Рабочая программа дисциплины «Интегрированные системы проектирования и управления» Направление подготовки

скачать Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет «УТВЕРЖДАЮ» Проректор по учебной работе _____________ В.А. Прокошев «_____» ______________2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «Интегрированные системы проектирования и управления» Направление подготовки _220700 – Автоматизация технологических процессов и производств__________________ Профиль подготовки __________________________________________ Квалификация (степень) выпускника бакалавр Факультет___механико-технологический_____________________________ Кафедра ___Автоматизация технологических процессов Кафедра-разработчик рабочей программы __Автоматизация технологических процессов Семестр Трудоем-кость зач. ед., час Лекций, час. Практич. занятий, час. Лаборат. работ, час СРС, час. Форма промежуточного контроля (экз./зачет) 7 час 34 17 93 зачет Владимир 2011 Аннотация Развитие микропроцессорной техники привело к широкому внедрению в промышленности средств автоматизации, к созданию интегрированных систем управления и проектирования. Изучаемый курс ставит целью дать студентам теоретические знания и практические навыки, необходимые для разработки интегрированных систем проектирования и управления производством. Данная дисциплина рассматривается как одна из итоговых для формирования специалиста по направлению 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств». В сочетании с дисциплиной «Проектирование автоматизированных систем» позволяет ставить и решать комплекс задач по разработке АСУП или автоматизированных рабочих мест (АРМ). ^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Целями дисциплины Интегрированные системы проектирования и управления является: Знакомство с принципами структурной организации интегрированных систем; Практическое освоение студентами современных программных и аппаратных средств проектирования и управления сложных технических и технологических объектов; Воспитание у студентов ответственности за продукт своих разработок. Задачи дисциплины: Освоение методов проектирования и исследования интегрированных систем управления и проектирования; Выполнение лабораторного практикума и практических занятий с использованием пакета Trace Mode- 6; Сформировать у студентов навыки и умения по организации и проектированию управляющих программных комплексов. ^ МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина «Интегрированные системы проектирования и управления» относится к циклу (разделу) ООП – бакалавриат. Для успешного изучения дисциплины «^ Интегрированные системы проектирования и управления» студенты должны быть знакомы с основными положениями информатики, курсов «САПР систем автоматизации», «Вычислительные машины системы и сети», «Микропроцессорные средства и системы». Дисциплина «САПР систем автоматизации» дает студентам первичное представление об основах работы современных систем автоматизированного проектирования и основам применения автоматизированным систем проектирования в современной инновационной промышленности. При изучении дисциплины «Вычислительные машины, системы и сети» студенты должны усвоить основы работы современной вычислительной техники и обучение основам построения вычислительных систем и принципам объединения ЭВМ в локальные и глобальные вычислительные сети. Материал дисциплины «Микропроцессорные средства и системы» дает представление о средствах вычислительной техники для создания цифровых систем управления различными объектами. В рамках курса затрагиваются вопросы построения информационно-управляющих и контролирующих систем на базе типовых микропроцессорных комплексов. Производственная практика на предприятии дает возможность студентам увидеть и познакомиться с современными интегрированными системами и новейшими программными комплексами. ^ КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения дисциплины студента должен: обладать навыками разработки проектов модернизации действующих производств, создании новых; практически освоить современные методы автоматизации, контроля, измерений, диагностики, испытаний и управления процессом изготовления продукции, ее жизненным циклом и качеством; использовать современные информационные технологии при проектировании изделий, производств; обладать навыками разработки алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления. ^ СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Общая трудоемкость дисциплины составляет _6__зачетных единиц, 144 часа. 4.1. Учебно- образовательные модули дисциплины № п/п Семестр Номер недели семестра Раздел дисциплины Вид учебной работы и трудоемкость (час) Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра). Форма промежуточной аттестации. Лекции Практ. занятия Лабор. работы Самост.