Розподілені системи керування виробництвом
Спеціальність: Комп'ютерно-інтегровані системи керування виробництвами
Код дисципліни: 7.174.02.E.027
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: доцент, д.т.н. Федоришин Роман Миронович
асистент Демків Ігор Богданович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступних компетентностей:
К6 – Здатність проектувати та впроваджувати високонадійні системи автоматизації та їх прикладне програмне забезпечення, для реалізації функцій управління та опрацювання інформації на основі сучасних положень теорії надійності, функціональної безпеки програмних та технічних засобів.
К7 – Здатність застосовувати методи моделювання та оптимізації для дослідження та підвищення ефективності 7 систем і процесів керування складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами.
К8 – Здатність розуміти процеси і явища у технологічних комплексах, аналізувати виробничо-технологічні системи і комплекси як об’єкти автоматизації, визначати способи та стратегії їх автоматизації.
Результати навчання: 1) знання основних архітектурних принципів побудови промислових систем керування, принципів їх функціонування;
2) знання мов програмування мікропроцесорних контроллерів в автоматизованих системах керування;
3) знання сучасного стану і тенденцій розвитку, перспективних вітчизняних та зарубіжних розробок і новітніх технологій в галузі комп’ютерних та промислових керуючих систем;
4) уміння обґрунтовано вибирати структуру та засоби для побудови автоматизованих системах керування хімічних виробництв за допомогою засобів Siemens;
5) уміння виконувати конфігурування компонентів мікропроцесорних контролерів на базі моделі Simatic S7-400 з використанням пакету прикладних програм Siemens Simatic PCS7;
6) розуміти обмеження та галузь застосування таких засобів, на основі чого застосовувати їх для побудови автоматизованих систем у розподілених систем керування технологічними процесами хімічних виробництв.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Комп’ютерні технології та програмування, ч.1, ч.2
Мікропроцесорна техніка
Мікропроцесорні програмні засоби автоматизації
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна передбачає вивчення основних архітектурних принципів побудови автоматизованих систем керування на основі стандартних засобів Siemens Simatic PCS7. Розглянуто проектування систем автоматизації CFC\SFC, бібліотеки функціональних блоків, HW конфігурування, редактор графіки для проектування станції оператора, PDM утиліти для настроювання прниладів польового рівня. Особливої уваги надано вивченню мікропроцесорних засобів Simatic S7-400. Розглянуто протоколи HART, Profibus-FMS, DP, PA. Надано приклади реалізації розподіленої системи автоматизації з використанням перелічених засобів.
Опис: 1. Вступ. Історія розвитку розподілених систем автоматизації.
2. Архітектура розподілених систем управління на базі засобів Siemens – системні компоненти .
3. Архітектура розподілених систем управління на базі засобів Siemens – технологічні компоненти .
4. Проектування систем автоматизації CFC/SFC на базі промислового контроллера S7-400.
5. Система вводу-виводу.
6. Автоматизація BATCH процесів.
7. Simatic ROUTE Control.
8. Протиаварійний захист і безпека.
9. Захист даних.
10. Взаємодія з ІТ системами.
11. Компактні системи і базові пакети.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань здійснюється шляхом поточного контролю (ПК - 30 балів) та семестрового контролю у формі екзамену (ЕК - 70 балів).
ПК здійснюється у формі:
- усного експрес-контролю під час лабораторних занять;
- захисту лабораторних робіт.
На ЕК виносяться теоретичні питання та завдання, що потребують вміння застосувати отримані знання при вирішенні практичних завдань з розподілених систем керування виробництвами.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль, захист лабораторних робіт – 30 балів
Екзаменаційний контроль, письмова компонента – 50 балів
Екзаменаційний контроль, усна компонента – 20 балів
Разом за дисципліну – 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок:
1. Лабораторні роботи.
Кожна лабораторна робота оцінюється у 7,5 балів, з яких: 2,5 – допуск до лабораторної роботи, виконання та оформлення звіту; 5 – захист.
2. Екзаменаційна робота, балів: 50 – письмова компонента; 20 – усна компонента.
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. Конспект лекцій з дисципліни “Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 151 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2016. - 97 с.
2. Вивчення основ побудови цифрових мереж: Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи N 1 з дисципліни “Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 7.050202 “Автоматизоване управління технологічними процесами” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2012. - 18 с.
3. Дослідження методів фізичного та логічного кодування: Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи N 2 з дисципліни ”Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 7.050202 “Автоматизоване управління технологічними процесами” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2012. - 14 с.
4. Відлагодження локальної мережі за допомогою засобів Microsoft Windows: Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи N 3 з дисципліни ”Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 7.050202 “Автоматизоване управління технологічними процесами” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2012. - 16 с.
5. Реалізація обміну даними за Modbus протоколом: Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи N 4 з дисципліни ”Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 7.050202 “Автоматизоване управління технологічними процесами” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2012. - 17 с.
6. Вивчення протоколу Profibus-DP на базі контролера Simatic S7-300 (Siemens) Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи N 5 з дисципліни ”Промислові інформаційні мережі в автоматизованих системах керування” для студентiв спеціальності 7.050202 “Автоматизоване управління технологічними процесами” / Укладач: Ф.Д. Матіко. - Львiв: Вид-во Національного ун-ту ‘Львiвська полiтехнiка’, 2012. - 17 с.
7. Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах: Навчальний посібник. – Вид-во «Ліра-К», 2011. – 552 с.
8. Industrial Communication. Каталог ІК РІ. – SIEMENS, 2012. – 715 c.
9. Буров Є. Комп'ютерні мережі. 2-е оновлене і доповн. видання. Львів: БаК, 2006. – 584 с.
10. Трегуб В.Г. Проектування систем автоматизації: Навч. посібник. ? К.: Видавництво Ліра-К, 2017. ? 344 с.
11. Проектування систем автоматизації: навч. посібник / М.С. Пушкар, С.М. Проценко – Д.: Національний гірничий університет, 2013. – 268 с.
12. Автоматизація виробничих процесів. Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. – Тернопіль: ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. – 344с.
13. Gregory K. McMillan (ed) Process/Industrial Instruments and Controls Handbook. 5th Edition, McGraw Hill, 1999, p. 1333.
14. Адаменко В. О. Автоматизація оброблення технічної інформації: конспект лекцій. – Київ.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2017. – 44 с.
15. Richard C. Dorf and Robert H. Bishop, Modern Control Systems, Eighth Edition, Addison-Wesley, ISBN 0-201-30864-9, 1998.
16. Gene F. Franklin, J. David Powell and Abbas Emami-naeini, Feedback Control of Dynamic Systems (6th Edition), Prentice Hall, 0-13-601969-2, 2010.
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).