2

Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана, утвержденного Ученым со-

ветом ЮРГПУ(НПИ) протоколом № 9 от 29.04.2015 г.

Рабочую программу составил к.т.н., доцент КРАПИВИН Д.М. (ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры « Мехатроника и гидропневмоавтомати-

ка»

«16» июня 2015 г. Протокол № 12.

Заведующий кафедрой /Шошиашвили М.Э./ (подпись, фамилия, инициалы)

3

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВА-

ТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ…………………………………………………

4

2. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

(МОДУЛЮ)…………………………………………………………………

4

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПО СЕ-

МЕСТРАМ……………………………………………………………….…

5

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)………………………… 6

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУ-

ТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

(МОДУЛЮ) ………………………….…….…….…….…….…….…….

9

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

(МОДУЛЯ)………………………………………………………………….

13

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)………………………………………………

14

4

1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРО-

ГРАММЫ

Дисциплина «Средства автоматизации и управления» – относится к дисциплинам базовой

части блока Б1 учебного плана. Цель преподавания дисциплины – показать место средств автоматизации в системах контро-

ля, диагностики, испытаний и управления технологическими процессами на современном этапе

развития производства.

Изучение дисциплины предполагает углубленное изучение принципов построения и функ-

ционирования современных средств автоматизации и управления.

Связь с предшествующими дисциплинами

№ п/п Наименование предшествующей дис-

циплины (модуля), практик, ВКР Курс

Шифр

компетенции предшест-

вующей дисциплины (мо-

дуля), практик, ВКР

1 Электротехника и электроника 2 ОПК-1

2

Физические основы измерений техно-

логических параметров автоматизиро-

ванных технологий

3 ОПК-3

3 Теория автоматического управления 3 ОПК-3, 4

Связь с последующими дисциплинами (модулями), практиками, ВКР

№ п/п Наименование последующей дисцип-

лины (модуля), практик, ВКР Курс

Шифр

компетенции последующей

дисциплины (модуля),

практик, ВКР

1

Технологические объекты и системы

управления автоматизированных тех-

нологий

5 ОПК-4

2 Автоматизация типовых технологиче-

ских процессов 5 ПК-18

3 Основы проектирования АСУТП 5 ПК-21

4 Преддипломная практика 5 ПК-18, 19, 20, 21, 22

2. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компе-

тенций: ПК-20:

способностью проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом их результатов, составлять описания выполненных исследований и подготавливать данные для

разработки научных обзоров и публикаций; способностью участвовать в работах по моделиро-

ванию продукции, технологических процессов, производств, средств и систем автоматизации,

контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным циклом продукции и

ее качеством с использованием современных средств автоматизированного проектирования, по

разработке алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и

управления процессами; (ПК-20);

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

конструкцию и принцип действия типовых технических средств автоматизации, их статиче-ские и динамические характеристики;

условные графические обозначения типовых технических средств автоматизации на функ-циональных и принципиальных схемах автоматизации и управления;

5

принципы организации и состав программного обеспечения АСУ ТП, методику ее проекти-рования;

структуры и функции автоматизированных систем управления;

методы анализа (расчета) автоматизированных технических и программных систем;

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности

уметь:

выбирать средства при проектировании систем автоматизации управления технологическими процессами;

проводить теоретические расчеты при разработке и проектированию технических средств автоматизации для конкретных условий эксплуатации;

использовать инструментальные программные средства в процессе разработки и эксплуата-ции автоматизированных систем управления;

осуществлять поиск и анализ научно-технической информации о новых технологиях и тех-нических средствах построения компонентов автоматизированных систем;

использовать типовые технические средства и пакеты прикладных программ для решения практических задач управления объектом автоматизации;

владеть:

навыками наладки, настройки, регулировки, обслуживания технических средств и систем управления технологическими процессами и производствами;

навыками разработки методики выбора и применения схем основных типовых технических средств автоматизации и управления;

навыками применения методов расчетов по выбору основных типовых (изготавливаемых промышленностью) технических средств автоматизации для конкретных условий эксплуата-

ции систем управления;

методами построения современных аппаратно-программных комплексов для решения задач автоматизации управления техническими объектами;

информацией о технических параметрах оборудования для использования при проектирова-нии и эксплуатации автоматизированных систем.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПО СЕМЕСТРАМ

*

всего ауд.

