Комп'ютерні технології проєктування систем керування
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.05.E.075
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Професор, д.т.н. Матіко Федір Дмитрович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
ЗК01. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК10. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
фахових:
1) ФК6. Здатність використовувати для вирішення професійних завдань новітні технології у галузі автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, зокрема, проектування багаторівневих систем керування, збору даних та їх архівування для формування бази даних параметрів процесу та їх візуалізації за допомогою засобів людино-машинного інтерфейсу;
2) ФК9. Здатність вільно користуватися сучасними комп’ютерними та інформаційними технологіями для вирішення професійних завдань, програмувати та використовувати прикладні та спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані середовища для вирішення задач автоматизації;
3) ФКС3.1. Здатність застосовувати сучасні інформаційні технології та технології програмування для синтезу систем керування об’єктами та процесами;
4) ФКС3.3. Здатність розробляти системи автоматизації процесів життєзабезпечення на базі сучасних мікропроцесорних засобів, мережевих технологій.
Результати навчання: УМ9. Вміти використовувати різноманітне спеціалізоване програмне забезпечення для розв'язування типових інженерних задач у галузі автоматизації, зокрема, математичного моделювання, автоматизованого проектування, керування базами даних, методів комп’ютерної графіки.
УМС3.1 Вміти розробляти програмні додатки для систем автоматизації та їх елементів на основі знань про сучасні операційні системи, технології WEB-програмування, хмарні технології та бази даних.
УМС3.3. Вміти інтегрувати системи автоматизації в локальні та глобальні інформаційні мережі на основі принципів інформаційної безпеки таких систем.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити:
- Комп’ютерні технології та програмування, ч.1, ч.2
- Мікропроцесорна техніка
- Системи і мережі передавання даних
- Мікропроцесорні програмні засоби автоматизації;
кореквізити:
- Багаторівневі системи керування технологічними процесами
- Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи
- Інформаційна безпека систем автоматизації.
Короткий зміст навчальної програми: Класифікація систем розроблення проектної документації та програмних пакетів для розроблення систем автоматизації. Структура та основні характеристики інтегрованих середовищ для проектування систем керування на прикладі середовища TIA Portal (Siemens). Основні етапи розроблення проекту в TIA Portal. Стандартизовані мови програмування LAD, FBD, STL, SCL: коротка характеристика, рекомендації щодо застосування. Типи даних. Структура програми в TIA Portal. Програмні елементи: організаційні блоки, функціональні блоки та функції, блоки даних. Бібліотеки програмних елементів в TIA Portal. Реалізація інструкцій та операторів в бібліотеках. Порівняння бібліотек різних мов програмування та можливостей реалізації типових інструкцій та операторів мовами програмування LAD, FBD, STL, SCL. Розроблення рівня оперативного керування процесом в TIA Portal. Типи вікон. Стандартні інструменти для розроблення елементів системи візуалізації. Засоби для створення анімацій елементів та подій. Робота з базою даних реального часу. Створення та налаштування таблиці аварійних повідомлень. Створення та налаштування архіву системи. Створення трендів реального часу та історичних трендів. Відлагодження проекту за допомогою симуляторів та апаратних компонентів системи керування технологічним процесом.
Опис: Класифікація систем розроблення проектної документації та програмних пакетів для розроблення систем автоматизації.
Структура та основні характеристики інтегрованих середовищ для проектування систем керування на прикладі середовища TIA Portal (Siemens). Основні етапи розроблення проекту в TIA Portal.
Стандартизовані мови програмування LAD, FBD, STL, SCL: коротка характеристика, рекомендації щодо застосування. Типи даних.
Розроблення програми контролера. Структура програми в TIA Portal. Програмні елементи: організаційні блоки, функціональні блоки та функції, блоки даних.
Бібліотеки програмних елементів в TIA Portal. Реалізація інструкцій та операторів в бібліотеках. Порівняння бібліотек різних мов програмування та можливостей реалізації типових інструкцій та операторів мовами програмування LAD, FBD, STL, SCL.
Розроблення рівня оперативного керування процесом в TIA Portal. Типи вікон. Стандартні інструменти для розроблення елементів системи візуалізації. Засоби для створення анімацій елементів та подій.
Робота з базою даних реального часу. Створення та налаштування таблиці аварійних повідомлень. Створення та налаштування архіву системи. Створення трендів реального часу та історичних трендів.
Відлагодження проекту за допомогою симуляторів та апаратних компонентів системи керування технологічним процесом.
Методи та критерії оцінювання: - усне опитування студентів на лекціях та лабораторних заняттях;
- перевірка лабораторних робіт та розрахунково-графічної роботи;
- захист звітів до лабораторних робіт;
- захист розрахунково-графічної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: - захист лабораторних робіт - 50 балів;
- виконання розрахунково-графічної роботи - 30 балів;
- захист розрахунково-графічної роботи - 20 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. К. С. Барандич, С. П. Вислоух, М. В. Філіппова. Системи автоматизованого проектування технологічних процесів: конспект лекцій. Навчальний посібник. – Київ. В-во НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 201 с.
2. SIMATIC S7-1200/S7-1500. Comparison list for programming languages based on international mnemonics. – Siemens, 2017. – 88 p. - support.industry.siemens.com
3. TIA Portal: Programming Guideline for S7-1200/1500. Siemens AG, 2018. – 126 p.
4. Hans Berger. Automating with SIMATIC. Hardware and Software, Configuration and Programming, Data Communication, Operator Control and Process Monitoring. 6-th revised and enlarged edition, 2016. – 309 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).