Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 09. «Управление системами и процессами» (код и наименование)

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8

3.1.1 Общее представление об управлении производственными объектами

Объекты, цели и задачи управления производственными системами. Принципы управления.

3.1.2.Объекты, процессы и системы управления в машиностроении Производственный процесс как объект управления: структура, типовые задачи управления производственным процессом. Технологический объект управления: состояние, критерии управления. Системы управления: функции, классификация, иерархичность производственных систем.

3.1.3. Модели объектов, процессов и систем управления

Классификация моделей объектов и систем управления. Требования, предъявляемые к математическим моделям объектов. Общая методика построения математических моделей. Аналитические методы получения математических моделей: модели элементов, модели сложных систем. Идентификация объектов и систем управления. Задачи идентификации. Идентификация одномерных, многомерных объектов, динамическая идентификация, модели недетерминированных объектов. Постановка алгоритма управления системой. Обобщенный алгоритм автоматического управления. Классификация алгоритмов управления.

3.1.4. Иерархия задач управления производственными объектами.

Задачи анализа, синтеза и оптимизации систем управления. Структурный и параметрический синтез систем.

Моделирование производственных процессов. Иерархия задач управления. Геометрические, логические, технологические, терминальные задачи управления и задача-диспетчер.

3.1.5.Геометрические задачи управления

Модели и способы решения геометрических задач. Синтез систем управления по заданному воздействию.

3.1.6. Логические задачи управления

Постановка логических задач управления. Элементы теории дискретных автоматических устройств. Синтез комбинационных и последовательных автоматов. Элементы логики. Средства реализации логического управления. Принципы логического управления: цикловое и программное управление.

3.1.7.Технологические задачи управления

Основы моделирования технологических процессов. Получение информации о технологическом объекте управления. Формирование управляющей информации. Задачи управления технологическими процессами. Средства реализации технологических задач. Формирование сигнала обратной связи. Моделирование систем управления технологическими объектами. Управление состоянием технологической системы. Оптимизация технологических процессов механообработки. Системы адаптивного управления ходом технологического процесса. Самонастраивающиеся системы.

3.1.8.Терминальные задачи в производственных системах управления.

Управление обменом информации. Средства и способы реализации терминальных задач: стандартные интерфейсы, модемы, вычислительные сети.

3.1.9.Задача-диспетчер в производственных системах управления

Организация и планирование работы гибких производственных систем. Модели задач диспетчирования: модели с использованием целочисленного программирования, с использованием систем массового обслуживания.

3.1.10. Состав комплекса технических средств производственных систем управления.

Виды обеспечения автоматизированных систем управления (АСУ). Устройства хранения и переработки информации (запоминающие устройства, арифметические и логические устройства, устройства связи с объектом, микропроцессоры, микроЭВМ). Измерительные устройства, датчики обратной связи. Общая характеристика и классификация основных узлов ЭВМ. Управляющие ЭВМ: управляющий вычислительный комплекс и управляющие вычислительные машины, микроЭВМ. Локальные системы управления: программируемые контроллеры, системы ЧПУ. Основные режимы работы управляющих вычислительных машин (УВМ) в составе АСУ. Средства информационного обеспечения производственных систем управления. Принципы выбора технических средств.

3.1.11. Основы проектирования автоматизированных систем управления технологическими процессами

Основные принципы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). Функциональные принципы построения АСУ. Особенности построения АСУТП различного исполнения.

3.2 Практические занятия

3.2.1. Построение математических моделей типовых процессов механической обработки: продольное точение жесткой детали, продольное точение детали малой жесткости, врезное фрезерование и шлифование.

3.2.2 Динамическая идентификация и построение экспериментальных моделей недетерминированных объектов.

3.2.3. Стохастические модели технологических операций.

3.2.4. Синтез и реализация моделей циклового управления операциями механической обработки.

3.2.5. Синтез алгоритмов оптимизации процессов механообработки.

3.2.6. Получение информации о технологическом объекте управления.

