Автоматизовані системи управління технологічними процесами

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 6.141.05.E.087
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: проф Куцик Андрій Степанович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є набуття студентами знань в галузі створення та експлуатації автоматизованих систем керування технологічними процесами, вибору обладнання для реалізації алгоритмів керування, набуття навиків програмної реалізації алгоритмів керування технологічними процесами на базі промислових контролерів.
Завдання: Загальні компетентності: 1) здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. 2) Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми. 3) Здатність працювати в команді. Фахові компетентності: 1) Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами метрології, електричних вимірювань, роботою пристроїв автоматичного керування, релейного захисту та автоматики. 2) Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами виробництва. 3) Здатність виконувати професійні обов’язки із дотриманням вимог правил техніки безпеки, охорони праці, виробничої санітарії та охорони навколишнього середовища. 4) Усвідомлення необхідності постійно розширювати власні знання про нові технології в електроенергетиці, електротехніці та електромеханіці. 5) Здатність оперативно вживати ефективні заходи в умовах надзвичайних (аварійних) ситуацій в електроенергетичних та електромеханічних системах. 6) уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу електромехатронних пристроїв, електромеханічних систем та їх складових шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання. 7) уміння досліджувати проблему та визначати обмеження, зумовлені проблемами сталого розвитку, впливом на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
Результати навчання: • здатність до аналізу і синтезу автоматизованих систем управління технологічними об’єктами і процесами; • знання сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; • здатність використовувати знання й уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування засобів автоматизації електромеханічних систем та їх складових;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Основи цифрового керування та програмування мікроконтролерів, • Теорія автоматичного керування.
Короткий зміст навчальної програми: Автоматизовані системи управління (АСУ), їх структура та ієрархія. Програмовані логічні контролери (ПЛК), як знаряддя автоматизації. Програмне забезпечення АСУ ТП. Програмування контролерів мовою Ladder Diagram (мова релейно-контактних схем), FBD (функціональних блокових схем). Обмін інформацією в АСУ ТП, використання інформаційних мереж. Засоби людино-машинного інтерфейсу в АСУ.
Опис: Автоматизовані системи управління (АСУ), їх структура та ієрархія. Обладнання, що використовується в АСУ (програмовані логічні контролери (ПЛК), промислові комп’ютери (ПК), засоби людино-машинного інтерфейсу, давачі), короткий огляд. Програмовані логічні контролери (ПЛК), як знаряддя автоматизації. Типи ПЛК. Огляд сучасних ПЛК та їх можливостей. Програмовані логічні контролери серій Zelio, Modicon. Принцип роботи ПЛК. Багатозадачність в ПЛК. Програмне забезпечення АСУТП. Програмування контролерів мовами Ladder Diagram (мова релейно-контактних схем) та Functional Block Diagram (мова функціональних блоків). Інформаційне забезпечення АСУ ТП. Визначення та вимоги до інформаційного забезпечення. Джерела інформації в АСК ТП. Контрольно-вимірювальні засоби. Огляд та характеристики давачів. Способи обміну інформацією між обладнанням АСК. Еволюція засобів обміну інформацією. Промислові інформаційні мережі. Засоби людино-машинного інтерфейсу в АСК. Призначення засобів ЛМІ, їх класифікація, різновиди. Панелі оператора: призначення, коротка характеристика, принцип роботи. Загальні поняття про системи супервізорного керування (SCADA).
Методи та критерії оцінювання: • лабораторні роботи, розрахунково-графічна робота (30%) • підсумковий контроль: екзамен, письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Методика розподілу та нарахування балів здобувачам вищої освіти регламентована Положенням про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання студентів Національного університету «Львівська політехніка». Критерії виставляння балів та оцінок відображають фактичну кількість балів (екзаменаційна оцінка ПК+ЕК), які отримані здобувачем освіти, переводиться в державну оцінку за встановленими критеріями, які показують результати навчання, здобуті уміння тощо.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Куцик А.С. Автоматизовані системи керування на програмованих логічних контролерах. Навч. пос. / [А.С. Куцик, В.О.Місюренко] / – Львів: Видавництво Львівської політехніки. – 2011. – 200 с. 2. Пупена О.М.. Програмування промислових контролерів у середовищі UNITY RRO. Навч. посібник. / [О.М. Пупена, І.В. Ельперін] / – К. : Видавництво Ліра-К, 2013. – 376 с. 3. Прокопов А. А. Компьютерные технологии автоматизации: Учеб. пособие. / [А. А. Прокопов, Н. И. Татаринцев, Л. А. Цирлин] / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ?ЛЭТИ?, 2001. – 75 с.
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).

