Учебно-методический комплекс по дисциплине "Технические средства автоматизации и управления" для специальности 220400 Управление в технических системах Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине "Теория систем и системный анализ" для специальности, 424.71kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине "Обработка результатов эксперимента" для, 359.63kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине б б 09 Вычислительные машины, системы, 547.48kb.
- Рабочая программа по дисциплине сд. 01 Технические средства автоматизации и управления, 315.88kb.
- Рабочей программы дисциплины Технические средства автоматизации и управления по направлению, 31.14kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины " технические средства автоматизации и управления", 221.12kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Нормативно-правовое обеспечение в бжд», 451.17kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «инструментарные средства управления», 242.34kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине б б 07 Электроника, 792.46kb.
- Одобрено учебно-методическим советом факультета управления Управление организацией, 2001.44kb.
| Номер семестра | Учебные занятия | Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) | Количество часов в неделю | |||||||
| | Общий объем | Аудиторные занятия | СРС | | Лекции | Курсовое проектирование | Лабораторные занятия | |||
| Всего | Лекции | Практические | Лабораторные | |||||||
| 7,8 | 216 | 112 | 48 | | 64 | 102 | экзамен | 3 | 8 | 4 |
3.2 Распределение часов по темам и видам учебной работы
Учебно-методическая карта лекций.
| № и название раздела (модуля) | Тема лекции Основные вопросы лекции | Количество часов | Ссылка на номер источника |
| раздел 1.типовые структуры и средства систем автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами. | Тема: Классы и типовые структуры систем автоматизации и управления. Автоматизированные технологические комплексы (АТК). Назначение и состав технических средств САиУ. Функциональный состав комплексов технических средств (КТС). Принципы комплексирования: типизация, унификация, децентрализация, магистрально-модульный принцип построения ТС, программно-технические комплексы (ПТК). Типовое обеспечение САиУ. Унификация типовых решений САиУ. Функциональное, алгоритмическое, программное, техническое, информационное и методическое обеспечения САиУ техническими объектами и технологическими процессами. | 2 | [4] [5] [3] |
| | Тема: Приборы и преобразователи, используемые для измерения давления. Классификация средств измерения давления по виду измеряемого давления и принципу действия. Жидкостные средства измерения давления с гидростатическим уравновешиванием. Деформационные приборы. Деформационные измерительные преобразователи давления на основе прямого преобразования. Примеры, технические характеристики и области применения тензорезисторных, пьезоэлектрических и емкостных преобразователей давления. | 4 | [3] [5] [7] [8] [2] [3] |
| Раздел 2.ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ. | Тема: Датчики. Назначение, основные группы датчиков и физические принципы действия. Средства измерения температуры и давления. Датчики скорости (частоты вращения), угла поворота, положения (перемещения), аналоговые и число-импульсные датчики. Уровнемеры и расходомеры. Опто-волоконные датчики. Измерительные преобразователи (ИП). Назначение, классификация , принципы построения ИП. Интеллектуальные датчики и измерительные преобразователи. Коммутаторы аналоговых и дискретных сигналов. Организация измерительных каналов в САиУ. | 6 | |
| Раздел 4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПРИЕМА, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ И КОМАНДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ. | Тема: Устройства связи с объектом управления (УСО). Основные типы УСО, принципы организации. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи (ЦАП, АЦП). Устройства ввода и вывода дискретных и число-импульсных сигналов. Коммутаторы, мультиплексоры. Устройства гальванической развязки. Интерфейсы СаиУ. Классификация, основные характеристики интерфейсов. Системные (внутримашинные) интерфейсы, интерфейсы персональных компьютеров типа IBM PC. Приборный интерфейс (IEEE 488, IEC 625.1). Интерфейсы устройств ввода/вывода (периферийных устройств). Последовательные интерфейсы: RS 232C, TTY, ИРПС, стык С2, RS 422, RS 485. Параллельные интерфейсы: Centronics, ИРПР, ИРПР-М. | 4 | |