часов/в т.ч.

в интерак-

тивной

форме.

–

промежу-

точная ат-

тестация:

экзамен.

4. Со-

держа-

ние дис-

ципли-

ны (модуля).

4.1. Контактная аудиторная работа

4.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах

№

курса

Виды учебных

занятий

Всего ча-сов по

учебному плану

Контактная работа Самостоя-

тельная

работа аудиторная внеаудиторная

3 Лекции 4 4 x x

СРС 5 0,6 4,4

4

Лекции 4 4/2*

Лабораторные работы 4 4 x x

Практические занятия 6 6/2* x x

СРС 112 2,6 109,4

СРС экзамен 9 0,35 8,65

ИТОГО по дисциплине 144 18/4* 3,55 122,45

6

Тема 1. Введение. Общие положения по автоматизации производственных процессов. 2

часа. ПК-20.

Тенденции развития систем промышленной автоматизации. Интегрированные системы

управления производством Упрощенная структура и иерархия интегрированных систем управления

производственными процессами.

Характеристика объектов автоматизации и методов их идентификации.

Обобщенная модель управления непрерывным производственным процессом. Обобщенная модель

управления объектом с дискретным технологическим процессом. Литература 7 [1,4]

Тема 2. Структура и технические средства АСУ ТП. 1 час. ПК-20. Канал связи и линии связи. Основные характеристики кабельных линий связи. Интерфейсы

проводных каналов связи. Сетевые интерфейсы. Контроллерные сети и сети диспетчерского уровня.

Программный комплекс CoDeSys. Язык релейных диаграмм (LD), язык функциональных блоковых

диаграмм (FBD) Литература 7 [1,3,4-6]

Тема 3. Типовые узлы и характеристики элементов средств автоматизации. 1 час.

ПК-20.

Унифицированные электрические сигналы, классификация. Типовые узлы аналоговых преоб-

разований электрических сигналов. Типовые узлы аналого-дискретных и аналогово-цифровых пре-

образователей электрических сигналов.

Литература 7 [2,3,4,8]

Тема 4. Методы измерения и датчики неэлектрических и электрических величин. 1 час.

ПК-20.

Основные методы измерения и измерительные схемы. Структурная схема электрического измере-

ния неэлектрической величины. Структура датчиков электрических величин

Металлические и полупроводниковые терморезисторы.

Литература 7 [3,8]

Тема 5. Выбор средств автоматизации для регулирования основных технологических пара-

метров. 1 час. ПК-20.

Операционные усилители, регуляторы и специальные аналоговые микросхемы. Измерите-

ли-регуляторы параметров технологического процесса. Регулирование уровня, давления, темпера-

туры, параметров состава и качества.

Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия. Пневматические, гидравличе-

ские и комбинированные регуляторы.

Литература 7 [1,3,7]

Тема 6. Технические средства САУ. 2 часа. ПК-20.

Основные разновидности управляющих устройств, применяемых в системах управления

ХТП. Элементный и блочно-модульный принципы конструирования управляющих устройств.

Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия.

Исполнительные устройства и механизмы. Выбор исполнительных механизмов. *)

Литература 7 [2-4]

4.1.2 Практические занятия, их наименование и объем в часах.

Наименование тем занятий Количест-во часов

Форма

контроля

Номер компетенции Литература

*)

Шрифтом полужирный курсив выделены занятия, проводимые в интерактивной форме.

7

1. Алгебра логики и ее аппаратная и программная реализация в ре-шении задачи обеспечения безо-пасности.

2 Расчетное

задание ПК-20 7 [1,2,7]

2. Сервоприводы средств автомати-зации: выбор и расчет параметров

4 Расчетное

задание ПК-20 7 [1,2,7]

4.1.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах

Наименование тем занятий Количест-

во часов

Форма

контроля

Номер

компетенции Литература

1. Исследование следящего электро-

привода. 2 Отчет ПК-20 7 [1-3,10]

2. Исследование следящего электро-гидравлического привода. 2

Отчет ПК-20 7 [1-3,11]

4.2. Самостоятельная работа студентов

СРС– темы и разделы тем для самостоятельного изучения – 113,8 ч.

