Программа учебной дисциплинЫ «программируемые логические контроллеры»

Скачать 155.74 Kb.

Название	Программа учебной дисциплинЫ «программируемые логические контроллеры»
Тип	Программа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Программа

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано	Утверждаю
___________________ Руководитель ООП по направлению 140400 зав.каф. ЭЭЭ проф. А.Е.Козярук	_______________________ Зав. кафедрой ЭЭЭ проф. А.Е. Козярук

ПРОГРАММА учебной дисциплинЫ
«ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЛЕРЫ»

Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника
Профиль подготовки: Электропривод и автоматика
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ЭЭЭ В.И. Маларев
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1. Цели и задачи дисциплины:

Целью дисциплины является формирование знаний студентов по вопросам теории, принципам построения и функционирования основных технических средств на базе программируемых логических контроллеров и условиям их применения в системах автоматизации; усвоение основных принципов и методов программирования на языке лестничных диаграмм.

Основная задача дисциплины – дать будущему специалисту знания в объеме, достаточном для профессионального выполнения работ по проектированию и эксплуатации автоматизированных промышленных установок и технологических комплексов на базе программируемых логических контроллеров.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.32 учебного плана подготовки бакалавров по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Изучение дисциплины базируется на ранее полученных знаниях по высшей математике, математической логике, информатике, программированию, электротехнике и электронике. Студент должен уметь применять методы программирования программируемых логических контроллеров в составе автоматических систем управления и контроля, использовать математический анализ для решения задач в своей предметной области, применять компьютерную технику и информационные технологии.

Предшествующими данной дисциплине являются: «Высшая математика», «Теоретические основы электротехники», «Информатика», «Физические основы электроники», «Основы электротехнологии».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у студентов следующих компетенций:

- способности к восприятию информации, ее анализу и обобщению (ОК-1);

- готовности к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

- готовности к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

- способности демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовности использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

- способности использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики, в своей предметной области (ПК-1);

- готовности и способности анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований (ПК-6);

- способности выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44);

- способности понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-41);

- способности разрабатывать простые конструкции электротехнических объектов (ПК-9).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- теоретические основы построения систем автоматизации на базе программируемых логических контроллеров; основы программирования на стандартизированных языках МЭК (IEC) стандарта IEC61131-13;

- аппаратные и программные принципы реализации управляющих и контролирующих устройств.

Уметь:

- составлять программы на языке лестничных диаграмм для современных типов программируемых логических контроллеров, применяемых в системах автоматики;

- формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде научно-технического отчета с его публичной защитой.

Владеть:

- методами программирования на языке ;

- навыками исследовательской работы, методами проведения стандартных испытаний оборудования на базе программируемых логических контроллеров;

- навыками обработки и анализа результатов эксперимента.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2.0 зачетные единицы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов	6
Аудиторные занятия (всего)	36	36
В том числе:
Лекции	18	18
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)	18	18
Самостоятельная работа (всего)	36	36
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат	18	18
Другие виды самостоятельной работы
Подготовка к лабораторным работам	18	18
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)		зач.
Общая трудоемкость час зач. ед.	72	72
Общая трудоемкость час зач. ед.	2.0	2.0

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Основные понятия и определения микропроцессорной техники на базе программируемых логических контроллеров. Роль и задачи систем автоматизации на базе программируемых логических контроллеров. Основные понятия и определения. Системы счисления. Аппаратные и программные принципы реализации управляющих и контролирующих устройств. Преимущество программируемых логических контроллеров перед устройствами с аппаратной реализацией алгоритмов управления.

Раздел 2. Внутренняя архитектура систем на базе программируемых логических контроллеров. Типовая архитектура серийных программируемых логических контроллеров. Шины, протокол обмена, технические средства. Организация обмена информации между отдельными элементами контроллера.

Раздел 3. Методы программирования в системах на основе программируемых логических контроллеров. Основы программирования на стандартизированных языках МЭК (IEC) стандарта IEC61131-13. Язык лестничных диаграмм (LD). Язык функциональных блоков (FBD). Язык диаграмм состояний (SFC). Язык списков инструкций (IL). Язык структурированных текстов (ST). Настройка и программирование контроллеров в среде программирования CoDeSys. Методы отладки программ.

Раздел 4. Организация внешних связей систем на основе программируемых логических контроллеров. Организация связи контроллеров с периферийными устройствами (внешний интерфейс). Сопряжение цифровых и аналоговых устройств. Использование аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей в системах с программируемыми логическими контроллерами. Последовательный и параллельный интерфейсы. Программируемый интерфейс. Система прерываний. Программный ввод-вывод. Стандарты средств связи цифровых микропроцессорных систем управления с программируемыми контроллерами и управляющими ЭВМ, примеры реализации системы.

Раздел 5. Программная реализация алгоритмов управления в автоматизированных системах на базе программируемых логических контроллеров. Классификация аппаратных и программных средств микропроцессорных систем управления. Схема взаимодействия контроллера и объекта управления. Основные операции: ввод, переработка информации, вывод сигналов управления, понятие о прерывании программы. Примеры разработки принципов функционирования систем с программируемыми логическими контроллерами - эскизное проектирование на уровне блок-схем и перечня основных операций по организации цикла управления и контроля. Структура привода с цифровыми регуляторами на базе программируемых логических контроллеров; программная реализация регуляторов.