Автоматизовані системи управління технологічними процесами

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 6.141.06.E.101
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: проф Куцик Андрій Степанович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є набуття студентами знань в галузі створення та експлуатації автоматизованих систем керування технологічними процесами, вибору обладнання для реалізації алгоритмів керування, набуття навиків програмної реалізації алгоритмів керування технологічними процесами на базі промислових контролерів.
Завдання: Загальні компетентності: 1) здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. 2) Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми. 3) Здатність працювати в команді. Фахові компетентності: 1) Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами метрології, електричних вимірювань, роботою пристроїв автоматичного керування, релейного захисту та автоматики. 2) Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами виробництва. 3) Здатність виконувати професійні обов’язки із дотриманням вимог правил техніки безпеки, охорони праці, виробничої санітарії та охорони навколишнього середовища. 4) Усвідомлення необхідності постійно розширювати власні знання про нові технології в електроенергетиці, електротехніці та електромеханіці. 5) Здатність оперативно вживати ефективні заходи в умовах надзвичайних (аварійних) ситуацій в електроенергетичних та електромеханічних системах. 6) уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу електромехатронних пристроїв, електромеханічних систем та їх складових шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання. 7) уміння досліджувати проблему та визначати обмеження, зумовлені проблемами сталого розвитку, впливом на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
Результати навчання: • здатність до аналізу і синтезу автоматизованих систем управління технологічними об’єктами і процесами; • знання сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; • здатність використовувати знання й уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування засобів автоматизації електромеханічних систем та їх складових;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Основи цифрового керування та програмування мікроконтролерів, • Теорія автоматичного керування.
Короткий зміст навчальної програми: Автоматизовані системи управління (АСУ), їх структура та ієрархія. Програмовані логічні контролери (ПЛК), як знаряддя автоматизації. Програмне забезпечення АСУ ТП. Програмування контролерів мовою Ladder Diagram (мова релейно-контактних схем), FBD (функціональних блокових схем). Обмін інформацією в АСУ ТП, використання інформаційних мереж. Засоби людино-машинного інтерфейсу в АСУ.
Опис: Автоматизовані системи управління (АСУ), їх структура та ієрархія. Обладнання, що використовується в АСУ (програмовані логічні контролери (ПЛК), промислові комп’ютери (ПК), засоби людино-машинного інтерфейсу, давачі), короткий огляд. Програмовані логічні контролери (ПЛК), як знаряддя автоматизації. Типи ПЛК. Огляд сучасних ПЛК та їх можливостей. Програмовані логічні контролери серій Zelio, Modicon. Принцип роботи ПЛК. Багатозадачність в ПЛК. Програмне забезпечення АСУТП. Програмування контролерів мовами Ladder Diagram (мова релейно-контактних схем) та Functional Block Diagram (мова функціональних блоків). Інформаційне забезпечення АСУ ТП. Визначення та вимоги до інформаційного забезпечення. Джерела інформації в АСК ТП. Контрольно-вимірювальні засоби. Огляд та характеристики давачів. Способи обміну інформацією між обладнанням АСК. Еволюція засобів обміну інформацією. Промислові інформаційні мережі. Засоби людино-машинного інтерфейсу в АСК. Призначення засобів ЛМІ, їх класифікація, різновиди. Панелі оператора: призначення, коротка характеристика, принцип роботи. Загальні поняття про системи супервізорного керування (SCADA).
Методи та критерії оцінювання: • лабораторні роботи, розрахунково-графічна робота (30%) • підсумковий контроль: екзамен, письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Методика розподілу та нарахування балів здобувачам вищої освіти регламентована Положенням про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання студентів Національного університету «Львівська політехніка». Критерії виставляння балів та оцінок відображають фактичну кількість балів (екзаменаційна оцінка ПК+ЕК), які отримані здобувачем освіти, переводиться в державну оцінку за встановленими критеріями, які показують результати навчання, здобуті уміння тощо.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Куцик А.С. Автоматизовані системи керування на програмованих логічних контролерах. Навч. пос. / [А.С. Куцик, В.О.Місюренко] / – Львів: Видавництво Львівської політехніки. – 2011. – 200 с. 2. Пупена О.М.. Програмування промислових контролерів у середовищі UNITY RRO. Навч. посібник. / [О.М. Пупена, І.В. Ельперін] / – К. : Видавництво Ліра-К, 2013. – 376 с. 3. Прокопов А. А. Компьютерные технологии автоматизации: Учеб. пособие. / [А. А. Прокопов, Н. И. Татаринцев, Л. А. Цирлин] / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ?ЛЭТИ?, 2001. – 75 с.
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).