УТВЕРЖДАЮ Директор института ___________(В.П. Кривобоков) «___»_____________2011 г.

advertisement
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
УТВЕРЖДАЮ
Директор института
___________(В.П. Кривобоков)
«___»_____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
С3.Б22. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИХ
ПРИМЕНЕНИЕ В АТОМНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП 140801 – Электроника и автоматика физических
установок
СПЕЦИАЛИЗАЦИИ Системы автоматизации физических установок и их
элементы
Системы автоматизации технологических процессов
ядерного топливного цикла
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) специалист
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 5
СЕМЕСТР 10 .
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4
.
ПРЕРЕКВИЗИТЫ С2.Б2, С2.Б3, С3.Б4, С3.Б12, С3.В1.2, С3.Б21, С3.Б23,
С3.В1.1
КОРЕКВИЗИТЫ С3.Б.1.2, С3.Б.2.2, С3.В.1.2, С3.В4
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ . очная .
36
36
72
90
162
часов
часов
часа
часа
часа
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ . экзамен .
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра Электроники и автоматики физических установок
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ____________
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Ливенцов С.Н.
_______________ Ливенцов С.Н.
______________ Байструков К.И.
1
2011
г.
Рабочая программа учебной дисциплины
1.
Ф ТПУ 7.1-21/01
Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц2 и Ц3
основной образовательной программы «Электроника и автоматика физических установок».
Целью данного курса является формирование у обучающихся знаний, умений и приобретение опыта в области разработки, исследования
и эксплуатации современных автоматизированных систем управления
объектами атомной промышленности, теории и практики этих систем, а
также усвоения принципов построения, технической базы, математического и информационного обеспечения автоматизированных систем
управления и дальнейшего использования этих знаний в будущей профессиональной деятельности.
2.
Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Автоматизированные системы управления и их применение в атомной промышленности» относится к базовым дисциплинам профессионального цикла (С3.Б22) основной образовательной программы по специальности 140801 «Электроника и автоматика физических установок».
Дисциплина опирается на материал следующих дисциплин, читаемых студентам физико-технического института:
 информатика (С2.Б2);
 физика (С2.Б3);
 менеджмент (С3.Б4);
 Микропроцессорные системы (С3.Б12);
 Современные компьютерные технологии (С3.В1.2);
 Цифровые системы управления (С3.Б21);
 Телеконтроль и телеуправление (С3.Б23);
 Теория информации и ее приложение в автоматизированных
системах (С3.В1.1).
Изучение дисциплины «Статистические методы контроля и управления» необходимо для освоения следующих учебных дисциплин:
 автоматизированные системы управления ядерными энергетическими установками (С3.Б.1.2);
 автоматизированные системы управления технологическими
процессами ядерного топливного цикла (С3.Б.2.2);
 системы автоматизации экспериментов на термоядерных
установках (С3.В.1.2);
2
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
 научно-исследовательская работа в семестре (С3.В4).
3.
Результаты освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен/будет:
знать:
 состав технического и программного обеспечения АСУ;
 архитектуру современных вычислительных устройств,
принципы их построения, принципы выполнения команд,
программное и микропрограммное управление, принципы
работы запоминающих устройств, средства взаимодействия
оператора с системой, интерфейсы, стандартные системные
интерфейсы;
 принципы организации информационного обеспечения автоматизированных систем управления объектами атомной
промышленности, включая архивы технологических параметров и формы интерактивного управления процессом;
 магистрально-модульные системы и специальные интерфейсные системы;
 основы построения промышленных сетей (Fieldbus), их состав, топологии, структуру протоколов обмена информацией.
уметь:
 решать общесистемные вопросы построения АСУ технологическими процессами и экспериментами;
 анализировать и синтезировать АСУ предприятий атомной
промышленности, определять параметры надежности, отказоустойчивости, архитектуры технических средств, программного и метрологического обеспечения, экономических
показателей, получаемых от внедрения систем
 Использовать на практике основные виды программных и
технических средств АСУТП, АСНИ, АСУП;
 проектировать распределенные автоматизированные системы,
владеть (методами, приемами)
 организации управления вычислительными процессами в
АСУ;
 промышленными контроллерами и специальными системами программирования при монтаже, наладке и эксплуатации
систем автоматизации физических установок и технологических процессов;
3
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
 ЭВМ для управления и обработки информации;
 устройствами сопряжения измерительной аппаратуры с
ЭВМ, включая датчики;
 методами теоретического и экспериментального определения основных технических характеристик автоматизированных систем и их компонент.
В процессе освоения дисциплины у студентов приобретаются знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы:
Профессиональные:Р9, Р10, Р12
4.
Структура и содержание дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины:
Раздел 1. Автоматизированные системы управления, общесистемные вопросы - 8 часов.
Лекции:
1.1. Предмет и задачи курса, его связь с другими дисциплинами.
Связь и различие между АСУП, АСУТП, АСНИ. Предлагаемая
технология обучения. Понятие автоматизированной системы управления. Типы автоматизированных систем применяемых в атомной промышленности. Задачи, решаемые с помощью ЭВМ в АСУ. Разделение
АСУ в зависимости от вида объекта управления. Классификация АСУ
по размерам сферы деятельности и выполняемым функциям. Автоматизированные системы управления производственными предприятиями
(АСУП). Интегрированные АСУ. Иерархическая структура управления
производством, подсистемы. Критерии управления, функции АСУ.
Классификация АСУ по степени автоматизации процесса управления.
Источники экономической эффективности от внедрения автоматизированных систем управления. - 2 часа.
1.2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).
Определение, задачи, основные функции, решаемые АСУТП. Отличительные особенности АСУТП. Структурные схемы АСУТП. Классификация АСУТП по уровню автоматизации выполняемых системой
функций.
Классификация
АСУТП
по
функциональноалгоритмическому признаку. Основные структуры построения АСУТП
с точки зрения централизации при управлении технологическими процессами. Области их использования и характеристики. Иерархическое
построение АСУТП. - 2 часа.
1.3. Задачи и цели автоматизации научных исследований.
4
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Этапы научных исследований. Характеристика научных исследований как объекта автоматизации. Классификация объектов исследований по количественным и качественным показателям. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ): понятие, классификация, типы обеспечения. Использование ЭВМ в АСНИ. Варианты структурной реализации АСНИ. - 2 часа.
1.4. Концепции, цели и задачи систем автоматизации предприятий атомной промышленности (ПАП).
Экономическое обоснование уровня автоматизации, тенденции
развития систем автоматизации ПАП, архитектура технических
средств и математического обеспечения систем автоматизации
ПАП, метрологическое обеспечение, отказоустойчивость и надежность систем автоматизации ПАП, проблемы взаимодействия «человек—машина» в системах автоматизации ПАП. Автоматизированные
системы управления физическими установками и процессами, АСНИ,
используемые в отрасли. - 2 часа.
