестация
12
Зачет (8 семестр)
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
2.
3.
4.
Классификация
автоматических
регуляторов.
Типовые законы
регулирования.
Структурные
схемы аналоговых
регуляторов
Импульсные
регуляторы.
Позиционные
регуляторы.
Автоматические
регуляторы
прямого действия.
Принципы
построения
автоматических
аналоговых
регуляторов
Структурные
схемы цифровых
регуляторов.
Интерфейсы
цифровых
регуляторов
Ввод аналоговых
и
дискретных
сигналов
в
цифровые
регуляторы.
Вывод
аналоговых
и
дискретных
сигналов
на
исполнительные
механизмы
Неделя семестра
1.
Раздел
Дисциплины
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Семестр
№
п/п
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
8
1-2
2
2
4
10
2
Письменная работа
8
3-4
2
2
4
18
3
Собеседование
8
5-6
2
2
4
18
3
Собеседование
8
7-8
2
2
4
18
2
Письменная работа
лек
лаб
пр
СРС КСР
Протоколы
передачи данных
в распределенных
системах
с
цифровыми
регуляторами.
Методики
настройки
цифровых
регуляторов
ИТОГО
5.
8
910
2
2
6
26
2
10
10
22
90
12
Собеседование
5. Образовательные технологии
Лекции читаются блоками с последующим подкреплением материала примерами и
ответами на возникающие вопросы студентов. Перед каждой новой темой дается введение
о необходимости ее дальнейшего изучения и дальнейшего практического применения.
После изучения новой темы составляется алгоритм практического использования
изученных методов и составляется таблица достоинств и недостатков.
На практических занятиях по новой теме преподавателем всегда решается на доске одиндва примера. Далее студенты решают предложенные примеры у доски самостоятельно с
детальным разбором.
На лабораторных работах преподавателем дается теоретическое введение по теме и
разбираются пункты для выполнения работы. После этого студенты изучают порядок
выполнения работы и получают допуск к ее выполнению.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Контрольная работа №1
1. Аналоговые регуляторы непрямого действия.
2. Аналоговые регуляторы прямого действия.
3. Цифровые регуляторы.
4. Структурные схемы аналоговых регуляторов.
Контрольная работа №2
1. Ввод аналоговых сигналов.
2. Ввод дискретных сигналов.
3. Вывод аналоговых сигналов.
4. Вывод дискретных сигналов.
Лабораторные работы:
№1. Выбор регуляторов для систем автоматического управления.
№2. Исследование протоколов передачи данных в системах с цифровыми регуляторами.
№3. Программная настройка цифровых регуляторов.
Вопросы, выносимые на зачет.
1. Классификация автоматических регуляторов.
2. Типовые законы регулирования.
3. Структурные схемы аналоговых регуляторов
4. Импульсные регуляторы.
5. Позиционные регуляторы.
6. Автоматические регуляторы прямого действия.
7. Принципы построения автоматических аналоговых регуляторов.
8. Структурные схемы цифровых регуляторов.
9. Интерфейсы цифровых регуляторов.
10. Ввод аналоговых и дискретных сигналов в цифровые регуляторы.
11. Вывод аналоговых и дискретных сигналов на исполнительные механизмы.
12. Протоколы передачи данных в распределенных системах с цифровыми
регуляторами.
13. Методики настройки цифровых регуляторов.
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
7.
а) основная литература:
1. Шандров Б.В. Чудаков А.Д. Технические средства автоматизации. Учебник для ВУЗов.
Москва Академия - 2007.
2. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. СПб.: Невский
Диалект, 2001.
3. Елизаров И.А. Технические средства автоматизации. Программно-технические
комплексы и контроллеры. М 2004.
б) дополнительная литература:
1. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное
пособие/А.С.Клюев, А.Т.Лебедев, С.А.Клюев, А.Г.Товарнов: под ред. А.С. Клюева, 3-е изд.,
перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2000.
2. Гостев В.И. Системы управления с цифровыми регуляторами. К.: Тэхника 2001.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http://mzta.ru/ - Диспетчеризация, автоматизация зданий, промышленные контроллеры,
системы автоматизации.
2. http://contravt.ru/ - КИПиА для АСУ ТП: измерители температуры, пид-регуляторы,
контроллеры, модули ввода-вывода.
3. http://owen.ru/ - датчики, контроллеры, регуляторы, измерители, блоки питания и
терморегуляторы.
4. http://sau.favt.tsure.ru/ - все материалы по дисциплине в электронном виде.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
В лаборатории имеется 10 рабочих мест, оборудованных ПЭВМ, с установленным на
них операционными системами семейства Microsoft Windows и специализированным
программным обеспечением MatLab, стенды для лабораторных работ.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций
и ПрООП ВПО по направлению 220400.62 «Управление в технических системах» по профилю
подготовки «Управление и информатика в технических системах».
Автор
______________ Соловьев В.В., ст. преподаватель каф.САУ
Зав. кафедрой САУ
_______________ В.И. Финаев
Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.