3.2.7. Синтез математической модели системы массового обслуживания.

3.3 Лабораторные работы

3.3.1.Оценка надежности автоматизированных систем управления тех.процессами (АСУТП)

3.3.2. Детерминированный расчет экономической эффективности внедрения автоматизированных систем управления тех.процессами.

3.3.3. Расчет экономической эффективности внедрения АСУТП с учетом неупорядоченности производства

3.3.4. Исследование работы робототехнического комплекса как элемента системы массового обслуживания.

3.3.5. Управление качеством продукции и организация технического контроля.

3.3.6. Организация и управление производственным процессом.

3.3.7. Организация поточного производства.

Тематический план изучения дисциплины

(По учебному плану, утвержденному на Ученом совете института 25.04.2001г. протокол № 8)

Таблица №2

№ раздела	Наименование разделов и их содержание	Форма обучения	Количество часов
			Всего	Аудиторная работа			Внеауд. работа
			Всего	ЛК	ПЗ	ЛР	Кол.	Вид работы
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Общее представление об управлении производственными объектами Объекты, цели и задачи управления производственными системами.	1	1	1	-	-	-
		2	-	-	-	-	-
		3
		4
2	Объекты, процессы и системы управления в машиностроении 2.1 Структура и классификация производственных объектов управления. Типовые задачи управления производственными процессами. 2.2 Технологический объект управления. Состояние ТОУ, задачи и критерии управления 2.3 Системы управления. Функции, классификация, иерархичность в системах управления.	1	6	4	-		2	Работа с учебником
		2	6	1	-		5	Тестирование
		3	6	0,5	-		5,5	Тестирование
		4	6	-	-		6	Тестирование

3	Модели объектов, процессов и систем управления. 3.1 Классификация моделей объектов и систем управления. 3.2 Требования, предъявляемые к математическим моделям объектов. 3.3 Общая методика построения математических моделей. 3.4 Аналитические методы получения математических моделей: модели элементов, модели сложных систем. 3.5 Задачи идентификации. Идентификация одномерных объектов и многомерных систем. Динамическая идентификация. Модели недетерминированных объектов. 3.6 Постановка алгоритма управления системой. Виды алгоритмов. Обобщенный алгоритм управления.	1	31	13	8	-	10	Решение задач
		2	31	2	-	-	29	Решение задач
		3	31	1	2	-	28	Решение задач
		4	31	1	-	-	30	Решение задач

4	Иерархии задач управления.
	4.1 Задачи синтеза, анализа и оптимизации систем управления. Структурная и параметрическая оптимизация систем. 4.2 Моделирование производственных процессов. Выявление иерархичности задач реализации моделей процессов. Содержание и взаимодействие геометрических, логических, технологических, терминальных задач и задач диспетчирования.	1	5	3	-	-	2	Работа с конспектом
		2	5	1	-	-	4	Тестирование
		3	5	1	-	-	4	Тестирование
		4	5	0,5	-	-	4,5	Тестирование
	4.3 Геометрические задачи управления. Модели и средства решения.	1	4	2	-	-	2	Решение задач
		2	4	1	-	-	3	Решение задач
		3	4	1	-	-	3	Решение задач
		4	4	0,5	-	-	3,5	Решение задач
	4.4 Логические задачи управления. 4.4.1 Структура формирования технологического цикла. 4.4.2 Элементы теории дискретных управляющих устройств. 4.4.3 Синтез комбинационных и последовательностных автоматов. 4.4.4 Элементы логики. 4.4.5 Принципы логического управления: цикловое и программное управление.	1	8	2	2	-	4	Решение задач, коллоквиум
		2	8	1	-	-	7	Решение задач, тестирование
		3	8	1	1	-	6	Решение задач, тестирование
		4	8	0,5	-	-	7,5	Решение задач
	Технологические задачи управления. 4.5.1 Моделирование технологических процессов. 4.5.2 Средства реализации технологических задач. 4.5.3 Получение информации о технологическом объекте управления. Формирование сигнала обратной связи. 4.5.4 Моделирование систем управления технологическими процессами. 4.5.6 Управление состоянием технологической системы. 4.5.7 Оптимизация технологических процессов механообработки. 4.5.8 Системы адаптивного управления ходом технологического процесса. 4.5.9 Самонастраивающиеся АСУ.	1	15	5	4	-	6	Решение задач
		2	15	2	-	-	13	Решение задач
		3	15	2		-	13	Решение задач
		4	15	0,5	-	-	14,5	Решение задач

