МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Омский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
-
Кафедра
|
Электротехники и электрооборудования
|
|
(наименование кафедры полностью)
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
ФТД.5 Основы проектирования автоматизированных систем
|
(шифр и наименование дисциплины)
|
Направление
|
180400 "Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования"
|
(код ОКСО и наименование направления или специальности)
|
Специальность
|
180404 "Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики"
|
(наименование профиля или специализации)
|
Форма обучения
|
|
Очная с сокращенным сроком обучения
|
Курс
|
4
|
Семестр(ы) / курс(ы) для ЗО
|
7
|
ОМСК 2012 г.
Рабочая программа:
Составлена
|
ассистентом
|
Кафедры
|
Электротехники и электрооборудования
|
|
(должность)
|
|
(сокращенное наименование кафедры)
|
|
|
|
Зубановым Дмитрием Александровичем
|
|
(ученая степень)
|
|
(Ф.И.О. полностью)
|
|
|
|
Д. А. Зубанов
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
|
|
число
|
|
месяц
|
год
|
|
Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
|
Электротехники и электрооборудования
|
(наименование кафедры полностью)
|
от
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
Протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Зав. кафедрой
|
ЭТ и ЭО
|
|
|
|
|
|
(наименование кафедры сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
Представители УМС филиала, по анализу рабочей программы:
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
Утверждена решением учебно-методического совета (УМС) филиала от
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Председатель УМС филиала
|
|
|
|
В.А. Глушец
|
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
-
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Место рассматриваемой дисциплины в образовательной программе: является дисциплиной по выбору для специалистов по эксплуатации электропривода и автоматики промышленных установок и технологических комплексов.
Основные теоретические курсы, на которых базируется дисциплина:
электрические и электронные аппараты;
основы преобразовательной техники;
элементы систем автоматики;
теория автоматического управления др.
Цель: Изучение этапов проектирования и состава проектной документации автоматизированных систем. Получение практических навыков разработки и синтеза автоматизированных систем. Изучение современных средств автоматизации проектирования.
Задачи:
обучить студентов основным этапам проектирования автоматизированных систем, ознокомить с составом проектной документации;
обучить студентов технике чтения, анализа, использования принципиальных и функциональных схем автоматизации;
закрепить у студентов знание условных графических обозначений приборов и средств автоматизации;
обучить студентов основам подготовки конструкторской документации и основам автоматического проектирования автоматизированных систем;
повысить уровень подготовки студентов к курсовому и дипломному проектированию.
-
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
После изучения дисциплины обучаемый должен знать:
требования стандартов ЕСКД и СПС к автоматизированным системам;
условные графические обозначения используемые в схемах автоматизации;
состав конструкторской и проектной документации для автоматизированных систем;
основы автоматического проектирования и синтеза автоматизированных систем на ПЭВМ.
уметь:
читать и анализировать схемы автоматизации;
находить скрытые ошибки и ложные цепи в схемах автоматизации;
разрабатывать и оптимизировать автоматизированные системы;
готовить конструкторскую документацию для автоматизированных систем.
иметь практические навыки: по чтению и анализу схем автоматизации и подготовке проектной и конструкторской документации автоматизированных систем с применением системы автоматического проектирования «Компас 3D» и «MatLab»
Рабочая программа разрабатывалась с учетом следующих дисциплин:
системы управления электроприводом;
электрооборудование и автоматика береговых объектов;
подготовка к курсовому и дипломному проектированию и др.
-
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Таблица 1
Вид учебной работы
|
Трудоемкость, час.
|
Очное обучение (О)
|
Всего
часов
|
Семестры
(курсы)
|
7
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
80
|
80
|
Аудиторные занятия
|
36
|
36
|
Лекции
|
10
|
10
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
26
|
26
|
Самостоятельная работа (СР)
|
44
|
44
|
Изучение литературы теоретического курса
|
10
|
10
|
Иные виды самостоятельной работы
|
34
|
34
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
Зачет
|
Зачет
|
-
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
-
Разделы дисциплины и виды занятий
Таблица 2
Разделы и темы
дисциплины
|
Трудоемкость, час.