№ Наименование тем Кол-во часов

Номер компетен-

ции

Лите-ратура

1 К темам 1-2. Выбор состава устройств цифрового ка-нала связи. Амплитудная и частотная модуляция сиг-нала в канале связи. Способы передачи информации от передатчика к приемнику. Структура передаваемо-го кадра (байта) при асинхронном способе передачи данных.. Схема измерения волнового сопротивления кабеля и диаграммы напряжения на его входе и выхо-де. «Витая пара». Схема дифференциальной передачи по «витой паре».

Классификация интерфейсов по топологии – способу сетевого соединения различных устройств, по принципу обмена информацией, по режиму обмена и способу передачи информации.

Промышленные сети. Сравнительные характери-стики промышленных сетей. Уровни представления данных, Модель ISO/OSI. Методы организации дос-тупа к линиям связи: централизованный и децентра-лизованный. CSMA/CD, - Ethernet, модель с переда-чей маркера. Метод MASTER–SLAVE. Структура и активные элементы промышленной сети. Структура компьютерной сети с маршрутизатором, коммутато-ром и хабами.

4,4 ПК-20 7 [1-3,6]

2 К теме 3. Передача информации с использова-нием унифицированного сигнала напряжения и тока. Передача сигнала к нескольким приемникам. Защита входа приемника от обрыва цепи.

Методика анализа принципиальных схем анало-говых узлов на операционных усилителях. Структура трехкаскадного операционного усилителя. Примеры анализа типовых аналоговых узлов. Дифференциаль-ный усилитель. Преобразователи «ток-напряжение». Неинвертирующий преобразователь «ток-напряжение». Преобразователи «напряжение-ток».

30 ПК-20 7 [1-4,6]

8

№ Наименование тем Кол-во часов

Номер компетен-

ции

Лите-ратура

Экспоненциальный усилитель. Аналоговый интегра-тор. Узел дифференцирования. Узел демпфирования.

Компараторы напряжения. Однопороговые и двухпороговые детекторы уровня. Триггер Шмитта. Цифро-аналоговый преобразователь. Аналогово-цифровые преобразователи.(АЦП). Классический АЦП последовательного счета. АЦП последователь-ного счета с компенсационным интегрированием. АЦП поразрядного кодирования. Коммутаторы ин-формационных сигналов.

3 К теме 4. Дифференциальные измерительные схемы включения параметрических датчиков. Схема включения генераторного датчика. Компенсационные измерительные схемы. Тензометрические датчики. Датчики скорости. Цифровые датчики скорости (ЦДС). Электромашинные устройства систем син-хронной связи. Схема индикаторной связи однофаз-ных сельсинов. Работа сельсинов в трансформатор-ном режиме.

Структурные схемы аналоговых и цифровых датчиков напряжения и тока. Датчики Холла и магни-тосопротивления. Датчики тока. Шунт и его характе-ристики. Датчик тока на базе шунта с усилителями постоянного тока. Функциональная схема датчика то-ка с элементом Холла. Трансформатор тока и его ха-рактеристики.

24 ПК-20 7 [1-4,6]

4 К теме 5. Обобщенная функциональная схема измерителей-регуляторов. Подключение термопреоб-разователей сопротивления. Подключение термопар. Типы логики двухпозиционного регулятора (компа-ратор, ON/OFF). Принцип работы и алгоритмы двух-позиционного регулирования. Зона гистерезиса. Про-цессы регулирования с двухпозиционным законом.

Особенности регулирования расхода и требо-вания к выбору технических средств управления и ме-тодов расчета. Регулирование устройств перемещения жидкостей и газов. Схема регулирования расхода, соз-даваемого центробежным насосом. Схема регулирова-ния расхода, создаваемого поршневым насосом.

Схема непрерывного регулирования уровня «на притоке» и «на стоке». Особенности выбора регу-ляторов уровня.

