123

2

УДК 681.5

Распределенные компьютерные информационно-управляющие системы: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению

подготовки 15.04.04 – Автоматизация технологических процессов и произ- водств для очной формы обучения / А.В. Стариков; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 7 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», доктор технических наук, профессор Афоничев Д.Н.

3

Введение

Учебный план по направлению подготовки магистра 15.04.04 – «Автома- тизация технологических процессов и производств» включает изучение дисци- плины «Распределенные компьютерные информационно-управляющие систе- мы» в течение 2-го семестра в объёме 108 часов, из которых 18 часов отводится для лекционных занятий, 36 часов − для лабораторных занятий, 54 часа − для самостоятельной работы студентов. Итоговый контроль осуществляется в виде сдачи зачёта.

Рабочая программа дисциплины определяет в качестве основной цели − приобретение обучающимся заданных дисциплинарных компетенций при изу- чении принципов построения, технического и программного обеспечения рас- пределенных систем управления технологическими процессами и производст- вами.

Для достижения данной цели в ходе изучения дисциплины решаются сле- дующие задачи:

∙изучение понятий, структуры, функций, принципов действия и облас- ти применения распределенных компьютерных информационно- управляющих систем;

∙формирование умений разрабатывать технические задания и техни- ческие предложения на создание автоматизированных систем, при-

кладные программные модули нижнего уровня реализации системы автоматизации и управления;

∙овладение навыками и методами проектирования и использования систем автоматизации и управления, представленных распределенны- ми компьютерными информационно-управляющими системами.

В результате освоения дисциплины «Распределенные компьютерные ин- формационно-управляющие системы» обучающийся должен:

∙знать: понятия, структуру, функции, принципы действия и области применения распределенных компьютерных информационно- управляющих систем;

∙уметь: разрабатывать технические задания и технические предложе- ния на создание автоматизированных систем, прикладные программ-

ные модули нижнего уровня реализации системы автоматизации и управления;

∙владеть: навыками и методами проектирования и использования сис- тем автоматизации и управления, представленных распределенными компьютерными информационно-управляющими системами.

1 Содержание учебной дисциплины

В соответствии с рабочей программой освоение дисциплины «Распреде- ленные компьютерные информационно-управляющие системы» предусматри- вает изучение следующих разделов (тем) и вопросов, входящих в их состав:

4

Раздел 1. Общая характеристика и основные понятия распределенных компьютерных информационно-управляющих систем. Структура, со-

став и функции распределенных систем управления. Системный подход к про- ектированию распределенных компьютерных информационно-управляющих систем. Технологические аспекты проектирования распределенных компью- терных информационно-управляющих систем. Практические аспекты проекти- рования распределенных компьютерных информационно-управляющих систем.

Раздел 2. Принципы построения и классификация распределенных систем обработки информации и управления. Понятие управления, критерии эффективности, классификация автоматизированных систем управления. Свой- ства, особенности, области применения, техническое обеспечение распределен-

ных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Промышленные сети распределенных систем управления.

Раздел 3. Программируемые логические контроллеры. Контроллеры,

краткая история развития, классические программируемые логические кон- троллеры, промышленный компьютер, промышленные шины в системах авто- матизации, классификация по использованию в системе.

Раздел 4. Общая структура и характеристики SCADA-систем. Совре-

менные требования к SCADA-системам. Структурная организация SCADA- систем. Перечень SCADA-систем, функциональные возможности, технические характеристики, языки программирования в SCADA-системах.

Раздел 5. Прикладное и базовое программное обеспечение распределенных компьютерных информационно-управляющих систем. Базовое и прикладное программное обеспечение распределенных систем управления тех- нологическим процессом, встраиваемое программное обеспечение. Интегриро- ванные системы управления.

Всоответствии с рабочей программой дисциплины «Распределенные компьютерные информационно-управляющие системы» предусматривается следующая тематика лабораторных работ:

1. Изучение основных принципов построения и функционирования ин- формационной системы на основе архитектуры «клиент-сервер» (6 ча- сов).

2. Области применения, принципы действия и основы программирования логических контроллеров (12 часов).

3. Изучение принципов построения и использования SCADA-систем (на примере системы Trace Mode) (10 часов).

4. Изучение структуры и функционирования базового и прикладного про- граммного обеспечения распределенных компьютерных информацион- но-управляющих систем (8 часов).

Всоответствии с учебным планом на самостоятельную работу студента предусматривается 50 % общего времени, отводимого на изучение дисциплины. При этом одну часть времени, планируемого для самостоятельной работы, предполагается использовать для самостоятельного изучения отдельных вопро-

5

сов лекционного курса, другую − для выполнения индивидуальных заданий при подготовке к лабораторным работам.

2 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы

При осуществлении самостоятельной работы студент должен руково- дствоваться указаниями преподавателя, данными методическими указаниями, материалами конспекта лекций, рекомендованной основной и дополнительной учебной литературой, включая электронные источники информации.

Ниже приведен перечень основной и дополнительной литературы, имеющейся в учебной библиотеке ВГЛТУ, а также представленной в ЭБС «Единое окно доступа к образовательным ресурсам», ЭБС «Лань».

Основная литература

1. Пьявченко, Т. А. Автоматизированные информационно-управляющие системы с применением SCADA-системы TRACE MODE [Электронный ре- сурс] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностроения (УМО АМ) в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений, обу- чающихся по направлению подгот. «Автоматизация технол. процессов и произ- водств» / Т. А. Пьявченко. – СПб. : Лань, 2015. – 336 с. ; ЭБС «Лань».

Дополнительная литература

1.Пьявченко, Т. А. Автоматизированные информационно-управляющие системы [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Т. А. Пьявченко, В. И. Финаев.

–Таганpог : Изд-во ТРТУ, 2007. – 271 c. ; ЭБС «Единое окно доступа к образо- вательным ресурсам».

2.Костеж, В. А. Серверные технологии в вычислительных сетях Microsoft Windows Server 2008 [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. А. Костеж,

С. М. Платунова. − СПб. : НИУ ИТМО, 2012. − 88 с. ; ЭБС «Единое окно дос- тупа к образовательным ресурсам».

Для качественного освоения дисциплины, возможно, потребуются сле- дующие ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:

∙Единое окно доступа к образовательным ресурсам − http://window.edu.ru/.

∙журнал «Автоматизация в промышленности» − http://www.avtprom.ru;

∙журнал «Современные технологии автоматизации» − http://www.cta.ru;

∙журнал «Автоматика и телемеханика» − http://ait.mtas.ru.

Поскольку лекции читаются не в полном объёме дисциплины, обучаю- щимся на самостоятельное изучение выносится ряд тем (табл. 1). Преподава-

тель сообщает обучающимся общее содержание и организует контроль знаний по заявленным темам.

6

Проверка качества освоения разделов (тем) дисциплины осуществляется

посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты текущего контроля отражаются в баллах модульно- рейтинговой системы оценки знаний.

После завершения лекционного курса и выполнения лабораторного прак- тикума обучающийся допускается к сдаче зачёта по дисциплине «Распределен- ные компьютерные информационно-управляющие системы». Процедура про-

ведения экзамена по дисциплине закреплена в Положении о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

7

Стариков Александр Вениаминович

Распределенные компьютерные информационноуправляющие системы

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки магистра 15.04.04 – «Автоматизация технологических процессов и

производств» для очной формы обучения

Редактор С.Ю. Крохотина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»