|
Лекции
|
ЛР
|
СР
|
7 семестр
|
Раздел 1. Введение в курс «Основы проектирования автоматизированных систем»
|
Тема 1.1. Классификация систем автоматизированного проектирования
|
0,5
|
|
2
|
Тема 1.2 Общие сведения о стандартах, используемых при проектировании автоматизированных систем
|
0,5
|
|
2
|
Тема 1.3. Основные задачи проектирования автоматизированных систем
|
1
|
|
3
|
Раздел 2. Основные этапы проектирования автоматизированных систем
|
Тема 2.1. Этапы проектирования
|
0,5
|
|
1
|
Тема 2.2. Организация проектирования
|
0,5
|
|
2
|
Тема 2.3. Задание на проектирование и исходные материалы
|
0,5
|
|
2
|
Тема 2.4. Состав и структура проектной документации
|
0,5
|
|
2
|
Раздел 3. Методика и принципы выполнения проектной документации
|
Тема 3.1. Методика и принципы выполнения схемной документации
|
1
|
|
6
|
Тема 3.2. Методика и принципы выполнения текстовой документации
|
1
|
|
6
|
Раздел 4. Автоматизация проектирования автоматизированных систем
|
Тема 4.1. Особенности проектирования автоматизированных систем
|
1
|
8
|
6
|
Тема 4.2. Инструментальные средства концептуального проектирования
|
2
|
8
|
6
|
Тема 4.3. Использование STEP-технологии в проектировании автоматизированных систем
|
1
|
10
|
6
|
ИТОГО:
|
10
|
26
|
44
|
-
Содержание разделов дисциплины
-
Введение в курс «Основы проектирования автоматизированных систем»
Классификация систем автоматизированного проектирования.
Классификация автоматизированных систем. Динамические, стохастические, детерминированные системы. Простая и сложные системы. Структура и основные этапы развития систем.
Общие сведения о стандартах, используемых при проектировании автоматизированных систем.
Система ЕСКД. Система СПДС. Стандарты ОСТ, СПТ. Введение и использование стандартов.
Основные задачи проектирования автоматизированных систем.
Очередность этапов жизни систем. Конечная цель процесса проектирования автоматизированной системы. Ограничения при проектировании систем. Основные категории технической документации, выпускаемой в процессе проектирования. Эксплуатационные факторы, воздействующие на автоматизированные системы.
-
Основные этапы проектирования автоматизированных систем.
Этапы проектирования.
Предварительное, эскизное и рабочее проектирование.
Организация проектирования.
Назначение и основные функции руководителя проекта, головного подразделения, вычислительного центра, научно-информационного отдела, макетного производства, метрологической службы и отдела надежности.
Задание на проектирование и исходные материалы.
Состав задания на проект. Подбор основных исходных данных для проекта.
Состав и структура проектной документации.
Классификация документации, разрабатываемой на стадии проекта. Состав рабочего проекта.
-
Методика и принципы выполнения проектной документации.
Методика и принципы выполнения схемной документации.
Структура автоматизированных систем. Структурные схемы измерения и управления. Назначение функциональных схем, методика и общие принципы их выполнения. Правила изображения технологического оборудования и коммуникаций, средств измерения и автоматизации. Позиционные обозначения приборов и средств автоматизации.
Методика и принципы выполнения текстовой документации.
Пояснительная записка. Спецификация оборудования. Ведомость потребности в материалах. Локальная смета и сметный расчет.
-
Автоматизация проектирования автоматизированных систем.
Автоматизация проектирования автоматизированных систем.
Этапы проектирования автоматизированных систем. Верхний уровень проектирования. Эскизный проект. Рекомендации по проектированию корпоративных сетей. Основные этапы проектирования автоматизированных систем при нисходящем стиле проектирования. Методика обеспечение открытости автоматизированных систем.
Инструментальные средства концептуального проектирования.
Этапы проектирования программного обеспечения с помощью CASE-систем. Метамодели и использование стандартов CDIF (CASE Data Interchange Format) при проектировании.
Использование STEP-технологии в проектировании автоматизированных систем.
Определение STEP-стандартов. Организация обмена данными через файл и через базу данных SDAI в рамках STEP-технологий.
-
Аудиторная работа
-
Практические занятия (семинары)
учебным планом не предусмотрены.