| Раздел 3.ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМАНДНОЙ ИНФОРМАЦИИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ. | Тема: Исполнительные устройства (ИУ). Типовые структуры, состав и характеристики ИУ. Исполнительные механизмы (ИМ) и регулирующие органы (РО). Интеллектуальные ИУ, системы позиционирования. | 2 | |
| | Тема: Средства измерения концентрации. Классификация средств измерения концентрации. Теоретические основы анализа состава бинарных и псевдобинарных смесей жидкостей и газов. Термокондуктометрические и диффузионные газоанализаторы. Магнитные газоанализаторы. Термохимические и электрокондуктометрические анализаторы. Абсорбционные ультрафиолетовые и инфракрасные анализаторы. Многопараметрические методы и средства автоматического анализа состава (хроматографы). Контроль загрязненности окружающей среды. | 2 | |
| Раздел 6. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ САиУ. | Локальные управляющие вычислительные сети. Эталонная модель архитектуры открытых систем: уровни, функции, характеристики. Основные группы и топологии ЛУВС. Моноканалы, технические средства и методы управления доступом к моноканалам, методы кодирования информации в локальных сетях | 2 | |
| Раздел 5.ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ, ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ВЫРАБОТКИ КОМАНДНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ. | Тема: Устройства отображения информации, сигнализации и защиты. Назначение и классификация устройств отображения информации. Аналоговые и показывающие регистрирующие вторичные приборы. Милливольтметры и логометры. Автоматические приборы следящего уравновешивания серий КП1, КС1, КПМ140, КС2, РП160, КС3, ДИСК-250, КС4, А100, А500, А600. Приборы с дифференциально-трансформаторной схемой. Узкопрофильные приборы. Цифровые показывающие вторичные приборы. Цифровые приборы, устройства цифровой индикации. Приборы сигнализации и защиты. | 6 | |
| Раздел 7.ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САиУ. | Тема: Структура программного обеспечения (ПО). Операционные системы, системное ПО, прикладное ПО. Принципы программирования для САиУ. Программирование микроконтроллеров: в машинных кодах, на языке ассемблера, на языках высокого уровня. Программирование микроконтроллеров на специализированных проблемно-ориентированных языках. Лестничные диаграммы, схемы последовательностей, функциональные блоки. Инструментальные средства разработки, отладки и сопровождения программного обеспечения: редакторы, трансляторы, компоновщики, отладчики, трассировщики. Сетевые операционные системы. | 6 | |
| Раздел 8.УСТРОЙСТВА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ОПЕРАТИВНЫМ ПЕРСОНАЛОМ САиУ. | Типовые средства отображения и документирования информации, устройства связи с оператором. Принципы построения, классификация и технические характеристики. Видеотерминальные средства, мнемосхемы, индикаторы. Операторские панели и станции. Регистрирующие и показывающие приборы. | 6 | |
| | Тема: Технические средства измерения температуры. Классификация средств измерения температуры. Принципы действия и конструкции газовых и жидкостных манометрических термометров. Манометрические промышленные показывающие и сигнализирующие приборы. Технические характеристики, области применения. Термоэлектрические термометры. Основное уравнение термоэлектрического преобразователя. Схемы включения измерительных приборов в цепь ТЭП. Поправки на температуру свободных концов ТЭП. Термостатирование свободных концов ТЭП. Характеристики термоэлектрических преобразователей стандартных градуировок. Конструкции ТЭП и защитных гильз. Средства измерения сигналов ТЭП. Компенсационный метод измерения ЭДС. Измерительная схема автоматического