Опис навчальної дисципліни СП04

«Комп’ютерні технології в технічних системах»

Обсяг навчального часу: 6 кредитів ЕCTS, 180 годин.


Мета навчальної дисципліни: формування у студентів компетентностей в галузі застосування обчислювальної техніки для вирішення завдань автоматизації технологічних процесів; продовження та поглиблення системи знань з кібернетичних принципів автоматизації, принципів та підходів до побудови АСУТП на основі широкого застосування мікропроцесорних систем управління та промислових засобів автоматики; засвоєння студентами загальних принципів побудови та супроводження інформаційних технологій в технічних системах та здобуття практичних навичок по роботі із відомими програмними системами, що автоматизують управління технологічними процесами.

Предмет вивчення: теоретичні та практичні питання побудови автоматизованих систем управління технологічними процесами на основі сучасних засобів мікропроцесорної техніки та промислового обладнання, структура та принципи створення інтегрованих АСУ на основі промислових логічних контролерів, людино-машинних інтерфейсів та інших засобів автоматики та телемеханіки.

Завдання навчальної дисципліни: формування здатності будувати системи автоматики, зборання та передачі інформації, віддаленого контролю та керування на основі принципів побудови телемеханічних систем; будувати розподілені технічні системи на основі промислових засобів автоматики блочно-модульного типу, зокрема на основі промислових логічних контролерів та засобів створення людино-машинних інтерфейсів; налагодження та інтеграції засобів автоматики блочно-модульного типу

Зміст навчальної дисципліни: Принципи комп'ютерного управління. Об'єкти автоматизації. Модель об'єкта в безперервному виробництві. Модель управління дискретним об'єктом. Рівні та розвиток автоматизації. Зв'язок з об'єктом. Датчики. Виконавчі пристрої. Перетворення сигналів. Канали зв'язку. Локальна автоматика. Мехатроніка. Програмоносій. Програмовані контролери. Промислові комп'ютери. Програмування керуючих систем.

Промислові мережі і інтерфейси. Загальні відомості про промислові мережі. Модель OSI. Інтерфейси RS-485, RS-422 і RS-232. Принципи побудови. Стандартні параметри. Узгодження лінії з передавачем і приймачем. Топологія мережі на основі інтерфейсу RS-485. Усунення стану невизначеності лінії. Наскрізні струми. Розширення граничних можливостей. 

Інтерфейс «струмова петля». HART-протокол. Комплекс стандартів CAN. Рівні OSI стандартів CAN. Електронні специфікації пристроїв CANopen. Profibus. Modbus. Промисловий Ethernet. Ethernet в реалізації концепції Transparent Ready. Profinet. Протокол DCON. Безпроводові локальні мережі. Bluetooth. ZigBee і IEEE 8015.4. Wi-Fi і IEEE 8011. Мережеве устаткування. 

Використання ОРС серверів для взаємодії з пристроями систем автоматизації. Огляд технології COM / DCOM і її застосування при розробці САУ. Огляд групи стандартів OPC. Опис стандарту OPC Data Access. Використання ОРС для взаємодії з пристроями систем автоматизації. Базові можливості OFS (OPC Factory Server компанії Schneider Electric). Тестування зв'язку. OPC сервер фірми Kepware. Matrikon OPC сервер. Організація OPC-сервера на базі Festo Didactic EzOPC. Застосування Matrikon OPC Tunneller. Програмування ОРС кліентів в призначених для користувача додатках в LabView і MATLAB (Simulink) для взаємодії з пристроями систем автоматизації. Графічні сенсорні термінали Magelis і їх програмування з допомогою ПЗ VijeoDesigner.

У результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

Знати: загальні поняття, визначення та класичні схеми АСУ; основні поняття та способи передачі інформації, класифікації, функції, класичні структури телемеханічних систем; засоби реалізації інформаційної взаємодії ПУ та КП; сучасне промислове обладнання блочно-модульного типу, включаючи (ПЛК), модулі введення/виведення сигналів, інтерфейсні модулі та засоби людино-машинного інтерфейсу АСУ.

Уміти: використовувати програмні середовища розробки для створення АСУТП на основі промислової автоматики блочно-модульного типу; аналізувати роботу ПЛК та обчислювальних мереж; вирішувати завдання управління і автоматизації з використанням мікропроцесорної техніки, локальних і глобальних обчислювальних мереж.

Володіти: здатністю розробляти алгоритмічне та програмне забезпечення засобів і систем автоматизації та управління і використовувати їх у практичній діяльності пов'язаних зі сферою автоматичного управління; організовувати роботи із вдосконалення елементів і технічних засобів автоматизованих виробництв.