Регулирование давления и массообменных про-цессов. Анализ различных стратегий управления рек-тификационной колонной, предназначенной для раз-деления бинарной смеси.

30 ПК-20 7

[1-4,8]

5 К теме 6. Состав исполнительного устройства. Регулирующие органы (РО) для непрерывного регу-лирования расхода жидкостей и газов. РО для регули-рования расхода сыпучих материалов.

Исполнительные механизмы. Выбор исполни-тельных механизмов. Пневматические, гидравличе-ские и электрические исполнительные механизмы.

25,4 ПК-20 7

[1,2,6]

9

№ Наименование тем Кол-во часов

Номер компетен-

ции

Лите-ратура

Позиционеры.

СРС экзамен – самостоятельная работа по подготовке к экзамену в период лабораторно-

экзаменационной сессии – 8,65 час.

4.3. Контактная внеаудиторная работа

СРС – групповые консультации во время лабораторно-экзаменационной сессии:

– групповые консультации перед экзаменом – 2 ч.

СРС – сдача экзамена – 0,35 ч.

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ, ТЕКУЩЕЙ

АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

5.1. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образо-

вательной программы

Номер компе-

тенции «ПК-20»

Формулировка компетенции: способностью проводить эксперименты по задан-

ным методикам с обработкой и анализом их результатов, составлять описания

выполненных исследований и подготавливать данные для разработки научных

обзоров и публикаций; способностью участвовать в работах по моделированию

продукции, технологических процессов, производств, средств и систем автомати-

зации, контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным

циклом продукции и ее качеством с использованием современных средств авто-

матизированного проектирования, по разработке алгоритмического и программ-

ного обеспечения средств и систем автоматизации и управления процессами.

Дисциплины, формирующие компетенцию в процессе освоения образова-

тельной программы

Этап формиро-

вания ( курс)

Индекс Наименование

Б1.Б.23 Средства автоматизации и управления 3,4

Б1.В.ДВ.8.1 Проектирования систем сбора данных и оперативного диспетчерско-

го управления 5

Б1.В.ДВ.8.2 Наладка средств автоматизации и систем автоматического управле-

ния 5

Б1.В.ДВ.8.3 Наладка и обслуживание средств автоматизации и систем автомати-

ческого управления 5

Б2.П.2 Преддипломная 5

Б2.Н.1 Научно-исследовательская 5

Б3 Государственная итоговая аттестация 5

5.2. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их

формирования, описание шкал оценивания. Методические материалы, определяющие проце-

дуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих

этапы формирования компетенций.

Оценка сформированности компетенций в рамках промежуточной аттестации проводится по

экзаменационным билетам.

Экзаменационные билеты включают в себя вопросы для оценки знаний, умений и навыков.

Количество вопросов в экзаменационных билетах составляет 3-5 (в случае проведения промежу-

точной аттестации в форме тестов количество вопросов в билетах должно составлять до 10).

Но-

мер

ком

-

пет

ен

ци

и

Показатели оценивания компетенций

(знания и (или) умения и (или) навыки и (или) опыт дея-

Критерии оценивания

компетенций на раз-

10

тельности, формируемые данной компетенцией) личных этапах их фор-

мирования

1-й

ур

овен

ь

«У

ЗН

АВ

А-

НИ

Е»

2-й

ур

овен

ь

«В

ОС

ПР

О-

ИЗ

ВЕ

ДЕ

-

НИ

Е»

3

-й у

ро

вен

ь

«П

РИ

МЕ

НЕ

-

НИ

Е»

ПК-20 знать: конструкцию и принцип действия типовых техниче-

ских средств автоматизации, их статические и дина-

мические характеристики;

условные графические обозначения типовых техниче-ских средств автоматизации на функциональных и

принципиальных схемах автоматизации и управле-

ния;

принципы организации и состав программного обес-печения АСУ ТП, методику ее проектирования;

структуры и функции автоматизированных систем управления;

методы анализа (расчета) автоматизированных техни-ческих и программных систем;

современные тенденции развития электроники, изме-рительной и вычислительной техники, информацион-