Раздел 2. ЭВМ как основное техническое средство АСУ – 10 часов.
Лекции:
2.1. Основные группы технических средств, используемые для
реализации АСУТП и АСНИ.
Понятие архитектуры ЭВМ и вычислительной системы. Типы
ЭВМ, используемых в автоматизированных системах. Функциональноалгоритмические принципы построения современных вычислительных
устройств. Поколения ЭВМ, отличительные характеристики современных ЭВМ. Типовая структура управляющей ЭВМ. Технические характеристики ЭВМ 4-го поколения. Методы реализации многопроцессорной обработки информации: архитектура вычислительных устройств
типа кластер, SMP, MPP и др. Методы конвейеризации вычислений.
Суперскалярная обработка. Способы поддержки неупорядоченных вычислений. - 2 часа.
2.2. Устройства памяти в автоматизированных системах.
Иерархия памяти ЭВМ. Классификация запоминающих устройств,
их назначение, сравнительные характеристики и области использования
в автоматизированных системах. Современные типы ПЗУ и принцип их
действия. Характеристики и принцип действия основных типов внешних запоминающих устройств: НМД, НМЛ, накопители на оптических
дисках (CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, M/O диски). Области применения внешних запоминающих устройств в АСУТП и АСНИ. - 2 часа.
2.3. Терминальное оборудование в АСУ.
5
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Типы, назначение, технические характеристики. Функции, реализуемые
с помощью периферийных устройств в АСНИ и АСУТП. Устройства
оперативной цифровой индикации и отображения параметров управляемых процессов. Классификация устройств отображения параметров.
Типы индикаторов, принципы формирования изображений в светодиодных, ЖКИ, электролюминисцентных, ЭЛТ и газоразрядных индикаторах. Основные технические характеристики индикаторов. Структура
и характеристики терминала с растровым методом формирования изображения. - 2 часа.
2.4. Интерфейсы автоматизированных систем управления.
Понятие, классификация интерфейсов и их место в АСУТП и
АСНИ. Общие характеристики и структура системных интерфейсов.
Интерфейсы параллельной и последовательной передачи данных: характеристики, назначение. Область использования параллельных интерфейсов в автоматизированных системах. Общие принципы организации интерфейсов последовательной передачи данных. Технические
характеристики последовательных интерфейсов. Способы управления
(синхронизации) и представление потоков данных при последовательной передаче.- 2 часа.
2.5. Система
ввода/вывода ЭВМ и микропроцессорных
устройств управления.
Понятие, функции, типовая структура системы ввода/вывода
ЭВМ. Каналы ввода/вывода (КВВ) информации. Типы и основные
структуры КВВ. Контроллер как основной аппаратный компонент КВВ.
Способы передачи данных по каналу. Функции драйверов и принципы
их построения. Основные технические характеристики КВВ. Влияние
характеристик КВВ на эффективность АСУТП и АСНИ. - 2 часа.
Лабораторная работа 1 (2 часа)
Тема: Техническое обеспечение контроллера ELSY-2000
Лабораторная работа 2 (6 часов)
Тема: Управление задачами и оперативной памятью в операционных
системах
Раздел 3. Специализированные вычислительные устройства и системы в АСУТП и АСНИ. - 6 часов.
Лекции:
3.1. Средства сопряжения ЭВМ с объектом автоматизации.
Виды измерительных и управляющих сигналов. Средства преобразования сигналов и стандарты для их реализации. Основные типы
6
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
устройств связи с объектом автоматизации (УСО), их классификация.
Технические характеристики и принцип работы АЦП, дискретноцифровых и цифро-импульсных преобразователей. Устройства воздействия на регуляторы и исполнительные механизмы, их характеристики
и принцип работы. Устройства управления регулирующими органами.
Основные типы специализированных вычислительных устройств и систем, области их применения, технические характеристики. Требования
к управляющим микропроцессорным устройствам. Структуры промышленного контроллера и компьютера. Встраиваемые ЭВМ в АСУ. - 2 часа.
3.2. Программно-управляемые магистрально-модульные системы
(ММС).
КАМАК, VME, VXI, CompactPCI. Общие принципы физической
и логической организации ММС. Архитектура ММС и их сравнительные характеристики. Магистрально-модульная система VME: организация магистралей VME, функции передачи данных, технические характеристики VME. Области применения VME. Структуры автоматизированных систем, построенных на основе ММС КАМАК и VME. - 2
часа.
3.3. Программно-управляемые приборно-модульные системы.
Стандарты программно-управляемых систем GP-IB, КОП: области применения, принципы физической и логической организации, технические характеристики. Варианты структур автоматизированных систем, построенных на основе интерфейса IEEE-488. - 2 часа.
Лабораторная работа 3 (2 часа)
Тема: Архитектура магистрально-модульной системы КАМАК
Лабораторная работа 4 (2 часа)
Тема: Контроллер ручной крейта КАМАК
Лабораторная работа 5 (4 часа)
Тема: Организация обмена информацией между модулями крейта КАМАК. Модуль «Регистр кнопочный»
Лабораторная работа 6 (4 часа)
Тема: Модули аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования
в стандарте КАМАК
Раздел 4. Программное обеспечение автоматизированных систем.
- 8 часов.
Лекции:
7
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
4.1. Структура программного обеспечения (ПО) АСНИ и АСУТП.
Классификация ПО. Функции и требования к ПО автоматизированных
систем. Системное программное обеспечение: назначение, типы операционных систем. Операционные системы реального времени: функции,
характеристики, типовая структура. Методы организации многозадачного режима работы ЭВМ. Механизмы планирования задач. Методы и
средства межзадачного обмена. - 2 часа.
4.2. Системы программирования средств автоматизации.
Классификация языков и систем программирования. Специальное
ПО АСУ, этапы и основные технологии его разработки: объектноориентированные системы, системы визуального программирования,
технология клиент-сервер, SCADA-системы. Специализированные системы и языки программирования микропроцессорных управляющих
устройств: стандарт МЭК -1131. - 2 часа.
4.3. Internet технологии в АСУ.
Использование стандартных языков разметки данных (HTML,
XML) и языка Java для реализации функций сбора, регистрации и отображения информации в автоматизированных системах. Структура автоматизированной системы на основе Web-сервера. - 2 часа.
4.4. Информационное обеспечение автоматизированных систем.