.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	1	2	3	4	5
1.	Электрические и электронные аппараты	+	+	+	+	+
2.	Силовая электроника	+	+		+
3	Электрический привод	+	+		+	+
4	Теория электропривода	+	+		+	+
5	Системы управления электроприводов	+	+	+	+	+
6	Управление техническими системами	+	+	+	+	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семин	СРС	Все-го час.
1.	Основные понятия и определения микропроцессорной техники на базе программируемых логических контроллеров	2	-	2	-	4	8
2.	Внутренняя архитектура систем на базе программируемых логических контроллеров	2	-	2	-	6	10
3	Методы программирования в системах на основе программируемых логических контроллеров	6	-	4	-	12	22
4	Организация внешних связей систем на основе программируемых логических контроллеров	2	-	4	-	6	12
5	Программная реализация алгоритмов управления в системах автоматизации на базе программируемых логических контроллеров	6	-	6	-	8	20

6. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (час.)
1	1	Программирование входов и выходов	2
2	2	Программирование процесса шагового управления с помощью STL-инструкций	2
3	2	Программирование замкнутого контура регулирования	2
4	3	Программирование счетчиков	2
5	3	Программирование таймеров	2
6	4	Обмен данными с аналоговыми модулями	2
7	5	Исследование команд позиционирования	2
8	4	Исследование инструкций реального времени	2
9	5	Исследование обмена данными с преобразователем частоты	2

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий (семинаров)	Трудо-емкость (час.)
-	-	Практические занятия (семинары) учебным планом не предусмотрены	-

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) - Курсовые проекты (работы) учебным планом не предусмотрены.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Маларев В.И., Симаков А.С. Микропроцессорные средства в технологических комплексах горного и нефтегазового производства. СПб., Изд. СПГГИ, 2006.-54 с.

2. Минаев И.Г. Самойленко В.В. Программируемые логические контроллеры: практическое руководство для начинающего инженера. Ставрополь, АГРУС, 2009.-100 с.

3. Парр Э. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. М., БИНОМ, 2007.-516 с.

4. Митин Г.Л., Хазанова О.В. Системы автоматизации с использованием программируемых логических контроллеров. М., Изд. МГТУ «Станкин», 2005.-136 с.

б) дополнительная литература

1. Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров. М., Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.-172 с.

2. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и инструменты. М, СОЛОН-Пресс, 2003.- 256 с.

3. Елизаров И.А., Мартемьянов Ю.Ф. и др. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры. М., Машиностроение, 2004. – 180 с.

4. Шалыто А.А. Логическое управление. Методы аппаратной и программной реализации алгоритмов. СПб., Наука, 2000. – 780 с.
в) программное обеспечение

1. программная оболочка GX Developer для работы с учебным стендом FX-TRN-KIT-R

2. среда программирования CoDeSys
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

1. Федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru/

2. Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» http://school-collection.edu.ru/

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Учебный стенд FRX-TRN-KIT-R на базе программируемого логического контроллера серии FX3U фирмы MITSUBISHI ELECTRIC;

2. Персональный компьютер (10 шт).
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Образовательные технологии

Лабораторные занятия проводятся в специализированной лаборатории кафедры электротехники и электромеханики университета. На компьютерах должно быть установлено программное обеспечение, необходимое для изучения соответствующих частей дисциплины.

Самостоятельная работа

Приводится по рекомендациям преподавателей из расчёта 1 час на 1 час аудиторных занятий. Особо акцентируется внимание на необходимость самостоятельного изучения вопросов, которые не изучаются при проведении аудиторных занятий, но имеющих отношение к дидактическим единицам, знание которых необходимо при получении зачета и сдаче экзамена. При этом даются ссылки на материалы, которые могут помочь студенту при самостоятельной работе (сайты, электронные программы и т.п.)

Разработчик:

Кафедра ЭЭЭ доцент Маларев В.И.
Зав. кафедрой ЭЭЭ профессор Козярук А.Е.

Похожие:

	Руководство к использованию Программируемые контроллеры для одно- и двухступенчатых чиллеров тепловых насосов, включающих в себя до 6 компрессоров		Руководство к использованию Программируемые контроллеры для одно- и двухступенчатых чиллеров тепловых насосов, включающих в себя до 6 компрессоров
	Рабочая программа учебной дисциплины английский язык заочное отделение Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе фгос и в соответствии с примерной программой учебной дисциплины для специальностей...		Тематический план учебной дисциплины 5 Учебно-методическое обеспечение... Фгбоу впо «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации»
	Рабочая программа учебной дисциплины физическая культура название учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...		Программа учебной дисциплины «безопасность жизнедеятельности» Программа учебной дисциплины является частью профессиональной образовательной программы переподготовки специалистов по профессии
	Программа учебной дисциплины «безопасность жизнедеятельности» Программа учебной дисциплины является частью профессиональной образовательной программы переподготовки специалистов по профессии		Программа учебной дисциплины «Фармакология» Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (фгос) по специальности...
	Программа учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального...		Программа учебной дисциплины литература 2014г Программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос) по специальности...
	Программа учебной дисциплины основы информационных технологий 2015 г Программа учебной дисциплины является частью общепрофессиональной подготовки в соответствии с фгос по профессии спо 09. 01. 03 Мастер...		Программа учебной дисциплины оп 02 Физиология питания с основами... Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессии начального...
	Рабочая программа учебной дисциплины оп. 4 «Документационное обеспечение управления» Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего...		Рабочая программа учебной дисциплины материаловедение специальность: 21. 01. 03 Автомеханик Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос по профессии...
	Рабочая программа учебной дисциплины «физическая культура» Рабочая программа учебной дисциплины разработана в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта...		Рабочая программа общеобразовательной учебной дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос по...

Руководство, инструкция по применению