ных технологий в своей профессиональной деятель-

ности

уметь:

выбирать средства при проектировании систем авто-матизации управления технологическими процесса-

ми;

проводить теоретические расчеты при разработке и проектированию технических средств автоматизации

для конкретных условий эксплуатации;

использовать инструментальные программные сред-ства в процессе разработки и эксплуатации автомати-

зированных систем управления;

осуществлять поиск и анализ научно-технической информации о новых технологиях и технических

средствах построения компонентов автоматизирован-

ных систем;

использовать типовые технические средства и пакеты прикладных программ для решения практических за-

дач управления объектом автоматизации;

владеть:

навыками наладки, настройки, регулировки, обслу-живания технических средств и систем управления

технологическими процессами и производствами;

навыками разработки методики выбора и применения схем основных типовых технических средств автома-

тизации и управления;

навыками применения методов расчетов по выбору основных типовых (изготавливаемых промышленно-

стью) технических средств автоматизации для кон-

кретных условий эксплуатации систем управления;

методами построения современных аппаратно-программных комплексов для решения задач автома-

тизации управления техническими объектами;

информацией о технических параметрах оборудова-

+

+

+

11

ния для использования при проектировании и экс-

плуатации автоматизированных систем.

Шкала оценивания компетенций:

«отлично» – обучающийся правильно, четко, аргументировано и в полном объёме изложил

содержание теоретических экзаменационных вопросов, успешно выполнил практические задания,

убедительно ответил на все дополнительные вопросы, показал высокий уровень сформированных

компетенций;

«хорошо» – обучающийся правильно, но недостаточно полно изложил содержание теорети-

ческих экзаменационных вопросов, успешно выполнил практические задания, испытывал затрудне-

ния при ответе на дополнительные вопросы, показал продвинутый уровень сформированных ком-

петенций;

«удовлетворительно» – обучающийся изложил основные положения теоретических экза-

менационных вопросов, правильно выполнил практическое задание, испытывал серьезные затруд-

нения при ответах на дополнительные вопросы, показал пороговый уровень сформированных ком-

петенций;

«неудовлетворительно» – обучающийся не справился с большинством теоретических экза-

менационных вопросов и (или) не справился с выполнением практических заданий.

5.3. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценивания зна-

ний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования

компетенций в процессе освоения образовательной программы.

Материалы для оценивания знаний

1. Упрощенная структура интегрированных систем управления с использованием клиент-серверной технологии. Иерархия систем управления производственными процессами.

2. Характеристика объектов автоматизации и методов их идентификации и обобщенные моде-ли управления непрерывным производственным процессом. Модели дискретных объектов

автоматизации, понятие дискретного автомата. Общая последовательность формализации

технологического цикла (на примере…).

3. Структура и технические средства АСУ ТП на разных уровнях. Стандарты для полевой ши-ны и языков программирования.

4. Технология обмена данными в АСУ ТП. Модель клиент/сервер и ее структурная схема. Функции и задачи сервера и клиентского приложения.

5. Цифровые каналы передачи информации. Структура, виды модуляции, помехозащищен-ность, синхронная и асинхронная передача сигнала.

6. Линии связи в АСУ ТП. Основные характеристики. Влияние волнового сопротивления кабе-ля на искажение формы передаваемого импульса. Способы снижения помех в кабеле типа

«витая пара». Другие виды кабелей, беспроводные каналы связи.

7. Интерфейсы проводных каналов связи. Разновидности интерфейсов по функциональному назначению, топологии, принципу и режиму обмена информацией и по способу ее передачи.

8. Особенности интерфейса RS232 и ПК по RS232 9. Интерфейсы проводных каналов связи. Разновидности интерфейсов по функциональному

назначению, топологии, принципу и режиму обмена информацией и по способу ее передачи.

10. Сетевая структура АСУ с использованием интерфейса RS485 по многоточечной схеме. 11. Промышленные сети, разновидности по уровню использования. Семиуровневая модель

ISO/OSI Model взаимосвязи открытых систем. Многоуровневая организация доступа к лини-

ям связи.