Способы хранения данных, типы систем хранения данных. СУБД: типовая структура, характеристики. Базы данных реального времени. Основные операции с базами данных. Языки управления данными. Особенности технологической и экспериментальной информации и способы
ее хранения в АСУ - 2 часа.
Лабораторная работа 7 (8 часов).
Тема: Промышленный контроллер Modicon Micro и его программирование на языке LD
Лабораторная работа 8 (8 часов).
Тема: Архитектура промышленного контроллера Ломиконт и его программирование
Раздел 5. Распределенные автоматизированные системы управления. - 4 часа.
Лекции:
5.1. Вычислительные сети в автоматизированных системах, их
место и задачи.
Характеристики и топологии сетей. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Варианты реализации физического и ка-
8
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
нального уровней ЛВС в автоматизированных системах. Сетевое техническое и программное обеспечение. Типовые структуры АСУТП на основе вычислительных сетей и их сравнение. Спецификация МАР 2.1. - 2
часа.
5.2. Специализированные вычислительные сети Fieldbus для
промышленных применений.
Основные типы, технические характеристики, области применения сетей Fieldbus. Техническое и программное обеспечение сетей
Fieldbus. Основные характеристики эффективности автоматизированных систем и методы их определения: микроанализ функционирования,
экспериментальное исследование, моделирование. - 2 часа
4.2 Структура дисциплины «Автоматизированные системы управления и их применение в атомной промышленности» по разделам,
формам организации и контроля обучения приводится в таблице 1.
Таблица 1
Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Название раздела/темы
Автоматизированные системы
управления, общесистемные
вопросы
ЭВМ как основное техническое средство АСУ
Специализированные вычислительные устройства и
системы в АСУТП и АСНИ
Программное обеспечение автоматизированных систем
Распределенные автоматизированные системы управления
Промежуточная аттестация
Итого
Аудиторная рабо- СРС Итого Формы текущего
та (час)
(час)
контроля и аттестации
Лекции Лаб. зан.
8
-
8
16
10
8
26
44
6
12
24
42
8
16
24
48
4
-
8
12
36
36
90
162
Устный отчет
Отчеты по лабораторным работам
Промежуточный
отчет, реферат,
выступление с
докладом
Отчеты по лабораторным работам
Устный отчет
Экзамен
При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.
4.3 Распределение компетенций по разделам дисциплины приводится в таблице 2.
9
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Таблица 2
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
№ Формируемые
компетенции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Разделы дисциплины
2
3
1
+
З.9.19
З.10.23
З.12.10
У.9.19
У.10.23
У.12.10
В.9.19
В.10.23
В.12.10
+
+
4
5
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.
+
+
+
+
+
Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания
видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности специалистов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.
Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (таблица 3).
Таблица 3
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Методы
IT-методы
Работа в команде
Саsе-study
Игра
Методы проблемного обучения
Обучение на основе опыта
Опережающая самостоятельная работа
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод
Лекц.
Лаб. раб.
Тр.*,
Мк**
СРС
+
+
+
+
+
+
+
+
* - Тренинг, ** - мастер-класс.
10
+
+
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
 самостоятельное изучение теоретического материала при выполнении индивидуальных заданий, подготовке рефератов и докладов;
 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и
приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6.
Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (СРС)
6.1 Текущая самостоятельная работа студента, направленная на
углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений, осуществляется при проработке материалов лекций и соответствующей литературы, выполнение индивидуальных заданий, подготовке к
рубежному и итоговому контролям, подготовке к выполнению лабораторных работ, их выполнению и написанию отчетов.
Для улучшения качества и эффективности самостоятельной работы
студентов предлагаются конспект лекций по курсу, методические указания к лабораторным работам, перечень вопросов итогового контроля,
списки основной и дополнительной литературы. Все методические материалы предоставляются как в печатном, так и в электронном видах.
Текущая и опережающая СРС, заключается в:
 работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме
и выбранной теме выпускной квалификационной работы,
 переводе материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков,
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
 изучении теоретического материала к лабораторным занятиям,
 подготовке рефератов, докладов, обзоров на заданную тему;
 подготовке к экзамену.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа, направленная на развитие интеллектуальных умений, комплекса
11
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала
студентов, заключается в
 анализе научных публикаций по каждому разделу курса их
структурированию и представлении материала для презентации на рубежном контроле, а также анализе статистических и фактических материалов;
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации,
анализе научных публикаций по определенной теме исследований;
 анализе статистических и фактических материалов по заданной
теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов;
 подготовке обзоров и рефератов по заданной теме;
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах.
6.3 Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
1.
Перечень научных проблем и направлений научных исследований:
 анализ тенденций развития интерфейсов передачи данных и их
влияние на структурные решения АСУ;
 повышение информационной эффективности АСУ атомной промышленности на основе SCADA-систем;
 разработка решений по резервированию элементов АСУ с применением современных информационных технологий, новых средств
вычислительной и микропроцессорной техники;
 создание моделей функционирования промышленных контроллеров для оценки динамических характеристик каналов измерения,
управления и контуров регулирования.
2. Темы индивидуальных заданий:
 предложить эффективное решение для хранения информации в
АСУ на основе современных запоминающих устройств;
 сделать обзор специальных интерфейсов для создания кластерных вычислительных систем;
 Определить время реакции блока управления на внешнее событие. Характеристики блока управления заданы.
3.
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
В разделе "Автоматизированные системы управления, общесистемные вопросы" на самостоятельное изучение выносится вопрос:
– «экономическая эффективность АСУ», которые изучаются по
12
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
литературе:
o ГОСТ 24.702-85 «Эффективность АСУ». – 12с.
o Лысенко Э.В. Проектирование АСУТП. - М.: Радио и Связь.-272с
В разделе "ЭВМ как основное техническое средство АСУ" на самостоятельное изучение выносится вопрос:
 "внешние запоминающие устройства: структура, принцип действия и характеристики накопителей на магнитных дисках, магнитных лентах и оптических дисках; современные решения и
перспективы применения в автоматизированных системах", который изучаются по литературе:
o Додонов А.Г., Иваненко П.И., Клименко В.Г. Компьютерная информация: управление и хранение.-Киев: Наук. Думка, 1992. - с.232
o Ларионов А.М., Горнец Н.Н Периферийные устройства в вычислительных системах. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш шк., - 336
В разделе "Специализированные вычислительные устройства и
системы в АСУТП и АСНИ" самостоятельно изучается вопрос:
 "принципы физической организации и характеристики магистрально-модульной системы VME и интерфейсной системы
GP-IB" по литературе:
o Приборно-модульные универсальные автоматизированные измерительные системы. Справочник./ под ред. В.А. Кузнецова. -М.: Радио и связь,
1993. - 303 с
o Мячев А.А. и др. Интерфейсы систем обработки данных. Справочник. М.: Радио и связь, 1989. - 416 с.