потенциометра. Автоматическое введение поправки по температуре свободных концов ТЭП. Нормирующие преобразователи. Примеры, технические характеристики и области применения ТЭП и нормирующих преобразователей. Термопреобразователи сопротивления. Области применения платиновых и медных термометров сопротивления. Технические характеристики термометров сопротивления. Средства измерений, работающие в комплекте с термопреобразователями сопротивления. Уравновешенные и неуравновешенные мосты, логометры. Двухпроводные, трехпроводные и четырехпроводные схемы подключения термометров сопротивления. Пирометры излучения. Оптические пирометры, фотоэлектрические пирометры, радиационные пирометры. Типы и технические характеристики промышленных пирометров. | 8 | |
| Всего: | | 48 | |
Учебно-методическая карта практических занятий
| № и название раздела (модуля) | Тема практического занятия, его краткая аннотация | Вид занятия (форма обучения) | Кол - во часов | Ссылка на номер источника по списку литературы |
| 3 | Изучение исполнительных устройств и регулирующих органов | лабораторные | 9 | |
| 2 | Исследование различных типов датчиков и преобразователей | лабораторные | 9 | |
| 5 | Изучение типовых программируемых контроллеров для систем автоматизации и управления | лабораторные | 9 | |
| 8 | Изучение технических средств взаимодействия с оперативным персоналом САиУ | лабораторные | 9 | |
| 6 | Изучение ЛВС Ethernet на базе лаборатории персональных компьютеров | лабораторные | 9 | |
| 7 | Изучение сетевой операционной системы | лабораторные | 9 | |
| 4 | Изучение устройств связи с объектом управления | лабораторные | 10 | |
| Всего: | | | 64 | |
4 Содержание дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы.
| Вид работы | Трудоемкость, часы | |||
| 1 сем. | 2 сем. | 3 сем. | Всего | |
| Общая трудоемкость | 180 | - | - | 150 |
| Аудиторная работа | 90 | - | - | 90 |
| Лекции (Л) Практические занятия, в том числе Другие | 46 44 | | | 46 44 |
| Самостоятельная работа (СР) | | | | |
| Курсовые работы (КР) Рефераты (Р) Другие виды СР Самоподготовка (самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.) | - - 86 | - - - | - - - | - - 86 |
| Вид итогового контроля | экзамен | | | экзамен |
5 Инновационные технологии, используемые в преподавании дисциплины
Виды образовательных инноваций, используемых в учебном процессе по дисциплине «Теория систем и системный анализ»
| Перечень образовательных инноваций | Формы и темы учебных занятий, на которых применяются инновации |
| 1. Сдача промежуточных модулей, экзаменов, зачетов с помощью электронного тестирования | Компьютерное тестирование. |
| 2. Лабораторные работы по электронному учебно-методическому пособию | Компьютерные среды моделирования. |
6 Содержание самостоятельной работы студентов
Программа самостоятельной работы студентов (темы, источники информации).
| № и название раздела (модуля) | Вид самостоятельной работы | Количество часов | Сроки выполнения (недели семестра) | Ссылка на номер источника по списку литературы |
| 1.2.3.4.5.6.7.8 | Темы самостоятельной работ: Для усвоения курса требуются не только глубокое знание теоретического материала, но и приобретение практических навыков работы с техническими средствами автоматических систем и приобретение опыта выбора приборов с заданными характеристиками. Для зтих целей запланирована самостоятельная работа. Сомостоятельная (внеаудиторная) работа студентов предусматривает следующие виды деятельности с затраченными на их выполнение обьемом часов: -проработка теоретического материала в течении семестра, -подготовка к пяти контрольным работам, -работа по выполнению индивидуальных практических заданий,
| 102 | 1-18 | [1] [2] [3] |
Перечень практических навыков (знаний и умений), которыми должен владеть студент по завершению программы освоения дисциплины (с разбивкой по темам, разделам).
Вопросы для подготовки и требования к экзамену
Требования к зачету
Последняя неделя семестра, предшествующая экзаменационной сессии, является зачетной. В рамках зачетной недели параллельно проходит плановый учебный процесс и осуществляется прием зачетов.