12. Структура и активные элементы промышленной сети. Объединение сетей с различным про-токолом доступа в компьютерной сети.

13. Протоколы связи промышленных сетей. Критерии выбора, пример конфигурации, физиче-ская реализация.

14. Протоколы связи контроллерных сетей, физическая реализация, примеры сетевой структуры АСУ ТП.

12

15. Общая характеристика SCADA-систем. Функции человека-оператора и СППО в системе диспетчерского управления. Выбор SCADA-системы, краткая характеристика Trace Mode,

реализация клиент-серверной архитектуры в многоуровневой АСУ ТП.

16. Классификация управляющих устройств, применяемых в системах автоматического управ-ления и регулирования ХТП. Примеры реализации различных уровней агрегирования управ-

ляющих устройств (использовать пример применения ТРМ 12, «Овен»)

17. Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия. Схема регулятора прямого дей-ствия с мембранным приводом. Электропневматический пропорциональный регулятор дав-

ления (непрямого действия). Серия ER

18. Функциональные блоки исполнительных устройства САР. Требования к выбору исполни-тельного механизма.

19. Пневматические исполнительные механизмы. Мембранный исполнительный механизм в со-ставе позиционера (рис. 85, технические средства САР).

Материалы для оценивания умений и навыков

1. Функциональные блоки исполнительных устройства САР. Требования к выбору исполни-тельного механизма. Пневматические исполнительные механизмы. Поршневой исполни-

тельный механизм в (составе клапана с пневмоприводом АРТ-85)

2. Функциональные блоки исполнительных устройства САР. Требования к выбору исполни-тельного механизма. Электродвигательные исполнительные механизмы. Электрическая

схема привода Modact MTR (Regada). [Клапан регулирующий с электроприводом КР-1-ТР].

3. Регулирующие органы для непрерывного регулирования расхода жидкостей и газов. Дрос-сельные, диафрагменные, шаровые. Шиберные и заслоночные регулирующие органы.

ШИМ- модуляция управляющего сигнала.Выбор Овен БУСТ 2 в качестве регулирующего

органа инфракрасными нагревателями в покрасочной камере.

4. Двухпозиционные регуляторы. Назначение, принцип работы. Статические характеристики, зона гистерезиса. Процесс регулирования с двухпозиционным законом.

5. Обобщенная функциональная схема измерителей-регуляторов. Измерение температуры. Схемы подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом. Выбор типа логи-

ки двухпозиционного регулятора. Пример применения прибора 2ТРМ 1 (Овен).

6. Функциональные блоки исполнительных устройства САР. Требования к выбору исполни-тельного механизма. Электромагнитный привод исполнительного механизма запорного ре-

гулирующего клапана, например, АГТ-71, ШИМ-модуляция выходного сигнала и форми-

рование последовательности импульсов.

7. Основные определения. Характеристики, требования и классификация датчиков. Интеллек-туальные преобразователи температуры Метран-28x. Первичные преобразователи, функ-

циональные особенности. Схема подключения в многоточечном режиме. Пример обозначе-

ния при заказе.

8. Резистивный датчик положения. Использование программируемого контроллера для пре-образования непрерывного сигнала в цифровой код.

9. Одномассовая модель уравновешенной механической системы с учетом трения. Приведе-ние масс и моментов инерции на ось вращения. Уравнение динамики механической части

системы и выбор оптимального передаточного числа редуктора.

10. Статические и динамические характеристики двигателя постоянного тока. 11. Естественные и искусственные характеристики в двигательном и тормозном режимах. Ре-

гулирование скорости. Формирование заданных профилей скорости и расчет нагрузочных

диаграмм.

12. Структурная схема двухпозиционной САР и ее модификаций. 13. Статическая характеристика двухпозиционного регулятора и параметры его настройки. 14. Показатели качества автоколебательного режима работы САР и влияние на них параметров

настройки регулятора.

15. Способы улучшения показателей качества регулирования. 16. Структура модели объекта управления, его передаточная функция и параметры.