В разделе "Программное обеспечение автоматизированных систем" самостоятельно изучается вопрос:
- «программирование задач реального времени: принципы, типовые
решения, планирование вычислительных процессов» по литературе:
o Финогенов К.Г. Программирование измерительных систем реального
времени.- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.
o Системное программирование: Учебн. пособие для втузов./ Под ред
А.Л. Горелика.-М.: Высш. шк., 1990. - 221с.
В разделе «Распределенные автоматизированные системы
управления» самостоятельно изучается вопрос:
- «синхронизация потоков данных в линиях связи и исключение
случайных задержек в промышленных сетях» по литературе:
o Райс Л. Эксперименты с локальными сетями микро-ЭВМ. - М.: Мир,
1990. - 268 с.
o Калабеков Б.А Микропроцессоры и их применение в системах передачи
и обработки сигналов. - М.: Радио и связь, 1988.
13
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
o Прангишвили И.В. Микропроцессоры и локальные сети микроЭВМ в
распределенных системах управления. - М.: Энергоиздат. 1985. – 272 с.
6.4 Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как
единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.
Формы контроля со стороны преподавателя включают:
 контрольные работы по результатам изучения каждого раздела
курса;
 индивидуальные задания с представлением рефератов и/или докладов по теме;
 лабораторные занятия;
 экзамен.
6.5 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Учебные и методические пособия, справочники:
1. Михайлов Л.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации. - Л.: Из-во ленинградского ун-та, 1987. 248 с.
2. Дьяконов В.Ю., Китов В.А., Калинчев И.А. Системное программирование: Учебн. пособие для втузов./ Под ред А.Л. Горелика.-М.: Высш. шк., 1990. - 221с.
3. Марков. А.С. Перспективы развития вычислительной техники.
В 11 кн. Справ. пособие. Кн. 11: Программное обеспечение
ЭВМ - М.: Высш. шк., 1990. - 127с.
4. Родионов В.Д. и др Технические средства АСУТП. -М.: Высшая школа, 1989. - 263с
5. Ларионов А.М., Горнец Н.Н. Периферийные устройства в вычислительных системах. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш
шк., 1991. - 336 с.
6. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем. Учеб. пособие для вузов.-М.: Наука, 1990. - 320с.
7. Стефани Е.П. Основы построения АСУТП. Учебное пособие
для вузов.-М.: Энергоиздат, 1982. - 352 с.
8. Павлов В.М., Мезенцев А.А., Байструков К.И. Техническое и
программное обеспечение лабораторного комплекса «Организация пультов управления современных АСУ ТП»: Учебное
пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 128с.
14
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
9. Байструков К.И., Павлов В.М., Меркулов С.В. Система синхронизации и противоаварийной защиты: Учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008,
142с.
10. К.И. Байструков. «Лекции по курсу «Основы автоматизации
физического эксперимента». Учебное пособие. Томск: Изд-во
Томского политехнического университета, 2010. –125с.
11.Байструков К.И. Архитектура магистрально-модульной системы КАМАК. Методические указания к выполнению лабораторной работы.-Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 20c
12.Байструков К.И. Контроллер Ручной крейта КАМАК КК-003
Методические указания к выполнению лабораторной работы.Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 17c.
13.Байструков К.И. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ
МЕЖДУ МОДУЛЯМИ КРЕЙТА КАМАК. Модуль «РЕГИСТР
КНОПОЧНЫЙ» Методические указания к выполнению лабораторной работы.-Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 21c.
14.Байструков К.И. Модули аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования в стандарте КАМАК Методические указания к выполнению лабораторной работы. - Томск:
Изд-во ТПУ, 2009. - 19c.
15.Байструков К.И., Павлов В.М. ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОНТРОЛЛЕР MODICON MICRO И ЕГО ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ LD. Методическое пособие к выполнению
лабораторной работы. - Томск: Изд-во ТПУ, 2009.-78 c.
16.Байструков К.И., Павлов В.М. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЛЕРА ELSY-2000. Методическое пособие к
выполнению лабораторной работы. - Томск: Изд-во ТПУ,
2006.- 43 c. (рег. № 139 ОТ 04.11.2006)
Internet-ресурсы:
1. http://www.google.com/patents
2. http://scholar.google.com/
3. http://www.ribk.net/
7.
Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
Средства (ФОС) оценки текущей успеваемости и промежуточной
аттестации студентов включают:защиту отчетов по выполняемым лабораторным и практическим работам; контрольные работы на лекционных
занятиях, завершающих изучение раздела. Итоговый (промежуточный)
контроль – экзамен.
15
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
7.1 Вопросы текущего контроля
Темы контрольных работ
КТ1: Автоматизированные системы управления, общесистемные
вопросы.
КТ2: ЭВМ как основное техническое средство автоматизированных систем управления.
КТ3: Специализированные вычислительные устройства и системы
в АСУТП и АСНИ.
Тематика вопросов 1 контрольной работы:
 Классификации и общесистемные характеристики АСУ.
 Автоматизированные системы управления технологическими
процессами: понятие, задачи (основные функции), решаемые АСУТП.
 Характеристика научных исследований как объекта автоматизации.
 Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ):
понятие, классификация, типы обеспечения.
 Архитектура технических средств и математического обеспечения систем автоматизации предприятий атомной промышленности.
Тематика вопросов 2 контрольной работы:
 Основные группы технических средств, используемые для реализации АСУТП и АСНИ..
 Типы ЭВМ, используемых в автоматизированных системах.
Функционально-алгоритмические принципы построения современных
вычислительных устройств
 Типовая структура управляющей ЭВМ. Технические характеристики ЭВМ 4-го поколения.
 Классификация запоминающих устройств, их назначение, сравнительные характеристики и области использования в автоматизированных системах.. Области применения внешних запоминающих
устройств в АСУТП и АСНИ
 Функции, реализуемые с помощью периферийных устройств в
АСНИ и АСУТП. Устройства оперативной цифровой индикации и
отображения параметров управляемых процессов. Классификация
устройств отображения параметров. Типы индикаторов.
 Общие характеристики и структура системных интерфейсов.
Интерфейсы параллельной и последовательной передачи данных: характеристики, назначение..
Тематика вопросов 3 контрольной работы:
 Основные типы устройств связи с объектом автоматизации
16
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
(УСО), их классификация. Технические характеристики и принцип работы АЦП, дискретно-цифровых и цифро-импульсных преобразователей..
 Общие принципы физической и логической организации
ММС.
 функции передачи данных, технические
характеристики
ММС.
7.2. Вопросы выходного контроля
1.