Таблица 3
№ п.п.
|
Разделы и темы дисциплины
|
Наименование лабораторных занятий
|
Раздел 4. Автоматизация проектирования автоматизированных систем
|
1
|
Тема 4.1. Особенности проектирования автоматизированных систем
|
Работа с символьными переменными Symbolic Math (4 ч.)
|
2
|
Тема 4.1. Особенности проектирования автоматизированных систем
|
Исследование передаточной функции замкнутой математической модели локальной системы регулирования в символьных переменных (4 ч.)
|
3
|
Тема 4.2. Инструментальные средства концептуального проектирования
|
Перенос математической Simulink-модели локальной системы регулирования из рабочего пространства Simulink в рабочее пространство SISO Design Tool (4 ч.)
|
4
|
Тема 4.2. Инструментальные средства концептуального проектирования
|
Настройка следящей системы управления с использованием инструментов SISO Design Tool (4 ч.)
|
5
|
Тема 4.3. Использование STEP-технологии в проектировании автоматизированных систем
|
Исследование методики нахождения оптимального сочетания параметров локального регулятора с усилительным корректирующим звеном (4 ч.)
|
6
|
Тема 4.3. Использование STEP-технологии в проектировании автоматизированных систем
|
Исследование методики нахождения оптимального сочетания параметров локального регулятора с пропорционально-интегральным регулятором (4 ч.)
|
7
|
Тема 4.3. Использование STEP-технологии в проектировании автоматизированных систем
|
Нахождение оптимального сочетания коэффициентов регулятора (2 ч.)
|
Таблица 4
№
занятия
|
Наименование учебно-методического и (или) материального обеспечения
|
1-7
|
Ауд. 225, Лицензионное и демонстрационное программное обеспечение,[1-7]
|
-
Иные виды аудиторных занятий
учебным планом не предусмотрены.
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
-
Расчетно-графические, контрольные работы и рефераты
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
-
Иные виды самостоятельной работы
№
|
Вид СРС
|
Форма
отчетности
|
Вид контроля
|
Объем в часах
|
1
|
Подготовка к лекционным занятиям
|
|
Участие на занятии
|
6
|
2
|
Подготовка к лабораторным работам
|
Отчет по лабораторным работам
|
Участие на занятии
|
10
|
3
|
Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий
|
Конспект
|
Опрос в течении лекции
|
8
|
4
|
Подготовка к контрольным мероприятиям
|
|
Контрольные недели, зачет
|
10
|
Всего:
|
34
|
-
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
-
Рекомендуемая литература
-
Основная литература
Хетагуров, Ярослав Афанасьевич. Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ). [Текст] / Я. А. Хетагуров. - М. : Высшая школа, 2006. - 223 с.
Щербаков, В. С. Основы моделирования систем автоматического управления в среде Matlab [Текст] : учеб. пособие / В. С. Щербаков [и др.]. - Омск : ОИВТ, 2009. - 237 с. : табл.
-
Дополнительная литература
Аветисян, Д.А. Автоматизация проектирования электрических систем [Текст] / Д. А. Аветисян. - М. : Высш. шк., 1998. - 332 с. : рис., табл.
Дьяконов, В.П. MATLAB 6/6. 1/6.5+SIMULINK 4/5. Основы применения [Текст] : Полное руководство пользователя / В. П. Дьяконов. - М. : СОЛОН-Пресс, 2004. - 767 с. : ил.
Кузнецов, Б.З. Проектирование и расчет систем автоматического регулирования [Текст] : метод. указания / сост. Б. З. Кузнецов. - Новосибирск : [б. и.], 1990. - 51 с. : рис., табл.
Орлов, И.Н. Системы автоматизированного проектирования электромеханических устройств [Текст] : учеб. пособие для вузов / И. Н. Орлов, С. И. Маслов. - М : Энергоатомиздат, 1989. - 297 с. : рис., табл., граф.
Черкасов Ю.М. Информационные технологии управления [Текст] : учеб. пособие / под ред Ю. М. Черкасова. - М. : ИНФРА-М, 2001. - 216 с. : табл., рис.
-
Средства обеспечения освоения дисциплины
В лаборатории вычислительной техники установлены лицензионные программы «Компас 3D V13», «MatLab», SISO Design Tool которые позволяют проводить лабораторные занятия и выполнять студентам самостоятельную работу. Имеются в наличии демонстрационные материалы.
-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатория «Вычислительной техники» на 15 рабочих мест (ауд. 225).
-
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Лабораторные занятия по темам указанным в таблице 3, проводятся по мере освоения студентами лекционного курса с целью углубления и конкретизации знаний, полученных в ходе слушания лекций.
Учебно-методическое обеспечение для проведения лабораторных занятий указано в таблице 4.
Лабораторные занятия проводятся в лаборатории вычислительной техники (ауд. 225) где установлены программы лицензионные программы «Компас 3D V13», «MatLab», SISO Design Tool.
Учебно-методическая литература, разработанная профессорско-преподавательским составом ОИВТ [2].
-
ФОРМА КОНТРОЛЯ
Форма контроля зачет.
Формы промежуточного контроля усвоения дисциплины студентами и остаточных знаний - тест.
|