13

17. Структурная схема двухпозиционной прерывистой САР. 18. Показать по результатам исследования двухпозиционной 19. прерывистой САР, как период следования импульсов (период прерывания сигнала регуля-

тора) влияет на показатели качества регулирования.

20. Структурная схема двухпозиционной статической САР. 21. Показать по результатам исследования двухпозиционной статической САР, как постоянная

времени апериодического звена первого порядка влияет на показатели качества регулиро-

вания.

22. Какие исходные данные используются при выборе закона регулирования? 23. Назовите типовые переходные процессы САР и охарактеризуйте их. 24. В чем заключается метод расчета параметров настройки регулятора (ПНР) по переходным и

импульсным характеристикам объекта управления? Назовите его достоинства и недостатки.

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Процесс изучения дисциплины осуществляется за счет аудиторного фонда ЮРГПУ (НПИ),

оснащенного мультимедийным оборудованием и программным обеспечением.

Лекционные и практические занятия проводятся в аудиториях, оснащенных средствами ау-

диовизуального представления информации.

При использовании электронных изданий каждый обучающийся во время самостоятельной

подготовки обеспечен рабочим местом в компьютерном классе с выходом в Интернет в соответст-

вии с объемом изучаемой дисциплины. Время доступа в Интернет с рабочих мест вуза для внеауди-

торной работы составляет для каждого студента не менее двух часов в неделю.

14

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

(МОДУЛЯ)

Основная литература

1. Данилов А.Д. Технические средства автоматизации [Электронный ресурс]: учебное пособие / А.Д. Данилов; Фед. агентство по образованию. ГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2007. –

340 с. доступ http://www.knigafund.ru.

2. Сажин, С.Г. Средства автоматического контроля технологических параметров [Электрон-ный ресурс]: учебник. — СПб.: Лань, 2014.— 361 с.— Режим доступа: http://e.lanbook.com

3. Шошиашвили М.Э., Шошиашвили И.С. Средства электроавтоматики в гидро- и пневмоси-стемах [Электронный ресурс]: учебное пособие / М.Э. Шошиашвили, И.С. Шошиашвили;

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И.

Платова. – Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. – 146 с.: доступ http://lib.npi-tu.ru.

Дополнительная литература

4. Волчкевич, Л.И. Автоматизация производственных процессов: Учебное пособие [Элек-тронный ресурс] : учебное пособие. — Электрон. дан. — М. : Машиностроение, 2007. —

384 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

5. Страшун, Ю.П. Основы сетевых технологий для автоматизации и управления [Электрон-ный ресурс] : учебное пособие. — Электрон. дан. — М. : Горная книга, 2003. — 112 с. —

Режим доступа: http://e.lanbook.com.

6. Пьявченко, Т.А. Автоматизированные информационно-управляющие системы с примене-нием SCADA-системы TRACE MODE [Электронный ресурс] : учебное пособие. — Элек-

трон. дан. — СПб. : Лань, 2015. — 336 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com

7. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учебник для ву-зов / Капустин Н. М., Кузнецов П. М., Схиртладзе А. Г., и др.; под ред. Н. М. Капустина. -

2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2007. - 415 с.

8. Сажин, С.Г. Приборы контроля состава и качества технологических сред [Электронный ре-сурс] : учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб. : Лань, 2012.—440 с.— Режим доступа:

http://e.lanbook.com

Литература к лабораторным и практическим занятиям

9. Фролов А.М. Элементы, датчики и устройства управления технических систем. ЮР-ГТУ(НПИ). – Новочеркасск. ЮРГТУ(НПИ), 2009. – 56с.

10. Крапивин Д.М. «Электроприводы роботов и технологических машин». Методические ука-зания к лабораторным работам/ Духопельников В.Д.,. Притчин С.П. Маркиянов А.А. ЮР-

ГТУ(НПИ) – 2010.

11. Шошиашвили М.Э. Методические указания к проектированию и исследованию следящей цифровой электрогидравлической системы управления, ЮРГТУ (НПИ), 2011 г., 24 с.

http://www.knigafund.ru/http://e.lanbook.com/http://lib.npi-tu.ru/http://e.lanbook.com/

средства автоматизации15 03 04 ZFO 2013_Часть24