Автоматизированные системы управления, их общие характеристики. Классификация АСУ в зависимости от объекта управления.
Разделение АСУ по размерам сферы деятельности.
2.
Понятие АСУ и их особенности. Типы АСУ, разделение
АСУ по выполняемым функциям. Целевая функция управления в АСУ.
Основные направления и подходы в использовании ЭВМ в АСУ.
3.
Критерии эффективности систем автоматизации и управления. Поясните отличия критериев эффективности, применяемых в
АСУП и в АСУТП.
4.
Источники экономической эффективности АСУП. Какие
условия необходимо учитывать для получения максимального экономического эффекта от внедрения АСУП на предприятии ?
5.
Классификация АСУ по степени автоматизации процессов
управления. Иерархическая структура управления производством.
6.
Проблемы и основные направления создания АСУ предприятием. Содержание управления предприятием.
7.
Общая структура АСУП, основные подсистемы АСУП и их
функции.
8.
Типы ЭВМ, применяемых в АСУП, и их место в системе. В
каких случаях целесообразно использовать ЭВМ в разомкнутом контуре управления ?
9.
АСУТП, понятие, задачи, решаемые АСУТП. Отличительные особенности АСУТП (в отличии от АСУП). Обобщенная структурная схема АСУТП. Функции АСУТП по обработке информации, выполняемые системой в процессе управления.
10. Классификация АСУТП по уровню автоматизации, выполняемых системой функций. Поясните отличия систем, выделяемых по
данному признаку.
11. Классификация
АСУТП
по
функциональноалгоритмическому признаку. Основные функциональные признаки таких систем.
17
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
12. Разделение АСУТП по иерархическому признаку. В чем
преимущество иерархического многоуровневого построения АСУТП ?
Типы АСУТП с точки зрения централизации, выполняемых ими функций.
13. Технические средства для построения АСУТП. Типовой состав (структура) технических средств для АСУТП.
14. Режимы работы ЭВМ в АСУТП. Приведите поясняющие
схемы. В каких случаях применяется тот или иной режим ?
15. Виды систем цифрового контроля и управления. Привести
соответствующие структурные схемы.
16. Схемы включения ЭВМ в контур управления АСУТП. Поясните преимущества и недостатки возможных вариантов.
17. Цели и задачи автоматизированных систем научных исследований (АСНИ). Основные особенности научных исследований, которые необходимо учитывать при проведении автоматизации.
18. Отличительные особенности автоматизированных систем
научных исследований (АСНИ) по сравнению с автоматизированными
системами других типов. Основные типы АСНИ в зависимости от их
назначения, структура этих систем.
19. Характеристика научных исследований как объекта автоматизации. Классификация объектов исследований по количественным
и качественным показателям.
20. Характеристики АСНИ. Варианты структурной реализации
АСНИ. Функции ЭВМ при автоматизации научных исследований.
21. Типы обеспечений АСУ. Поясните содержание каждого из
них.
22. Поколения ЭВМ, их отличительные особенности. Типы вычислительных устройств 4-го поколения. Задачи, решаемые ЭВМ в
АСУ. Когда целесообразно применение ЭВМ для целей управления ?
23. Структура оперативного запоминающего устройства (ОЗУ),
типы носителей оперативной памяти, технические характеристики ОЗУ.
Понятие адресного пространства ЭВМ, чем определяется его размер ?
Методы определения адресной информации в операциях записи/чтения
данных. Особенности передачи сигналов адреса в ЭВМ.
24. Архитектурно-функциональные принципы, используемые
при построении ЭВМ. В чем заключается практическая ценность каждого из них ?
25. Характеристики, определяющие принципиальные отличия
ЭВМ 3-го поколения. Структура ЭВМ третьего поколения, состав и
назначение ее элементов.
18
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
26. Типы многопроцессорных вычислительных устройств, их
структуры и сравнительные характеристики.
27. Типы кластерных конфигураций вычислительных систем.
Дайте практические рекомендации по их применению в АСУ.
28. Принципы конвейерной и суперскалярной обработки программ. Какие выделяют микрооперации при построении вычислительного конвейера ? Диаграмма работы пятиступенного конвейера.
29. Структура двухпотокового суперскалярного процессора,
описание его работы. Типы взаимозависимостей, возникающие при суперскалярной обработке программ, причины их возникновения. Какие
способы используют для устранения процедурной взаимозависимости в
суперскалярных процессорах ?
30. Классификация процессоров в зависимости от реализации
их системы команд. Приведите общие характеристики процессоров, выделяемых по этому признаку, и дайте рекомендации по их применению
в АСУТП и АСНИ.
31. Схема иерархии запоминающих устройств (ЗУ) в современных ЭВМ. С какой целью поддерживается иерархия запоминающих
устройств ? Чем отличаются ЗУ на каждом из уровней иерархии, приведите сравнительные характеристики ?
32. Классификация устройств памяти, используемых в АСУ,
функциональное назначение и задачи каждой группы устройств. Приведите общие характеристики запоминающих устройств (ЗУ). По каким
признакам ЗУ разделяют на внутренние и внешние ? Дайте рекомендации по выбору ЗУ для АСУТП.
33. Функции устройств постоянной памяти (ПЗУ) в АСУ. Типы
данных, сохраняемых в ПЗУ. Структура носителя информации типа
Флэш. Принцип записи информации в ячейку Флэш-памяти.
34. Внешние запоминающие устройства ЭВМ: типы, общие характеристики, назначение и функции в АСУ. Накопители на магнитных
дисках и магнитных лентах: назначение, область применения в АСУ,
технические характеристики, структура носителя информации и принцип записи/чтения информации на носитель.
35. Накопители на оптических и магнито-оптических дисках:
назначение и область применения в АСУ, технические характеристики,
структура носителя информации и принцип записи/чтения информации
на носитель.
36. Терминальное оборудование АСУ: типы, классификация,
назначение и функции в системе. Устройства отображения информации
(УОИ) в АСУ: типы устройств, функции, технические характеристики,
требования, предъявляемые к УОИ, используемым в системах.
19
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
37. Типы индикаторов, используемых в современных устройствах отображения информации, их функции, технические характеристики. Дайте сравнительный анализ индикаторов с точки зрения их
применимости в АСУТП и АСНИ.
38. Принципы управления индикаторами в устройствах отображения информации (УОИ) при формировании изображения. Приведите
схему управления и алгоритм работы дисплейной программы для индикаторов с регенерацией изображения и без нее.
39. Принцип действия газоразрядного индикатора: его структура, организация управления, характеристики. В каких типах устройств
отображения информации (УОИ) целесообразно использовать газоразрядные индикаторы ? Сделайте выводы по применимости УОИ на основе газоразрядных индикаторов в АСУТП и АСНИ.
