Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  УКТС 

 

 

 

«   22   »       05       2018 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Технические средства автоматизации и управления     

 




Направление подготовки

12.03.01 Приборостроение

Профиль подготовки

"Приборы и системы"

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

8

108 / 3  

20  

 

20  

4  

0,35  

44,35  

37  

Экз.(26,65)  

Итого

108 / 3  

20  

 

20  

4  

0,35  

44,35  

37  

26,65  

 

Муром, 2018 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: овладение студентами основ применения промышленных интерфейсов и построения промышленных сетей для автоматизации и управления в технических системах.

Задачи дисциплины

- обучить студентов навыкам применения промышленных интерфейсов для подключения различных датчиков и устройств с целью сбора и передачи измерительной и управляющей информации;

- навыкам построения промышленных сетей различного уровня и их сопряжения с вычислительными устройствами для хранения, передачи, обработки и представления измерительной информации в требуемом формате.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.04.02))

Курс базируется на знаниях, полученных студентами по дисциплинам «Информатика», «Электротехника», «Схемотехника систем управления», «Электроника и микропроцессорная техника», «Схемотехника систем управления», «Вычислительные машины, системы и сети», "Информационные сети и телекоммуникации", "Контроллеры для систем автоматизации". На знаниях полученных в ходе изучения дисциплины "Технические средства автоматизации и управления" может базироваться выполнение выпускной квалификационной работы.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основные промышленные интерфейсы и принципы их функционирования (ОПК-2).

общие принципы организации промышленных сетей (ОПК-2).

2) Уметь:

использовать промышленные интерфейсы и организовывать промышленные сети для сбора, хранения, передачи, обработки и представления измерительной информации (ОПК-2).

3) Владеть:

способностью осуществлять сбор и передачу информации на основе промышленных сетей и интерфейсов, для последующей обработки, хранения и анализа (ОПК-2).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Общие сведения

8

2

0

тестирование

2

Промышленные интерфейсы

8

2

4

0

тестирование, отчет

3

Промышленные сети и протоколы

8

16

16

37

тестирование, отчет

Всего за  семестр

108

20

20

37

4

0,35

Экз.(26,65)

Итого   

108

20

20

37

4

0,35

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 8

Раздел 1. Общие сведения

Лекция 1.

Общие сведения о промышленных сетях и интерфейсах (2 часа).

Раздел 2. Промышленные интерфейсы

Лекция 2.

Интерфейс RS-485, RS-422 и RS-232, интерфейс "токовая петля" (2 часа).

Раздел 3. Промышленные сети и протоколы

Лекция 3.

Промышленные протоколы (2 часа).

Лекция 4.

CAN (2 часа).

Лекция 5.

PROFIBUS (2 часа).

Лекция 6.

MODBUS (2 часа).

Лекция 7.

ОВЕН (2 часа).

Лекция 8.

Промышленный Ethernet (2 часа).

Лекция 9.

Беспроводные сети (2 часа).

Лекция 10.

Сетевое оборудование (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 8

Раздел 1. Промышленные интерфейсы

Лабораторная 1.

Исследование интерфейса RS-485 при измерении температуры (4 часа).

Раздел 2. Промышленные сети и протоколы

Лабораторная 2.

Исследование протокола передачи данных MODBUS при измерении температуры (4 часа).

Лабораторная 3.

Исследование протокола передачи данных ОВЕН (4 часа).

Лабораторная 4.

Исследование протокола передачи данных PROFIBUS (4 часа).

Лабораторная 5.

Исследование протокола передачи данных 1-WireBus (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены в информационно-образовательном портале https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1687

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Протокол DCON.

2. Profinet.

3. Ethernet PowerLink.

4. MODBUS TCP.

5. LAN eXtensions for Instrumentation.

6. CANbus.

7. CANopen.

8. LonWorks.

9. BACnet.

10. FF H1.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении занятий применяется имитационный или симуляционный подход, когда преподавателем разбирается на конкретном примере проблемная ситуация, все шаги решения задачи студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. Затем студенты самостоятельно решают аналогичные задания. Так же при проведении занятий применяется частично-поисковый метод: студенты осуществляют поиск решения поставленной проблемы (задачи). При этом, постановочные задачи опираются на уже имеющиеся у студентов знания и умения, полученные в предшествующих темах.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Технические средства автоматизации и управления

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Романов Р.В., Дорофеев Н.В. Контроллеры для систем автоматизации: Практикум для студентов образовательных программ 12.03.01 Приборостроение; 27.03.04 Управление в технических системах / сост. Романов Р.В., Дорофеев Н.В. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (6,1 Мб). - Муром: МИ ВлГУ, 2017. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. – Загл. с экрана. - № госрегистрации 0321704437, 64 с. - https://evrika.mivlgu.ru/index.php?mod=view_book&com=read_book&book_id=3050

2. Мятеж, С. В. Промышленные контроллеры : учебное пособие / С. В. Мятеж. — Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2016. — 160 c. - https://www.iprbookshop.ru/91695.html

3. Ахмерова, А. Н. Программирование промышленных контроллеров : учебное пособие / А. Н. Ахмерова, А. Ю. Шарифуллина. — Казань : Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2019. — 84 c. - https://www.iprbookshop.ru/109582.html

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Музылева, И. В. Программирование промышленных логических контроллеров SIMATIC S7. Часть 1. Семейство S7-200 : учебное пособие / И. В. Музылева. — Липецк : Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013. — 79 c. - https://www.iprbookshop.ru/22913.html

2. Герасимов, А. В. SCADA система Trace Mode 6 : учебное пособие / А. В. Герасимов, А. С. Титовцев. — Казань : Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2011. — 128 c. - https://www.iprbookshop.ru/62148.html

3. Интегрированные системы проектирования и управления. SCADA-системы : учебное пособие / И. А. Елизаров, А. А. Третьяков, А. Н. Пчелинцев [и др.]. — Тамбов : Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2015. — 160 c. - https://www.iprbookshop.ru/63849.html

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

On-line библиотека свободно доступных материалов по информационным технологиям на русском языке http://citforum.ru/nets/

Документация по приборам компании ОВЕН и среде разработки CoDeSys http://www.owen.ru/documents/

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

evrika.mivlgu.ru

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в лаборатории. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Технические средства автоматизации и управления»

по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение

 

Рабочая программа дисциплины «Технические средства автоматизации и управления» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 108 час. (3 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: овладение студентами основ применения промышленных интерфейсов и построения промышленных сетей для автоматизации и управления в технических системах.

Задачи дисциплины

- обучить студентов навыкам применения промышленных интерфейсов для подключения различных датчиков и устройств с целью сбора и передачи измерительной и управляющей информации;

- навыкам построения промышленных сетей различного уровня и их сопряжения с вычислительными устройствами для хранения, передачи, обработки и представления измерительной информации в требуемом формате.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Технические средства автоматизации и управления» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение.

 

22.05.2018 г.