работа 1. 7 Принципы структурной организации интегрированной системы управления техническими средствами 1.1 1 Общая характеристика ИСУ с сетевой архитектурой 2 6 Устный опрос 1.2 2-3 Особенности построения ИСУ. Архитектурные решения и структурная организация ИСУ 4 4 14 Устный опрос, Отчеты по лабор. занятиям. 1.3 4 Основные функциональные задачи управления техническими средствами 2 6 Устный опрос 1.4 5-6 Анализ сигналов в интегрированных системах управления техническими средствами 4 3 6 Отчеты по лабор. занятиям ^ Промежуточная аттестация по модулю 1 Рейтинг-контроль 2. Проектирование программного обеспечения интегрированных систем управления и проектирования 2.1 7 Понятие метода и технологии проектирования ПО 2 2 6 Отчеты по лабор. занятиям 2.2 8 Моделирование потоков данных 2 6 Устный опрос 2.3 9-10 Предпосылки и причины появления CALS-технологий 4 4 16 Отчеты по лабор. занятиям 2.4 11 Математическое обеспечение CALS-технологий. 2 4 Устный опрос. 2,5 12 Инженерный анализ в машиностроении ^ Промежуточная аттестация по модулю 2 Рейтинг-контроль 3. SCADA-системы 3.1 13 Примеры интегрированных автоматизированных систем управления производством 2 8 Устный опрос 3.2 14-15 SCADA-системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления 4 2 6 Отчет по лабор. занятиям. 3.3 16 Применение SCADA-систем 2 7 Устный опрос 3.4 17 Базы данных в SCADA-системах 4 2 8 Отчет по лабор. занятиям. ^ Промежуточная аттестация по модулю 3 Рейтинг-контроль ИТОГО 34 17 93 ∑144 час ^ 4.2. Трудоемкость базовых модулей дисциплины № ^ НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ Трудоемкость, зачетных единиц Лекции Практические занятия Лабораторные занятия ^ Самостоятельная работа час 1 Принципы структурной организации интегрированной системы управления техническими средствами 12 7 32 2 Проектирование программного обеспечения интегрированных систем управления и проектирования 10 6 32 3 SCADA-системы 12 4 29 Всего на дисциплину 34 17 93 ^ 4.3. Формируемые компетенции при изучении разделов дисциплины Компетенции Модуль 1 Модуль 2 Модуль 3 Темы 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 час 2 4 2 4 2 2 4 2 2 4 2 4 обладать навыками разработки проектов модернизации действующих производств, создании новых + + + + + практически освоить современные методы автоматизации, контроля, измерений, диагностики, испытаний и управления процессом изготовления продукции, ее жизненным циклом и качеством + + + + использовать современные информационные технологии при проектировании изделий, производств + + + + + обладать навыками разработки алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления + + + + + ^ 4.5. Дидактический минимум учебно-образовательных модулей дисциплины № п/п ^ НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ ДИСЦИПЛИНЫ ДИДАКТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ 1 Принципы структурной организации интегрированной системы управления техническими средствами Особенности построения ИСУ. Типовые микропроцессорные приборы обработки информации. Архитектурные решения и структурная организация ИСУ. Основные функциональные задачи управления техническими средствами. 2 Проектирование программного обеспечения интегрированных систем управления и проектирования Структура систем информационной поддержки. Состав систем информационной поддержки. Требования к системам информационной поддержки. Информационные потоки в системах информационной поддержки. Структурный подход к проектированию программного обеспечения. Сущность структурного подхода. Функциональные модели, используемые на стадии проектирования. Моделирование данных. Пример использования структурного подхода. 3 SCADA-системы Автоматизация технологической подготовки производства. Автоматизация проектирования электронных устройств. Автоматизация производственных и логистических процессов. Математическое обеспечение CALS-технологий.SCADA-системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами. Примеры применения SCADA-систем. ^ Лабораторный практикум Лабораторный практикум является групповой аудиторной работы в малых группах. Целью лабораторного практикума является: - подтверждение теоретического материала, полученного на лекционных занятиях, путем поведение небольших по объему экспериментальных исследований по изучаемой теме в условиях научно-исследовательских лабораторий вуза или машиностроительного предприятий; - приобретение практических навыков и инструментальных компетенций в области постановки и проведения экспериментов по профилю профессиональной деятельности. Перед проведением лабораторных занятий студенты должны освоить требуемый теоретический материал и процедуры выполнения лабораторной работы по выданным им предварительно учебным и методическим материалам. ^ Темы лабораторных рабо�� № пп