40. Принцип действия жидко-кристаллического индикатора
(ЖКИ): его структура, организация управления, характеристики. В каких типах устройств отображения информации (УОИ) целесообразно
использовать ЖКИ ? Сделайте выводы по применимости УОИ на основе ЖКИ в АСУТП и АСНИ.
41. Принцип действия светодиодных индикаторов (СДИ): их
структура, организация управления, характеристики. В каких типах
устройств отображения информации (УОИ) целесообразно использовать СДИ ? Сделайте выводы по применимости УОИ на основе СДИ в
АСУТП и АСНИ.
42. Принцип действия электролюминисцентных индикаторов
(ЭЛИ): их структура, организация управления, характеристики. В каких
типах устройств отображения информации (УОИ) целесообразно использовать ЭЛИ ? Сделайте выводы по применимости УОИ на основе
ЭЛИ в АСУТП и АСНИ.
43. Принцип действия индикаторов на основе ЭЛТ: их структура, организация управления, характеристики. В каких типах устройств
отображения информации (УОИ) целесообразно использовать ЭЛТ ?
Сделайте выводы по применимости УОИ на основе ЭЛТ в АСУТП и
АСНИ.
44. Классификация интерфейсов, используемых в АСУ. Особенности и сравнительные характеристики интерфейсов различных типов.
45. Назначение и функции системных интерфейсов (СИ) ЭВМ,
общие характеристики СИ. Какие характеристики ЭВМ определяются
СИ ? Состав и характеристики линий системного интерфейса. Структура связей между устройствами ЭВМ.
20
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
46. Физическая организация и технические характеристики магистрального системного интерфейса (СИ). Логика работы приемопередатчиков магистрального СИ, в чем ее отличие от ТТЛ-логики и
чем это обусловлено.
47. Логическая организация системных интерфейсов (СИ).
Временные диаграммы операций чтения/записи в интерфейсах синхронного и асинхронного типа, их описание. Интерфейсы какого типа
предпочтительнее использовать в вычислительных устройствах промышленного назначения и почему ?
48. Понятие разрядности вычислительного устройства. Как разрядность связана с количеством линий данных в системном интерфейсе
? Приведите общие характеристики шины данных и особенности ее использования при выполнении операций записи/чтения.
49. Механизмы арбитража приоритетов, поясните необходимость их применения в вычислительных устройствах. Схемы приоритетного и цепочечного управления запросами внешних устройств, их
сравнительные характеристики.
50. Интерфейсы периферийного оборудования. Организация и
сравнительные характеристики параллельных и последовательных интерфейсов. Состав линий и логика работы параллельного радиального
интерфейса ИРПР.
51. Классификация последовательных интерфейсов.(по способу
синхронизации данных) Параметры канала передачи данных при асинхронном и синхронном способах обмена. Функции и структура универсального асинхронного приемо-передатчика (УАПП). Работа последовательного интерфейса с автоподстройкой частоты.
52. Основные типы стандартных последовательных интерфейсов в зависимости от формы представления сигналов, их особенности и
технические характеристики. Схемы формирователей сигналов основных типов. Модемы - как средство организации канала последовательной передачи данных. Структура канала передачи данных при использовании модемов.
53. Система ввода/вывода ЭВМ. Каналы ввода/вывода (КВВ),
понятие, функции, структура. Структурная схема контроллера периферийного устройства. Способы передачи данных по каналу ввода-вывода
(КВВ). Программные компоненты КВВ. Типы каналов, их особенности.
Основные характеристики КВВ.
54. Устройства связи с объектом (УСО), как средство ввода/вывода измерительной и управляющей информации в АСУ. Основные типы УСО, классификация.
21
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
55. Методы аналого-цифрового преобразования. Характеристики, схемы и принцип действия АЦП основных типов.
56. Устройства управления исполнительными механизмами регулирующих органов. Структуры их построения, описание работы. Характеристики, схемы и принцип действия преобразователей кода в аналоговый сигнал по методу частотной модуляции (ЧМ) и широтноимпульсной модуляции (ШИМ).
57. Устройства управления двухпозиционными объектами. Технические характеристики, схема и принцип действия цифродискретного преобразователя.
58. Устройства воздействия на регуляторы. Структуры их построения, описание работы. Методы цифро-аналогового преобразования. Характеристики, схемы и принцип действия ЦАП.
59. Интерфейсы связи с объектами управления, их назначение и
функции. Приборно-модульные и магистрально-модульные системы, их
отличие от интерфейсных систем других типов.
60. Организация приборного интерфейса КОП (англ. GP-IB):
состав и функциональное назначение линий, логика работы интерфейса. Структура информационно-вычислительного комплекса, построенного на основе КОП.
61. Физическая, логическая и конструктивная организация системы КАМАК. Структура информационно-вычислительного комплекса, построенного на основе КАМАК. Программируемый контроллер
крейта, его назначение и функции в системе.
62. Архитектура магистрально-модульной системы VME: характеристики, особенности физической и логической организации.
Структуры информационно-вычислительных комплексов, построенных
на основе VME.
63. Вычислительные устройства специального назначения в
АСУ, их место в системе, типы, функции, технические характеристики.
64. Особенности промышленных контроллеров по сравнению с
обычными ЭВМ. Структуры контроллеров блочного и модульного исполнения.
65. Промышленный микропроцессорный контроллер как элемент современных АСУТП, его функции в системе, структура и основные технические характеристики. Какие функции контроллера реализованы аппаратными, а какие аппаратно-программными средствами ?
66. Программное обеспечение АСУ, его структура и связь с
техническими средствами системы. Требования, предъявляемые к программному обеспечению АСУТП и АСНИ. Классификация программного обеспечения по функциональному признаку.
22
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
67. Классификация средств разработки программного обеспечения АСУ, по каким признакам она выполняется ? Приведите отличительные характеристики каждой группы средств данного класса.
68. Структура средств программирования промышленных контроллеров в соответствии с международным стандартом МЭК-1131/3.
Особенности выполнения прикладных управляющих программ в контроллерах, чем они обусловлены ?
69. Характеристики и особенности (по сравнению с универсальными языками программирования) языка лестничных диаграмм
(LD) на примере языка программирования контроллера Modicon.
70. Характеристики и особенности (по сравнению с универсальными языками программирования) языка структурированного текста (ST) на примере языка Микрол для контроллера Ломиконт.
71. Характеристики и особенности (по сравнению с универсальными языками программирования) языка функциональных блоков
(FBD) на примере языка алгоблоков для контроллера Ремиконт.