Деканат представляет в учебное управление графики сдачи зачетов по дисциплинам учебных курсов с указанием дня и времени сдачи зачетов одновременно с представлением расписаний занятий на текущий семестр. Расписание сдачи зачетов утверждается проректором по учебное работе.
Зачетные ведомости выдаются деканатом преподавателям, принимающим зачет, непосредственно перед началом зачета в соответствии с графиком. При этом в ведомости фиксируется время ее выдачи.
По окончании зачета ведомость в тот же день сдается в деканат, где фиксируется время ее представления.
В зачетной книжке проставляется реальная дата сдачи зачета в соответствии с графиком.
В случае несдачи зачета пересдача осуществляется согласно графику, который вывешивается на учебном стенде деканата и представляется в учебное управление. В графике указываются дата, время и фамилии принимающих преподавателей.
Назначение повторной сдачи зачета на основе личной договоренности студента с преподавателем не допускается.
Сдача зачета комиссии по требованию студента также осуществляется в соответствии с официально установленным деканатом днем и часом сдачи.
В направлениях на повторную сдачу зачета указывается не только дата, но и время выдачи направления и его представления в деканат.
Зачет принимается, как правило, преподавателем, ведущим практические занятия по данной дисциплине. В исключительных случаях право выставления зачетов представляется зав. кафедрой.
7.2 Образцы заданий для итогового контроля
1.Классификация средств измерения давления.
2.Деформационные средства измерения давления.
3.Принцип действия и технические характеристики измерительных
преобразователей САПФИР22.
4.Принцип действия и технические характеристики датчика дав-
ления МТ100.
5.Приборы с манометрической трубчатой пружиной.
6.Классификация средств измерения уровня.
7.Поплавковые уровнемеры.
8.Гидростатические уровнемеры.
9 Измерение уровня в аппаратах, работающих под давлением.
10.Принцип действия ультрозвуковых уровнемеров.
11.Классификация средств измерения температуры.
12.Манометрические термометры.
13.Деформационные средства измерения температуры. Принцип
действия дилатометрических средств.
14.Типы и номинальные статические характеристики темоэлектри-
ческих преобразователей (термопар).
15.Типы и номинальные статические характеристики термометров
сопротивления (термосопротивлений).
16.Состав и принцип действия приборов, работающих в комплекте с
термосопротивлениями.
17.Типы и принципы действия приборов, работающих в комплекте с
термопарами.
18.Основное уравнение термоэлектрического преобразователя,
способы компенсации изменения температуры свободных концов.
19.Автоматические мосты с двухпроводными и трехпроводными
схемами подключения датчиков.
20.Принцип действия логометра.
21.Классификация средств измерения расхода, принцип действия
расходомеров постоянного перепада давления (ротаметров),
достоинства и недостатки.
22.Расходомеры переменного перепада давления, принцип действия,
градуировочная характеристика, требования по установке.
23.Электромагнитные расходомеры.
24.Ультрозвуковые расходомеры, принцип действия, типы, примеры.
25.Тахометрические расходомеры.
26.Аналоговые вторичные приборы следящего уравновешивания.
Принцип действия, классификация, примеры и технические харак-
теристики.
27.Вторичные приборы с унифицированными входными сигналами.
28.Узкопрофильные приборы. Назначение, принцип действия, при-
меры и характеристики.
29.Автоматические мосты, назначение, принцип действия, примеры
и технические характеристики.
30.Приборы с дифференциально-трансформаторной схемой, принцип
действия, примеры.
31.Назначение, функциональные возможности и технические
характеристики микропроцессорного вторичного прибора
«Технограф 160».
32.Классификация промышленных исполнительных устройств,
устройство достоинство и недостатки односедельных и двухсе-
дельных клапанов.
33.Система обозначения промышленной трубопроводной арматуры.
34.Промышленные электрические и пневматические исполнительные
механизмы.