Аннотация дисциплины вариативной части профессионального цикла «Микропроцессорные устройства в электромеханике»

Аннотация дисциплины
вариативной части профессионального цикла
«Микропроцессорные устройства в электромеханике»
1. Цель и задачи дисциплины
Основной целью дисциплины является формирование у студентов прочной
теоретической базы и практических навыков по применению микропроцесссорных электронных управляющих устройств в электромеханических
системах, получение знаний, необходимых для их проектирования,
программирования и анализа их работы.
Для достижения поставленной цели необходимо научить студентов:
- понимать принципы получения, преобразования и использования
информации при построении управляющих устройств;
- понимать взаимосвязь внутренней структуры аппаратных и программных
средств микропроцессорных контроллеров с внешними периферийными
устройствами получения и использования информации;
- самостоятельно выбирать необходимые компоненты для разработки
управляющих устройств;
- самостоятельно разрабатывать программу на языке Ассемблера для
реализации рабочего алгоритма управляющего устройства.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины должен быть направлен на
формирование следующих компетенций:
- способностью и готовностью владеть основными методами, способами
и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать
компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);
- способностью и готовностью использовать информационные
технологии, в том числе современные средства компьютерной графики, в
своей предметной области (ПК-1);
- способность графически отображать геометрические образы изделий и
объектов электронных схем и систем (ПК-12);
- готовность обосновывать принятие конкретного технического решения
при создании схем управления устройств силовой электроники
электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);
- способность рассчитывать электронные схемы и элементы для вторичных
цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);
- способность рассчитывать режимы работы электронных схем
электроэнергетических установок различного назначения (ПК-16).
В результате изучения дисциплины «Микропроцессорные устройства
в электромеханике» студент должен:
знать:
- структуру и организацию работы системы управления объектом с
помощью микропроцессорного контроллера;
- устройство и принцип работы структурных элементов сбора
информации (датчиков сигналов);
- устройство и принцип работы цифро-аналоговых и аналого-цифровых
преобразователей информации;
- устройство и принцип работы исполнительных устройств;
- способы согласования различных структурных элементов устройства
управления между собой.
уметь:
- разработать структурную схему системы управления объектом с
использованием однокристальной микроЭВМ и стандартных внешних
периферийных устройств;
- уметь выбрать требуемые компоненты для построения
принципиальной схемы устройства управления;
- разработать алгоритм и программу для однокристальной микроЭВМ.
владеть навыками проверки и отладки программ для микроЭВМ.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Модуль 1
Тема 1. Введение в курс. Фундаментальные основы дисциплины и
основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами. Краткий
исторический обзор развития микропроцессорной техники и актуальность ее
применения в электромеханических системах.
Тема 2. Общие вопросы взаимодействия управляющего
микропроцессорного контроллера и объекта управления. Общая структурная
схема: управляющая микроЭВМ- объект (процесс). Определение системы
(процесса), переменные процесса, сигналы носители информации,
параллельная и последовательная передача информации. Способы передачи
и преобразования электрических сигналов. Режимы ввода – вывода.
Временная организация режимов обработки информации.
Тема 3. Организация взаимодействия между управляющей микроЭВМ и
объектом. Структурная схема сопряжения управляющей микроЭВМ и
объекта. Устройства сбора и подготовки информации. Устройства
использования информации. Цифровой и импульсный ввод данных.
Цифровой и импульсный вывод данных. Аналоговый ввод данных.
Аналоговый вывод данных.
Модуль 2
Тема 4. Организация взаимодействия между управляющей микроЭВМ и
устройствами сбора и подготовки информации. Опрос двоичного датчика
(ожидание события). Способы устранения “ дребезга контактов” в датчиках
с электрическими контактами. Подсчет количества импульсов. Опрос группы
двоичных датчиков. Опрос матрицы двоичных датчиков.
Тема 5. Практическая реализация устройств сбора информации. Датчики
цифровых и аналоговых сигналов. Датчики состояния силовых
полупроводниковых приборов. Датчики на основе элементов Холла: датчики
скорости и положения, датчики тока и напряжения. Датчики с токовым
шунтом и делителем напряжения.
Модуль 3
Тема 6. Устройств подготовки информации: аналого- цифровые и цифро –
аналоговые преобразователи, коммутаторы аналоговых и цифровых
сигналов, элементы гальванической развязки устройств ввода (вывода) с
микроконтроллером.
Тема 7. Практическая реализация устройств вывода информации.
Стандартные буферные элементы сопряжения микроконтроллера и
управляющих устройств: усилители, драйверы IGBT. Устройства
отображения информации.
Карта компетенций дисциплины
«Микропроцессорные устройства в электромеханике»
Наименование компетенций дисциплины
Индекс
Формулировка
компетенции
ОК-11
способен и готов владеть основными методами,
способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, использовать компьютер как
средство работы с информацией;
ПК-1
- способен и готов использовать информационные
технологии в своей предметной области;
ПК-14
ПК-15
- готов обосновывать принятие конкретного технического
решения при создании схем управления устройств силовой
электроники электроэнергетического и электротехнического
оборудования;
- способен рассчитывать электронные схемы и элементы
для вторичных цепей, устройств защиты и автоматики
электроэнергетических объектов;
ПК-16
- способен рассчитывать режимы работы электронных
схем
электроэнергетических
установок
различного
назначения.