72. Определение и назначение операционных систем. Классификация операционных систем. Требования, предъявляемые к операционным системам.
73. Основные виды информационных объектов, которыми
управляет операционная система. Управляющие программы (модули)
операционных систем, их состав и назначение.
74. Понятие операционной системы реального времени (ОСРВ),
ее функции, структура, характеристики. Структура и функции управляющего ядра (монитора) операционной системы. Приведите примеры
ОС, использующих концепцию "микроядра". Какие практические преимущества дает использование такого подхода к построению ОС.
75. Методы планирования заданий в операционных системах.
Приведите сравнительный анализ методов с точки зрения их применимости в ОС реального времени.
76. Механизмы управления оперативной памятью вычислительного устройства. Какими узлами или программными компонентами
компьютера они реализуются ? Какие цели достигаются посредством их
применения ?
77. Способы организации межпроцессного взаимодействия в
мультипрограммных операционных системах. Приведите примеры их
применения в программных комплексах АСУ.
78. Сервисные программы ОС, их состав и назначение. Приведите примеры реализаций сервисных программ.
23
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
79. Описание типового процесса подготовки и выполнения прикладной программы в ЭВМ. Какое участие в этом процессе принимают
средства операционной системы ?
80. Принципы программирования КАМАК-систем на примере
контроллера типа КК-1.
81. Понятие базы данных (БД). Назначение и структура системы управления БД. Задачи, решаемые с помощью БД в АСУТП и
АСНИ.
82. Способы представления графических изображений в ЭВМ.
Назовите преимущества и недостатки основных способов. Приведите
примеры используемых в настоящее время графических форматов. % *
83. Принципы построения распределенных АСУ на основе вычислительных сетей. Понятие и основные типы вычислительных сетей.
Стандартная модель взаимодействия открытых систем (ВОС): состав и
функциональное назначение уровней.
84. Способы объединения ЭВМ в локальную вычислительную
сеть: типы сетевых топологий. Понятие среды передачи данных и варианты её реализации.
ПРИМЕРЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ
Томский политехнический университет
Экзаменационный билет № 4
по дисциплине Автоматизированные системы
управления и их применение в
атомной промышленности
институт
физико-технический
курс
5
1. Источники экономической эффективности АСУП.
Какие условия необходимо учитывать для получения
максимального экономического эффекта от внедрения
АСУП на предприятии ?
2. Типы многопроцессорных вычислительных устройств,
их структуры и сравнительные характеристики
3. Программное обеспечение АСУ, его структура и связь
с техническими средствами системы.
Составил Ст. преподаватель
Утверждаю: Зав.кафедрой ЭАФУ
К.И. Байструков
С.Н.Ливенцов
“_____” __________20___г
24
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Томский политехнический университет
Экзаменационный билет № 9
по дисциплине Автоматизированные системы
управления и их применение в
атомной промышленности
институт
физико-технический
курс
5
1. Режимы работы ЭВМ в АСУТП. Приведите поясняющие
схемы. В каких случаях применяется тот или иной режим ?
2. Внешние запоминающие устройства ЭВМ: типы, общие характеристики, назначение и функции в АСУ. Накопители на
магнитных дисках и магнитных лентах: назначение, область
применения в АСУ, технические характеристики, структура
носителя информации и принцип записи/чтения информации на носитель.
3. Понятие операционной системы реального времени
(ОСРВ), ее функции, структура, характеристики.
Составил Ст. преподаватель
Утверждаю: Зав.кафедрой ЭАФУ
К.И. Байструков
С.Н.Ливенцов
“_____” __________20___г
Томский политехнический университет
Экзаменационный билет № 15
по дисциплине Автоматизированные системы
управления и их применение в
атомной промышленности
институт
физико-технический
курс
5
1. Схемы включения ЭВМ в контур управления АСУТП. Поясните преимущества и недостатки возможных вариантов.
2. Основные типы стандартных последовательных интерфейсов в зависимости от формы представления сигналов, их
особенности и технические характеристики. Схемы формирователей сигналов основных типов. Модемы - как сред-
25
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
ство организации канала последовательной передачи данных. Структура канала передачи данных при использовании
модемов
3. Основные виды информационных объектов, которыми
управляет операционная система. Управляющие программы
(модули) операционных систем, их состав и назначение.
Составил Ст. преподаватель
Утверждаю: Зав.кафедрой ЭАФУ
К.И. Байструков
С.Н.Ливенцов
“_____” __________20___г
Эти средства в целом позволяют однозначно оценить степень усвоения теоретических и фактических знаний; приобретенные студентами
практические умения на репродуктивном уровне и когнитивные умения
на продуктивном уровне; а также профессиональные компетенции студентов.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8.
1.
2.
3.
4.
5.
Используемые информационные продукты
Операционная система Linux. -2005
Исполнительный модуль МикроТМ версия 5.0 для программирования контроллера Ломиконт на базе одноплатной ЭВМ PRC-TM.
Программа просмотра электронных документов в формате PDF
Acrobate Reader - 2007
Система программирования на языке лестничных диаграмм
ModSoft для контроллеров Modicon (Modicon AEG). Библиотека
примеров программ на языке LD
Программное обеспечение контроллера ЭЛСИ-2000, включая
программы «Пульт Инженера» и «Registry Editor». - 2006
Рекомендуемая литература
Основная учебная литература
№
Автор
Название
1.
Корытин А.М. и
др.
Автоматизация типовых технологических процессов и установок. -М.:
Энергоатомиздат,
Автоматика электрических станций и
2.
Овчаренко Н.И.
26
Год
издания
Число экземпляров
в библиотеке
1988
4
2003
4
Рабочая программа учебной дисциплины
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Малкин С.Д.
Олссон Г., Пиани Дж.
Стефани Е.П
Смилянский М.
Шенброт И.М.,
Алиев В.М.
Чернявский Е.А.
и др
Виноградов В.И.
10.
Египко В.М.
11.
Певчев Ю.Ф.,
Финогенов К.Г
12.
13.
14.
15.
16.
Смирнов А.Д.
Мячев А.А. и др.
Гельман М.М.
Ларионов А.М.,
Горнец Н.Н.
Назаров С.В,
Ф ТПУ 7.1-21/01
электроэнергетических систем./ Под
ред. А.Ф. Дьякова.-М.: Изд-во НЦ
ЭНАС.-504с.
Концепции и проблемы автоматизации АЭС. ИАЭ-4835/4.-М.: ИАЭ им.
И.В.Курчатова.-22с.
Цифровые системы автоматизации и
управления .- СПб.: "Невский диалект"
Основы построения АСУТП. Учебное
пособие для вузов.-М.: Энергоиздат. 352 с.