	Терминальные задачи управления. 4.6.1 Управление обменом информации. 4.6.2 Способы и средства решения терминальных задач.	1	8	2			6	Коллоквиум
		2	8	1			7	Тестирование
		3	8	1			7	Тестирование
		4	8	0,5	-		7,5	Тестирование
	4.7 Задача-диспетчер в АСУ. 4.7.1 Организация и планирование работы АСУ. 4.7.2 Модели с использованием целочисленного программирования, систем массового обслуживания.	1	6	2	2		2	Работа с учебником
		2	6	1			7	Тестирование
		3	6	1	1		4	Тестирование
		4	6	0,5	-		5,5	Тестирование
5	Состав комплекса технически средств АСУ. 5.1 Виды обеспечения АСУ. 5.2 Элементы и устройства логики. 5.3 Устройства хранения и переработки информации. 5.4 Общая характеристика и классификация основных узлов ЭВМ. 5.5 Микропроцессоры. 5.6 Локальные системы управления: программируемые контроллеры, системы ЧПУ, интеллектуальные приводы. 5.6 Управляющие ЭВМ. Одноплатные микроЭВМ. 5.7 Основные режимы работы ЭВМ в составе АСУ. 5.8 Средства информационного обеспечения АСУ.	1	26	2		14	10	Коллоквиум
		2	26	1		5	20	Тестирование
		3	26	1,5		5	19,5	Тестирование
		4	26	-	-	3	23	Тестирование

6	Основы проектирования АСУТП 6.1 Основные принципы построения АСУТП. 6.2 Особенности проектирования АСУТП различного исполнения.	1	13	2	-	4	7	Решение задач
		2	13	1		1	11	Решение задач
		3	13			1	12	Решение задач
		4	13		-	1	12	Решение задач
	Практические занятия
	1. Построение математических моделей типовых процессов механической обработки: продольное точение жесткой детали, продольное точение детали малой жесткости, врезное фрезерование и шлифование.	1			4
		2			-
		3			1
		4			-
	2 Динамическая идентификация и построение экспериментальных моделей недетерминированных объектов.	1			2
		2			-
		3			-
		4			-
	3. Стохастические модели технологических операций.	1			2
		2			-
		3			-
		4			-
	4. Синтез и реализация моделей циклового управления операциями механической обработки.	1			2
		2			-
		3			1
		4			-
	5. Синтез алгоритмов оптимизации процессов механообработки.	1			2
		2			-
		3			1
		4			-
	6. Получение информации о технологическом объекте управления.	1			2
		2			-
		3			-
		4			-
	7. Синтез математической модели системы массового обслуживания.	1			2
		2			-
		3			1
		4			-
	Лабораторные работы
	1. Изучение структуры и принципа работы восьмиразрядного микропроцессора КР580ВМ80А	1				2
		2				1
		3				1
		4				-
	2. Изучение структуры и принципа работы программируемого контроллера «Ремиконт 130»	1				2
		2				1
		3				1
		4				1
	3. Изучение структуры и принципа работы системы ЧПУ 2С42	1				2
		2				1
		3				1
		4				1
	4. Изучение структуры и принципа работы частотно-регулируемого привода «Micromaster»	1				2
		2				-
		3				-
		4				-
	5. Изучение структуры и принципа работы управляющего вычислительного комплекса СМ 14210	1				2
		2				1
		3				1
		4				-
	6. Изучение структуры и принципа работы управляющей микроЭВМ IBM-PCI	1				2
		2				1
		3				1
		4				1
	7. Ознакомление со структурами систем передачи информации в АСУПП: Remoute, DeviceNet, DH-485, Siemens, «Транзит»	1				2
		2				-
		3				-
		4				-
	8. Изучение структуры и принципа работы АСУТП АСВ-201	1				4
		2				1
		3				1
		4				1

