Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Кафедра Промышленная автоматика

 

 

Утверждаю Проректор по учебно-методической работе ___________________________Газизов Р.К.   “____”______________20.… г

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Средства автоматизации и управления

(Микропроцессоры в системах управления технологическими процессами)»

 

Направление подготовки

220700 Автоматизация технологических процессов и производств

^{(код и наименование направления подготовки)}

 

Профиль подготовки

Автоматизация технологических процессов и производств

^{(наименование профиля подготовки)}

 

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

 

 

Форма обучения

заочная

 

Уфа 2013

Рабочая программа дисциплины «Средства автоматизации и управления (Микропроцессоры в системах управления технологическими процессами)» /сост. Л.Н. Грачева – Уфа: УГАТУ, 2013. - 14 с.

 

 

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплиныбазовой части профессионального цикла студентам заочной формы обучения по направлению подготовки 220700 Автоматизация технологических процессов и производствв 7 семестре.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки220700 Автоматизация технологических процессов и производств, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "25" октября 2011 г. № 2520.

 

Составитель ____________________ Л.Н. Грачева

25.05.2013 г. ^{(подпись)}

 

	ãГрачева Л.Н., 2013
	ã УГАТУ, 2013

 

 

Содержание

1 Цели и задачи освоения дисциплины…………………........................................4
2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО.........…………….............................4
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины..........................4
4 Содержание и структура дисциплины (модуля)....……....……...........................6
4.1 Содержание разделов дисциплины.....................................................................6
4.2 Структура дисциплины........................................................................................8
4.3 Лабораторные работы......………………………………………........................9
4.4 Практические занятия (семинары)....…….......………………………...............9
4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………......…................10
5 Образовательные технологии...............................................................................10
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые ваудиторных занятиях...............................................................................................................10
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации.............................................................................................................10
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)...............................11
7.1 Основная литература……………......………….......……………….................11
7.2 Дополнительная литература…………….....……………………………….....11
7.3 Интернет-ресурсы...............................................................................................11
7.4 Программное обеспечение современных информационно- коммуникационных технологий ......................................................................11
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………...........11
Лист согласования рабочей программы дисциплины…..………………….........13

Цели и задачи освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины (модуля):

изучение теории, получение знаний, умения и навыков проектирования, рационального выбора и эффективного использования, и обслуживания технических средств автоматизации и управления.

Задачи:изучениетеоретических основ микропроцессорной техники, подходов к разработке микропроцессорных системавтоматического управления, практических навыков программирование МП и МК.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части учебного цикла – Б3 Профессиональный цикл.

Дисциплина базируется на предшествующих курсах «Программирование и основы алгоритмизации», «Математические основы дискретно-логических систем», «Теория автоматического управления», «Электротехника и электроника» и др.

Знания, полученные в данной дисциплине, необходимы при изучении последующих дисциплин «Схемотехника систем управления», «Интегрированные системы проектирования и управления на базе CASE средств», «Основы проектирования автоматизированных производств» и др.

Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлениюподготовки220700 Автоматизация технологических процессов и производств:

профессиональных (ПК):

- способен собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования систем автоматизации (ПК-1);

- способен выбирать основные и вспомогательные способы реализации технологических процессов, методы разработки их математических моделей (ПК-3);

- способен выбирать средства автоматизации технологических процессов и производств (ПК-11);

- способен выполнять работы по автоматизации технологических процессов и производств, их обеспечению средствами автоматизации и управления; использовать современные методы и средства автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-21);

- способен осваивать средства программного обеспечения автоматизации и управления и их сертификации (ПК-26);

- способность выбирать технологии, инструментальные средства и средства вычислительной техники при организации процессов проектирования, изготовления, контроля и испытания продукции, средства и системы автоматизации, контроля, диагностики, испытаний, управления производством, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-32);

- способен участвовать в разработке и практическом освоении средств систем автоматизации и управления производством продукцииее жизненным циклом и качеством, подготовке планов освоения новой техники, составлении заявок на проведение сертификации (ПК-35);

- способен изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать их и систематизировать, проводить расчетыс использованием современных технических средств и программного обеспечения (ПК-38);

- способен составлять заявки на: оборудование, технические средства и системы автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления, запасные части, инструкции по испытаниям и эксплуатации данных средств и систем, техническую документацию на их ремонт (ПК-52).

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- методы синтеза логических управляющих устройств комбинационного и последовательного типов (ПК-3);

- принципы конструирования и функционирования технических средств автоматизации и управления (ПК-21);

- задачи и алгоритмы централизованной обработки информации в автоматизированной системе управления технологическими процессами (АСУ ТП) (ПК-26);

- структуры и функции автоматизированных систем управления (ПК-32);

- современное состояние и тенденции развитие технических средств автоматизации и управления (ПК-35).