Справочник проектировщика
АСУТП./ Под ред. Г.Л. Смилянского.-М.: Машиностроение,527с
Проектирование вычислительных систем распределенных АСУТП.-М.:
Энергоатомиздат, .-88 с.
Измерительно-вычислительные средства автоматизации производственных процессов. - Л.: Энергоатомиздат.-271 с.
Дискретные информационные системы в научных исследованиях. - М.:
Атомиздат. - 280 с
Проектирование систем автоматизации научных исследований.
Автоматизация физического эксперимента.- М.: Энергоатомиздат, - 368
с.
Архитектура вычислительных систем. Учеб. пособие для
вузов.-М.: Наука-320с.
Интерфейсы систем обработки данных. Справочник.-М.: Радио и связь, 416 с.
Аналого-цифровые преобразователи
для информационно-измерительных
систем. -М.: Изд-во стандартов - 320
с
Периферийные устройства в вычислительных системах. Учеб. пособие
для вузов. -М.: Высш шк.,
.- 336 с.
Компьютерные технологии обработки информации./ Под ред. С.В. Назарова. - М.: Финансы и статистика, 248
27
1989
3
2001
1982
4
1983
3
1989
6
1989
6
1976
2
1982
2
1986
5
1990
5
1989
3
1989
3
1991
5
1995
3
Рабочая программа учебной дисциплины
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Богуславский
Л.Б., Дрожжинов В.И.
Мячев А.А.,
Степанов В.Н.
Стогния А.А.
Родионов В.Д.
и др
Прангишвили
И.В.
Вальденберг
Ю.С
Харрисон Т.
25.
Гивоне Д., Рассел Р.
Шмидт Х.
26.
Кузнецов В.А.
24.
27.
28.
29.
30.
31.
Финогенов К.Г.
Марков. А.С.
Дьяконов В.Ю.,
Китов В.А., Калинчев И.А.
Кузьмичев Д.А.,
Радкевич И.А.,
Смирнов А.Д
Лысенко Э.В.
Ф ТПУ 7.1-21/01
с
Основы построения вычислительных сетей для автоматизированных систем. - М.:
Энергоатомиздат. - 256 с.
Персональные ЭВМ и микроЭВМ.
Основы организации. Справочник. М.: Радио и связь-320 с
Автоматизация информационного
обеспечения научных исследований.
Под ред.А.А. Стогния.-К: Наук. Думка, 296с.
Технические средства АСУТП. -М.:
Высшая школа, .-263с
Микропроцессоры и локальные сети
микроЭВМ в распределенных системах управления. - М.: Энергоиздат. –
272 с.
Вычислительная техника для управления производственными процессами. - М.: Энергия. - 480 с.
Управляющие вычислительные машины в АСУ тех. процессами. Т.1,2.
Под ред. Харрисона. - М.: Мир..-532с.
Микропроцессоры и миникомпьютеры. - М.: Мир. – 464 с.
Измерительная электроника в ядерной физике. - М.: Мир
Приборно-модульные универсальные
автоматизированные измерительные
системы. Справочник./ под ред. В.А.
Кузнецова. -М.: Радио и связь. - 303 с.
Программирование измерительных
систем реального времени.- М.: Энергоатомиздат. - 256 с.
Перспективы развития вычислительной техники. В 11 кн. Справ. пособие.
Кн. 11: Программное обеспечение
ЭВМ - М.: Высш. шк. - 127с.
Системное программирование:
Учебн. пособие для втузов./ Под ред
А.Л. Горелика.-М.: Высш. шк., 221с.
Автоматизация экспериментальных
исследований. - М.: Наука
Проектирование АСУТП. - М.: Радио
и Связь..-272с
28
1990.
3
1991
2
1990
2
1989
5
.1985
2
1971
2
1976
3
1983
3
1988
4
2
1993
1990.
5
1990
3
1990
3
.1983
2
1987
2
Рабочая программа учебной дисциплины
32.
Додонов А.Г.,
Иваненко П.И.,
Клименко В.Г.
Ф ТПУ 7.1-21/01
Компьютерная информация: управление и хранение.-Киев: Наук. Думка,
-с.232.
1992
4
Дополнительная учебная литература
11
12
Володин С.В.,
Макаров А.Н. и
др
Цветков Э.И.
14
Бех А.Д., Чернецкий В.В.
Курочкин С.С.
15
Грановский В.А.
16
Гутников В.С.
17
Кунце Х.И.
18
Задков В.Н., Пономарев Ю.В.
13
9.
Общесистемное проектирование АСУ
реального времени. - М.: Радио и
связь,
Процессорные измерительные средства. -Л.:Энергоатомиздат
Периферийные измерительные
устройства. - Киев: Наук. Думка,
Системы КАМАК-ВЕКТОР. -М.:
Энергоиздат, .- 232 с.
Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. -Л.:
Энергоатомиздат
Фильтрация измерительных сигналов. -Л.: Энергоатомиздат,
Методы физических измерений.-М.:
Мир,
Компьютер в эксперименте: Архитектура и программирование..: М
1984
2
1989.
2
1991.
2
1981
2
1990.
2
1990.
2
1988.
2
1988
2
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Технические средства обеспечения освоения дисциплины:
1. Компьютерный класс на 7 рабочих мест со следующим установленным программным обеспечением: ОС Linux, ОС MS Windows, Microsoft Word 2007; Microsoft Excel 2007; Modicon ModSoft AEG,
SCADA-система Трейс Моуд в. 6.0 (базовый вариант)
2. Учебные стенды из состава Лаборатории автоматизации технологических процессов и научных исследований (ауд. 129, 10 учебный
корпус ТПУ), в том числе:
o Стенд «Промышленный контроллер Ломиконт» Л-110ш, инв. №
#М00002482
o Стенд «Промышленный контроллер Modicon Micro 984-612», инв. №
101040013499
o Стенд «Промышленный контроллер ЭЛСИ-2000» (4 шт.)
o Стенд многосвязного цифрового управления СМЦУ на базе магистрально-модульной системы VME, инв. № 101040009338
o Стенд «Система КАМАК архитектура, управление» КК-003, инв. №
#МО7158204
29
Рабочая программа учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
o Стенд «Система сбора данных КАМАК-ПЭВМ» КК-109, инв. №
#МО7158204
o Лабораторный комплекс проектирования пультов управления СПУ-02л,
инв. № 101040010325
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по специальности 140801 «Электроника и
автоматика физических установок»
Программа одобрена на заседании кафедры «Электроника и автоматика физических установок» ФТИ
(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).
Автор:
Ст. преподаватель каф. ЭАФУ ФТИ____________ Байструков К.И.
Рецензент(ы) ______________
30
Download