Примечание:

В графе 3 цифрами обозначены формы обучения: 1 – очная, 2 – очная по сокращенным программам, 3 - заочная, 4 – заочная по сокращенным программам.

5 Программа самостоятельной работы.

5.1 Очная форма обучения

№	Вид (наименование) работы	Форма отчетности
1	2	3
1 2 3 4 5	Решение задач Формализация дискретных последовательных операций. Стохастические модели. Решение задач Алгоритмы стабилизации заданного параметра. Алгоритмы оптимального управления. Решение задач Получение информации о технологическом объекте управления. управление статической и динамической настройкой технологических систем. Управление качеством изделий. Системы стабилизации режимов механообработки. системы адаптивного управления ходом технологического процесса. Работа с учебной литературой Элементы и устройства логики. Устройства хранения и переработки информации. Управляющие ЭВМ. Работа с учебной литературой Средства информационного обеспечения АСУ.	опрос опрос опрос тестирование опрос

5.2 Очная форма обучения по сокращенной программе, заочная форма обучения.

№	Вид (наименование) работы	Форма отчетности
1	2	3
1 2 3 4 5 6 7 8	Работа с учебной литературой Объекты, цели и задачи управления производственными системами. Классификация производственных процессов. Автоматизированные системы управления: функции, структура, классификация. Иерархичность в системах управления. Состав, функции и области применения гибких производственных систем. Решение задач Задачи идентификации. Идентификация одномерных детерминированных объектов. Идентификация многомерных объектов. Динамическая идентификация. Экспериментальные модели недетерминированных объектов. Постановка алгоритма управления системой. Обобщенный алгоритм управления. Виды алгоритмов: алгоритмы стабилизации заданных параметров, управления заданной последовательностью операций, оптимального управления. Работа с учебной литературой Задачи синтеза, анализа и оптимизации систем управления. Параметрическая и структурная оптимизация. Решение задач Алгоритмы стабилизации заданного параметра. Работа с учебной литературой Структура формирования технологического цикла. Элементы теории дискретных управляющих устройств. Элементы логики. Структурные схемы и структурные формулы систем. Решение задач Моделирование технологических процессов. Получение информации о технологическом объекте управления. Источники получения информации о технологическом объекте управления. Формирование сигнала обратной связи. Моделирование систем управления технологическими процессами. Управление точностью начальной установки детали. Управление точностью статической и динамической настройки технологических систем. Оптимизация режимов механообработки. Управление качеством обрабатываемых изделий. Системы адаптивного управления ходом технологического процесса. Самонастраивающиеся АСУ. Работа с учебной литературой Управление обменом информации. Стандартные интерфейсы, модемы, локальные вычислительные сети. Организация и планирование работы АСУ. Решение задач Модели с использованием целочисленного программирования, систем массового обслуживания. Работа с учебной литературой Виды обеспечения АСУПП. Состав комплекса технических средств АСУ. Элементы и устройства логики. Устройства хранения и переработки информации. Функции УВМ в АСУТП. Требования к ЭВМ в составе АСУ. Общая характеристика и классификации основных узлов УВМ. Микропроцессор КР 580ВМ80А. Управляющие ЭВМ. Принцип организации связи УВМ технологическим объектом управления. Назначение и классификация систем ЧПУ. Интеллектуальные приводы. Назначение и конструкция частотно-регулируемого привода Micromaster. Управляющий вычислительный комплекс, функции, решаемые задачи. Функции и структура УВК «СМ 1420». Управляющие микроЭВМ – назначение, решаемые задачи, область применения. Средства информационного обеспечения систем управления. Структуры систем передачи информации в АСУПП: Remoute, DeviceNet, DH-485, Siemens, «Транзит». Особенности проектирования АСУТП различного исполнения.	тестирование собеседование тестирование собеседование тестирование собеседование тестирование собеседование тестирование

