1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (объём 150 часов)

1.1.1.Типовые структуры и средства систем автоматизации и управления техническимиобъектамиитехнологическимипроцессами

Классификация современных технологических объектов управления. Классы и типовые структуры систем автоматизации и управления. Типовая структура автоматизированных технологических комплексов (АТК). Назначение и состав технических средств АТК. Принципы комплексирования: типизация, унификация, децентрализация, магистрально-модульный принцип построения АТК. Типовое обеспечение АТК. Унификация типовых решений АТК. Функциональное, алгоритмическое, программное, техническое, информационное и методическое обеспечения систем автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами.

1.1.2.Электрические машины

Методика выбора электродвигателя для систем автоматизации. Двигатель постоянного тока. Электрический двигатель с независимым возбуждением (ДПТНВ). Статические характеристики двигателя. Приближенная оценка параметров двигателя. Энергетические режимы двигателя. Режимы торможения двигателя. Способы регулирования частоты вращения двигателя. Передаточная функция и структурная схема ДПТНВ.

Асинхронный двигатель (АД). Работа АД с заторможенным и вращающемся ротором. Векторная, круговая и энергетическая диаграммы АД. КПД АД. Электромагнитный момент АД. Механическая характеристика АД. Способы регулирования частоты вращения двигателя. Режимы торможения двигателем. Двухфазный АД. Способы управления двухфазным АД (амплитудное, фазовое и амплитудно-фазовое управление). Механические и регулировочные характеристики двухфазного АД. Передаточная функция АД.

Бесконтактный моментный двигатель на базе синхронной машины. Принцип действия и устройство. Основные уравнения, условия приведения его описания к уравнениям ДПТНВ. Особенности построения систем автоматического управления с бесконтактными моментными двигателями постоянного тока.

4

Шаговый двигатель (ШД). Основные типы машин, характеристики, режимы работы. Способы управления.

1.1.3. Управляемые преобразователи напряжения и частоты

Тиристорный преобразователь (ТП). Основные силовые схемы управляемых выпрямителей. Принципы построения совместного и раздельного управления реверсивным ТП. Регулировочные и внешние характеристики нереверсивных и реверсивных ТП. Система импульсно-фазового управления (СИФУ).

Широтно-импульсные преобразователи (ШИМ). Алгоритмы управления ШИМ. Построение усилителя мощности с ШИМ. Пример ШИП. Усилители мощности.

Преобразователи частоты для управления АД. Преобразователи частоты с непосредственной связью. Преобразователи частоты с автономными инверторами напряжения. Преобразователи частоты с автономными инверторами тока.

1.1.4. Исполнительные устройства и механизмы

Исполнительные устройства (ИУ). Типовые структуры, состав и характеристики ИУ. Исполнительные механизмы (ИМ). Электромагниты. Электромагнитные реле. Электромагнитные муфты. Электромагнитные вентили в пневмо- и гидросистемах. Электромагнитный приводной механизм малых перемещений. Передаточные механизмы (ПМ). Регулирующие органы (РО). Интеллектуальные ИУ. Промышленныерегуляторы.

1.1.5. Контрольно-измерительные средства систем автоматизации и управлениятехническими объектами и технологическими процессами

Датчики. Назначение, основные группы датчиков и физические принципы действия. Датчики скорости (частоты вращения), угла поворота, положения (перемещения). Средства измерения температуры и давления. Уровнемеры и расходомеры. Оптоволоконные датчики. Измерительные преобразователи (ИП). Назначение, классификация, принципы построения ИП. Интеллектуальные датчики и измерительные преобразователи. Организация измерительных каналов в системахавтоматизациииуправления.

1.1.6. Технические средства приема, преобразования и передачи измерительной икоманднойинформациипоканаламсвязи.

Устройства связи с объектом управления (УСО). Основные типы УСО, принципы организации. Цифровые средства обработки информации в системах автома-

5

тизации и управления. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи (ЦАП, АЦП). Устройствавводаивыводааналоговыхидискретныхсигналов. Устройства гальванической развязки. Классификация, основные характеристики интерфейсов систем автоматизации и управления. Системные (внутри машинные) интерфейсы, интерфейсы персональных компьютеров типа IBM PC, приборные интерфейсы. Интерфейсы устройств ввода/вывода (периферийных устройств). Последовательные интерфейсы: RS 232C, RS 485 идр.. Параллельныеинтерфейсы.

1.1.7. Технические средства обработки, хранения информации и выработки управляющихвоздействий

Универсальные ЭВМ. Специализированные ЭВМ и вычислительные комплексы (ВК). Управляющие ЭВМ (УВМ), управляющие ВК (УВК). Промышленные компьютеры и программируемые логические контроллеры (ПЛК). Рабочие станции. Микро-ЭВМимикроконтроллеры.

1.1.8.Промышленныеинформационныесетивсистемахавтоматизациииуправлениятехническими объектами и технологическими процессами

Промышленные информационные сети, их назначение и классификация. Эталонная модель архитектуры открытых систем: уровни, функции, характеристики. Топология промышленных информационных сетей и их основные характеристики. Моноканалы, технические средства и методы управления доступом к моноканалам. Методы кодирования информации в промышленных информационных сетях.

1.1.9.Программноеобеспечениесистемавтоматизациииуправления

Структура программного обеспечения (ПО). Операционные системы, системное ПО, прикладное ПО. Принципы программирования в системах автоматизации и управления. Программирование промышленных компьютеров и ПЛК. Инструментальные средства разработки, отладки и сопровождения программного обеспечения.

1.1.10. Техническиесредствадляотображенияпроцессовв системахавтоматизациииуправления

Типовые средства отображения и документирования информации. Принципы построения, классификация итехническиехарактеристики устройстввзаимодействия с оператором. Видео терминальные средства, индикаторы. Пульты и станции оператора. Регистрирующиеипоказывающиеприборы.

6

1.2 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ

для студентов очно-заочной формы обучения (28 часов)

выработкиуправляющихвоздействий……………………………………….. 2 »

8.Промышленныеинформационныесетивсистемах автоматизациииуправлениятехническими объектами и

технологическими процессами…………………………………………… 4 »

1.3 ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

(24 часа)

1.Исследованиехарактеристикисполнительныхмеханизмов..……….. 4 часа

2.Исследование характеристик датчиков скорости, положения, темпе-

ратурыидавления…………………………………………...………... 4 »

3.Исследование корректирующих цепей в системе автоматизации и управления ……………………………………... 4 »

4.Освоение методики программирования в терминах релейноконтактного языка на примере дискретного управления с использованием модулей цифрового ввода/вывода ……………….. 4 »

5. Исследованиехарактеристиктиристорногопреобразователя……….. 4 »

6.Исследованиехарактеристикширотно-импульсного преобразователя……………………………………………………….. 4 »

7