Учебно-образовательный модуль. Цели лабораторного практикума Наименование лабораторных работ 1. Модуль 1. Цель: Создать АРМ управления техническим процессом Создание графического экрана 2. Модуль 2. Цель: Связать созданный АРМ с промышленным оборудованием Определение связанных точек управления 3. Модуль 3. Цель: Создать связанную систему отчётов и базу данных Настройка системы для создания отчётности ^ . Самостоятельная работа студен��ов Целью самостоятельной работы являются формирование личности студента, развитие его способности к самообучению и повышению своего профессионального уровня. Самостоятельная работа заключается в изучении содержания тем курса по конспектам, учебникам и дополнительной литературе, подготовке к лабораторным и практическим занятиям, оформлении лабораторных работ, к рубежным контролям, к экзамену, оформлении лабораторных работ. Она может включать в себя практику подготовки рефератов, презентаций и докладов по ним. ^ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 5.1. Лекционные занятия проводятся в аудиториях, оборудованных компьютерами, электронными проекторами и интерактивными досками, что позволяет сочетать активные и интерактивные формы проведения занятий. Чтение лекций сопровождается демонстрацией компьютерных слайдов, общим количеством 32 шт. 5.3. Лабораторные занятия по дисциплине проводятся в компьютерном классе кафедры «Автоматизация технологических процессов». Класс имеет 13 компьютеров, на которых установлено необходимое программное обеспечение. ^ 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ и ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости: а) отчет по выполненным лабораторным работам; б) летучий устный или письменный опрос студентов во время лекции по изучаемому материалу. Оценочные средства для промежуточной аттестации студентов по итогам освоения дисциплины: Вопросы на зачет: Общая характеристика ИСУ с сетевой архитектурой. Особенности построения ИСУ. Типовые микропроцессорные приборы обработки информации. Архитектурные решения и структурная организация ИСУ. Основные функциональные задачи управления техническими средствами. Анализ сигналов в интегрированных системах управления техническими средствами. Детермированные сигналы. Периодические сигналы. Непериодические сигналы. Дискретные сигналы. Случайные величины и случайные процессы. Корреляционный и спектральный анализ случайных процессов. Случайные процессы в линейных системах. Системы информационной поддержки. Структура систем информационной поддержки. Состав систем информационной поддержки. Требования к системам информационной поддержки. Информационные потоки в системах информационной поддержки. Оценка характеристик вычислительных элементов СИП. Разработка элементов внешнего информационного обеспечения. Модельное обеспечение СИП. Разработка модельного обеспечения СИП. Модели данных и знаний. ^ 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ а) основная литература 1. Ульман Дж. Введение в системы баз данных. М.: Мир. 1982. 2. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микро-ЭВМ. 1991. 3. Орловский С.А. проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. –М.: Наука. 1981. 4. Виханский О.С.. Наумов А.И. Менеджмент. – М.:ВШ.1994./Учебн. для экон. спец. вузов. 5. Уотермен Д. Руководство по экспертным система. –М.: Мир. 1989. б) дополнительная литература Амбросовский В.М., Белый О.В., Скороходов Д.А. Интегрированные системы управления технических средств транспорта / Под ред.Ю.А.Лукомского – СПб.: «Элмор», 2001. Буч Г., Рамбо Д., Джексобсон А Язык UML. Руководство пользователя Пер с англ – М.: ДМК, 2000. - 432 с. Шемелин В.К. Проектирование систем управления в машиностроении Учебник для вузов. – М.: изд-во «Станкин», 1998. - 254 с. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения: Пер с англ. – М.: Мир, 1982. -368с. Сибуя М., Ямамото Т. Алгоритмы обработки данных Пер С япон. - М. Мир, 1986. в) программное и коммуникационное обеспечение Операционные системы Windows, стандартные офисные программы, информационно-диагностические программы, SCADA-система trace Mode-6, Интернет-ресурсы. ^ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Набор слайдов, подбор задач для текущего контроля, лабораторный практикум, Вопросы для зачёта. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению и профилю подготовки 220700 – Автоматизация технологических процессов и производств. Автор ____доцент к.т.н. Бакутов А.В. Рецензент(ы) _______________________________________________ Программа одобрена на заседании кафедры _____________________ от _____________ года, протокол № ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_______ Скачать 204,37 Kb. оставить комментарий Дата 28.09.2011 Размер 204,37 Kb. Тип Рабочая программа, Образовательные материалы