5.3 Заочная форма обучения по сокращенной программе

№	Вид (наименование) работы	Форма отчетности
1	2	3
1	Работа с учебной литературой Объекты, цели и задачи управления производственными системами. Классификация производственных процессов. Структура и типовые задачи управления производственным процессом. Технологический объект управления: параметры	тестирование
	состояние, задачи и критерии управления. Автоматизированные системы управления: функции, структура, классификация. Иерархичность в системах управления. Состав, функции и области применения гибких производственных систем. Решение задач Аналитические методы построения математических моделей: модели элементов и многосвязных систем. Задачи идентификации. Идентификация одномерных детерминированных объектов. Идентификация многомерных объектов. Динамическая идентификация. Экспериментальные модели недетерминированных объектов. Постановка алгоритма управления системой. Обобщенный алгоритм управления. Виды алгоритмов: алгоритмы стабилизации заданных параметров, управления заданной последовательностью операций, оптимального управления. Работа с учебной литературой Задачи синтеза, анализа и оптимизации систем управления. Параметрическая и структурная оптимизация. Алгоритмы стабилизации заданного параметра. Структура формирования технологического цикла. Элементы теории дискретных управляющих устройств. Решение задач Синтез комбинационных и последовательностных автоматов. Работа с учебной литературой Элементы логики. Структурные схемы и структурные формулы систем. Решение задач Цикловое и программное управление. Моделирование технологических процессов. Средства реализации технологических задач. Получение информации о технологическом объекте управления. Источники получения информации о технологическом объекте управления. Формирование сигнала обратной связи. Моделирование систем управления технологическими процессами. Управление точностью начальной установки детали. Управление точностью статической и динамической настройки технологических систем. Оптимизация режимов механообработки. Управление качеством обрабатываемых изделий. Системы адаптивного управления ходом технологического процесса. Самонастраивающиеся АСУ. Работа с учебной литературой Управление обменом информации. Стандартные интерфейсы, модемы, локальные вычислительные сети. Организация и планирование работы АСУ. Модели с использованием целочисленного программирования, систем массового обслуживания. Виды обеспечения АСУПП. Состав комплекса технических средств АСУ. Элементы и устройства логики. Устройства хранения и переработки информации. Функции УВМ в АСУТП. Требования к ЭВМ в составе АСУ. Общая характеристика и классификации основных узлов УВМ. Микропроцессор КР 580ВМ80А. Управляющие ЭВМ. Принцип организации связи УВМ технологическим объектом управления. Устройство и назначение программируемого контроллера «Ремиконт 130», Назначение и классификация систем ЧПУ. Структура и функции системы ЧПУ 2С42. Интеллектуальные приводы. Назначение и конструкция частотно-регулируемого привода Micromaster. Управляющий вычислительный комплекс, функции, решаемые задачи. Функции и структура УВК «СМ 1420». Управляющие микроЭВМ – назначение, решаемые задачи, область применения. Функции и структура одноплатной микроЭВМ IBM-PCI. Средства информационного обеспечения систем управления. Структуры систем передачи информации в АСУПП: Remoute, DeviceNet, DH-485, Siemens, «Транзит». Основные принципы построения АСУТП. Особенности проектирования АСУТП различного исполнения. Функции и структура АСУТП ACB-201 Планирование и диспетчирование в АСУ.	собеседование тестирование собеседование тестирование собеседование тестирование

6 . Рекомендуемая литература

Blog

Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 09. «Управление системами и процессами» (код и наименование)

Содержание

5.3 Заочная форма обучения по сокращенной программе