Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах

Информация об авторах

Шухин Владимир Витальевич, доцент кафедры «АТПП», ИЭ

Цели и задачи дисциплины

Цели дисциплины: создание теоретической базы для понимания работы микропроцессорной техники, принципов построения цифровых систем управления, получения навыков синтеза микропроцессорных систем управления и создания программного обеспечения для управления реальными системами электропривода.

Задачи дисциплины:

-  изучить основы компьютерной техники, получить базовые представления об архитектуре и о применении промышленных контроллеров для решения задач в области автоматизированного электропривода; изучить принципы организации и функционирования промышленных контроллеров в различных режимах; изучить архитектуру и принципы программирования промышленных систем управления.

Длительность изучения дисциплины – 17 недель

Трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

-прикладное программное обеспечение средств автоматизации; структуры привода с цифровыми микропроцессорными регуляторами; используемые в промышленности современные средства автоматизации.

Уметь:

-выбирать аппаратные и программные средства современных микропроцессоров; реализовывать простейшие дискретные автоматы; реализовывать цифровые фильтры и регуляторы; использовать алгоритмы управления силовой частью электроприводов; применять методы проектирования микропроцессорных систем; использовать пакеты прикладных программ для численного моделирования и анализа микропроцессорных систем.

Владеть:

-системами и устройствами для обработки цифровой информации и управления процессом обработки; основами проектирования микропроцессорных систем; рациональным применением и особенностями эксплуатации микропроцессорных средств.

Структура дисциплины

Теоретический материал

Количество модулей – 4

Количество тем/лекций в каждом  модуле – 8;6;4;6.

Практический материал

По данной   дисциплине предусматривается выполнение лабораторных работ ко всем рассматриваемым модулям. Всего 8 лабораторных работ.

Контрольно-измерительные материалы

В комплекте тестовых заданий имеется  20 вопросов к каждому модулю, на ответы отводится 60 минут.

Модуль

Темы/Лекции

Материалы для сопровождения дисциплины

Контрольно-измерительные материалы

Направление подготовки

Модуль 1

1.Определение ПЛК. Входы-выходы.

2.Режим реального времени и ограничения на применение ПЛК. Условия работы ПЛК.

3.Интеграция ПЛК в систему управления предприятием.

4.Доступность программирования. Программный ПЛК. Рабочий цикл.

5.Время реакции.

6.Устройство ПЛК. Системное и прикладное программное обеспечение. Контроль времени рабочего цикла.

7.Комплексы проектирования МЭК 61131-3.

8.Комплекс CoDeSys.

1.Презентация

2.Лабораторные работы

Тест

Модуль 2

1.Языки МЭК.

2.Семейство языков МЭК.    

3.Язык линейных инструкций IL.

4.Структурированный текст (ST).

5.Релейные диаграммы (LD).

6.Функциональные блоковые диаграммы(FBD).

1.Презентация

2.Лабораторные работы

Тест

Модуль 3

1.Типы данных.

2.Элементарные типы данных.

3.Логический тип.

4.Строки. Иерархия элементарных типов. Массивы. Структуры. Перечисления. Ограничение диапазона. Псевдонимы типов. Специфика реализации типов данных CoDeSys. Переменные. Идентификаторы. Распределение памяти переменных. Прямая адресация. Поразрядная адресация. Преобразования типов. Тонкости вычислений. Формат BCD.

1.Презентация

2.Лабораторные работы

Тест

Модуль 4

1.Арифметические операторы.

2.Операторы битового сдвига. Логические битовые операторы.

3.Операторы выбора и ограничения. Операторы сравнения. 4.Математические функции. Строковые функции.

5.Стандартные функциональные блоки.

6.Расширенные библиотечные компоненты.

1.Презентация

2.Лабораторные работы

Тест