Уметь:

- применять методы конструирования автоматизированных систем управления с заданными характеристиками из типовых средств автоматизации(ПК-1);

- синтезировать логические выражения для управляющих устройств логического типа, строить электрические схемы реализации логических устройств (ПК-3);

- применять методы рационального выбора и применение технических средств для создания АСУ (ПК-11);

- выполнять анализ технологических процессов и оборудования как объектов автоматизации и управления (ПК-38).

 

Владеть:

- эффективным использованием и обслуживанием технологических средств автоматизации и управления (ПК-21);

Приобрести опыт деятельности:

- работы с электротехнической аппаратурой и электронными устройствами;

- выбора оборудования для реализации автоматизации технологических процессов производств изготовления продукции (ПК-11);

- составления электрических принципиальных схем подключения измерительных устройств и исполнительных механизмов к МПС (ПК-52).

Содержание и структура дисциплины (модуля)

Содержание разделов дисциплины

№ раздела	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
	Основы микропроцессорной техники	Введение. Краткий исторический обзор. Обзор вычислительных сред, принципы их построения. Микропроцессоры (МП), микро-ЭВМ и микропроцессорные системы (МПС). Влияние технологии на архитектуру и методы проектирования ЭВМ и систем на МП. Способы реализации вычислительных алгоритмов. Принцип программного управления. Классификация МПС по назначению. Обзор литературы по курсу. Общая логическая структура МПС (микро-ЭВМ). Понятие архитектуры МП. Производительность микропроцессора и методы её оценки. Архитектурные способы повышения производительности МП и МП систем. Способы обмена информацией в МПС. Общая организация МП. Технологии производства БИС и основные характеристики МП. Классификация МП по их основным характеристикам	РК
	Современные системы автоматизации и управления	Основы построения систем автоматизации и управления. Современные тенденции раз-вития автоматизации производства. АСУ П. Общая схема построения АСУ ТП. Микропроцессорные системы автоматичес-кого управления. Контроллеры, ПЛК, ремиконы, промышленные компьютеры. Структуры микропроцессорных САУ. Промышленные интерфейсы и сети (RS485, CAN, EmbeddedInternet). Программное обес-печение реального времени. Особенности проектирования МПС в САУ. Критерии проектирования	ЛР, ПЗ, РК
	Современные микроконтроллеры	Микроконтроллеры. Особенности функцио-нально-структурной организации и структура МК. Обзор современных 8-, 16-, 32-х разрядных МК основных фирм производителей: Intel, Atmel, Microchip, TaxesInstrument, AnalogDevice, Motorola, Cygnal, Fujitsu, Philips. Процессорные ядра MCS-51, MCS-196, PIC, AVR, ARM, их сравнительная характеристика. Тенденции развития МК	РК
	Современные микропроцессоры	Классификация и обзор МП. Тенденции развития МП техники (МП и МК, БИС памяти, программируемые логические ИС). Архитектурные особенности современных МП. Классификация СМП: встраиваемые, коммуникационные, сигнальные и медийные, сопроцессоры, транспьютеры, нейропро-цессоры, процессоры нечеткой логики, процессоры языков высокого уровня	РК
	Обзор рынка АСУ ТП	Промышленные компьютеры, промыш-ленные контроллеры. Платы расширения ввода-вывода, коммуникационные платы. Назначение, архитектура, характеристики. Основные производители. Стандарты, особенности исполнения и применения	РК
	Средства разработки программного обеспечения для МП, МК и МПС	Программирование МП. Основы программирования. Составление блок-схем алгоритмов. Языки программирования. Средства разработки и отладки микро-процессорных систем. Состав программного обеспечения МПС, его особенности. Системное программное обеспечение - ассемблеры, компиляторы, трансляторы. Прикладное программное обеспечение. Гипертекстовые справочники, макро-ассемблеры, компиляторы, компоновщики, оценочные и отладочные платы, эмуляторы, программаторы и т. п.	ЛР, ПЗ, РК

Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).

Вид работы	Трудоемкость, часов
7 семестра	Всего
Общая трудоемкость
Аудиторная работа:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа:
Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР)[1]	не предусмотрено
Расчетно-графическое задание (РГЗ)
Самостоятельное изучение разделов
Контрольная работа (К)[2]
Самоподготовка (проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.),
Подготовка и сдача зачета[3]
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	зачет	зачет

 

 

Разделы дисциплины, изучаемые в _6_ семестре

 

№ раз- дела	Наименование разделов	Количество часов
Всего	Аудиторная работа	Вне- ауд. работа СР
Л	ПЗ	ЛР
	Основы микропроцессорной техники
	Современные системы автоматизации и управления
	Современные микроконтроллеры
	Современные микропроцессоры
	Обзор рынка АСУ ТП
	Средства разработки программного обеспечения для МП, МК и МПС
	Итого:

Лабораторные работы

№ ЛР	№ раздела	Наименование лабораторных работ	Кол-во часов
		Изучение промышленного контроллера OMRON CP1L
		Автоматизация управления технологическими объектами
		Итого: