Распределение учебных занятий по семестрам
Ю. В. Псигин
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ
И ПРОЦЕССАМИ
Ульяновск 2008
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ульяновский государственный технический университет
Ю. В. Псигин
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ
И ПРОЦЕССАМИ
Программа курса и методические указания
для студентов заочно-вечернего факультета
специальности 151001 – Технология машиностроения
к выполнению контрольной работы
Ульяновск 2008
УДК 621.391.01(075)
ББК 34.5 : 32.965я7
П 86
Рецензент д-р. техн. наук, профессор кафедры «Управление качеством» Ульяновского государственного технического университета В. В. Епифанов.
Редактор зав. кафедрой «Технология машиностроения» Ульяновского государственного технического университета канд. техн. наук, профессор В. Ф. Гурьянихин.
Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета университета.
Псигин, Ю. В.
П86 Управление системами и процессами : программа и методические указания к контрольной работе по курсу «Управление системами и процессами» / Ю. В. Псигин. – Ульяновск : УлГТУ, 2008. – 35 с.
Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины «Управление системами и процессами» для студентов заочно-вечерней формы обучения специальности 151001 – Технология машиностроения.
|
|
|
Указания предназначены для самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Управление системами и процессами» и выполнении контрольной работы. В них приведены программа дисциплины «Управление системами и процессами», рекомендуемая литература и варианты заданий к выполнению контрольной работы.
Методические указания подготовлены на кафедре «Технология машиностроения» Ульяновского государственного технического университета
УДК 621.391.01(075)
ББК 34.5 : 32.965я7
© Ю. В. Псигин, 2008
© Оформление. УлГТУ, 2008
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………...4
1 Распределение учебных занятий по семестрам
и тематический план дисциплины ……………….…………….….5
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ……………………………….……………………...9 2.1 Объем и правила выполнения контрольной работы………………………….9
2. 2 Расчет надежности технических систем ………..……………………….10
2. 2. 1 Понятие надежности………………………………………………….10
2. 2. 2 Оценка функциональной надежности системы……………………..11
|
|
|
2. 2. 3 Оценка эффективной надежности системы.………………………...12
2. 2. 4 Пример расчета функциональной и эффективной
надежности системы………………………………………………….13
2. 3 Расчет экономической эффективности внедрения
автоматизированных систем управления технологическими
процессами (АСУ ТП)……………………………………………………......15
2. 3. 1 Основные затраты на создание и эксплуатацию системы
управления…………………………………………………………..15
2. 3. 2 Методика детерминированного расчета экономической
эффективности………………………………………………………...16
2. 3. 3 Пример детерминированного расчета экономической
эффективности внедрения АСУ ТП……………………………….…18
2. 4 Расчет экономической эффективности внедрения автоматизированных
систем управления технологическими процессами с учетом
неупорядоченности производства…………………………………………..21
2. 4. 1 Влияние неупорядоченности производства на экономическую
эффективность АСУ ТП…...………………………………………….21
2. 4. 2 Методика расчета экономической эффективности АСУ ТП
|
|
|
с учетом неупорядоченности производства…………………………22
2. 4. 3 Пример расчета экономической эффективности АСУ ТП
с учетом неупорядоченности производства…………………………24
3 ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ………………………………………...26
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………………….33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………..35
ВВЕДЕНИЕ
Если в прошлые годы главным содержанием профессиональной деятельности инженера были технические и технологические вопросы, то в реальных условиях рынка, риска и конкуренции, экономической самостоятельности важнейшим становится, наряду с техникой и технологией, умение специалиста управлять производством или большими системами.
В настоящее время практически демонтированы вертикальные связи, а предприятия получили хозяйственную и экономическую самостоятельность. Сокращение объемов производства вызывает разукрупнение и диверсификацию предприятий, рост конкуренции на рынке сбыта продукции. Нехватка инвестиций, рост цен на материалы и оборудование, стоимость рабочей силы, повышение требований к надежности, безопасности и экологичности производственного процесса приводят к росту расходов, а иногда и к полному закрытию предприятий.
|
|
|
В этих условиях существенно повышаются роль и значение правильно выбранных и своевременно принятых специалистами управленческих решений и их ответственности за последствия этих решений в условиях риска.
Цель изучения дисциплины – сформировать у студентов представление о том, что любой технологический процесс и любая технологическая система не могут функционировать без системы управления, а также о том, что весь широкий спектр технологических функций может быть реализован только посредством системы управления, эффективность функционирования которой определяется компьютерной техникой.
Изучение данной дисциплины осложняется отсутствием учебников и учебных пособий, отвечающих требованиям программы и включающих все темы курса. Поэтому в настоящих методических указаниях приведены программа курса, темы, подлежащие изучению, с аннотированными пояснениями к ним и указанием литературных источников, с которыми рекомендуется ознакомиться при изучении дисциплины «Управление системами и процессами». Это не исключает возможности использования и другой научно-технической литературы, не указанной в списке, а также получения практически неограниченной информации через компьютерные информационные сети. Контрольная работа должна помочь студенту изучить теоретический материал, продемонстрировать умение применять основные теоретические положения к решению конкретных практических задач, возникающих в процессе производственной деятельности.
Распределение учебных занятий по семестрам
И тематический план дисциплины
Изучение дисциплины состоит из прослушивания лекций, выполнения практических занятий, самостоятельной и контрольной работы (табл. 1 – 4).
Таблица 1
Распределение видов и часов занятий по семестрам
| Вид занятий | Количество часов в семестр | Всего | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| Лекции | 18 | 18 | |||||||
| Практические занятия | 8 | 8 | |||||||
| Самостоятельная работа | 93 | 93 | |||||||
| Экзамен (сем.) | 8 | ||||||||
| Итого часов | 119 | ||||||||
Таблица 2
Тематический план изучения дисциплины
| № раздела | Наименование разделов | Количество часов | Всего часов | |||
| Аудиторных | Самостоятельных (в т. ч. контроль СРС) | |||||
| Лекции | Практ. (сем.) занятия | Лабораторные работы | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Представление о задачах управления; иерархия задач управления. | 2 | - | - | 9 | 11 |
| 2 | Модели систем управления. | 1 | 2 | – | 9 | 12 |
| 3 | Геометрическая задача управления. | 2 | 2 | - | 10 | 14 |
| 4 | Устройство ЧПУ. | 2 | - | - | 6 | 8 |
| 5 | Логическая задача управления. | 2 | - | - | 10 | 12 |
| 6 | Программируемые контроллеры. | 1 | 2 | - | 9 | 12 |
| 7 | Технологическая задача управления. | 2 | - | - | 8 | 10 |
| 8 | Терминальная задача управления. | 2 | - | - | 8 | 10 |
Окончание табл. 2
| 9 | Представление о системах управления. | 2 | 2 | - | 12 | 16 |
| 10 | Задача-диспетчер типа PC – NC. | 2 | - | - | 12 | 14 |
| Итого часов | 18 | 8 | - | 93 | 119 | |
Таблица 3
Теоретический курс
| Наименование разделов, тем учебной дисциплины, содержание темы | № лекции | Количество часов | |
| Лекции | СРС | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Раздел 1. Представление о задачах управления; иерархия задач управления. Тема 1.1. Типовые задачи управления. 1.1.1. Управление технологическим оборудованием. 1.1.2. Управление предметами труда. 1.1.3. Организационно-экономическое управление. 1.1.4. Фазы принятия и реализации управленческих решений. | 1 | 0,5 | 4 |
| Тема 1.2. Классификация и структуры систем управления. 1.2.1. Производственный и технологический процессы как объекты управления. 1.2.2. Функциональное управление. 1.2.3. Линейное управление. 1.2.4. Структуры систем управления. | 2 | 0,5 | 3 |
| Тема 1.3. Задачи автоматизированного управления. 1.3.1. Задачи управления СЧПУ. 1.3.2. Задачи управления ГПМ. 1.3.3. Задачи управления ГПС. 1.3.4. Иерархия задач автоматизированного управления в ГПС. | 3 | 1 | 2 |
| Раздел 2. Модели систем управления. Тема 2.1. Модели автоматизированных систем управления. 2.1.1.Информационная модель системы «технологический процесс - автоматизированная система управления технологическими процессами» (система «ТП – АСУ ТП»). 2.1.2. Детерминированная модель системы «ТП – АСУ ТП». 2.1.3. Стохастическая модель системы «ТП – АСУ ТП». 2.1.4. Роль и место АСУ ТП в общей иерархической структуре автоматизированных систем управления предприятием. 2.1.5. Надежность систем управления. | 4 | 1 | 9 |
Продолжение табл. 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Раздел 3. Геометрическая задача управления. Тема 3.1. Решение геометрической задачи управления. 3.1.1. Опорные точки. 3.1.2. Буферный кадр управляющей программы (УП). 3.1.3. Рабочий кадр управляющей программы. 3.1.4. Виды интерполяции. | 5 | 2 | 6 | |
| Раздел 4. Устройство числового программного управления (ЧПУ). Тема 4.1. Представление об устройствах и системах ЧПУ. 4.1.1. Классификация устройств ЧПУ (УЧПУ). 4.1.2. Функциональное назначение и технологические возможности УЧПУ. 4.1.3. Персональный компьютер как архитектурный компонент УЧПУ. | 6 | 2 | 6 | |
| Раздел 5. Логическая задача управления. Тема 5.1. Решение логической задачи управления. 5.1.1. Система цикловой электроавтоматики. 5.1.2. Циклы автоматики станка с ЧПУ. 5.1.3. Фазы решения логической задачи управления. | 7 | 2 | 10 | |
| Раздел 6. Программируемые контроллеры. Тема 6.1. Программирование программируемых контроллеров. 6.1.1. Контроллер как архитектурный компонент автоматизированных систем управления. 6.1.2. Устройство контроллера. 6.1.3. Принцип работы контроллера. 6.1.4. Программирование работы контроллера. | 8 | 1 | 5 | |
| Раздел 7. Технологическая задача управления. Тема 7.1. Решение технологической задачи управления. 7.1.1. Статическая настройка. 7.1.2. Динамическая настройка. 7.1.3. Адаптивные системы управления. | 9 | 2 | 8 | |
| Раздел 8. Терминальная задача управления. Тема 8.1. Решение терминальной задачи управления. 8.1.1. Диалог с оператором. 8.1.2. Диалог с внешними системами управления. 8.1.3. Пассивный терминал (панель оператора). 8.1.4. Активный терминал (персональный компьютер). | 10 | 2 | 8 | |
| Раздел 9. Представление о системах управления. Тема 9.1. Автоматизированные системы управления (АСУ). 9.1.1. Классификация АСУ. 9.1.2. Информационные и управляющие системы. 9.1.4. Типы АСУ. | 11 | 1 | 3 | |
Окончание табл. 3
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Тема 9.2. Автоматизированные системы управления предприятием (АСУП). 9.2.1. Структурная схема состава АСУП. 9.2.2. Функциональные подсистемы АСУП. 9.2.3. Обеспечивающие подсистемы АСУП. 9.2.4. Постановка задачи АСУП. | 12 | 0,5 | 2,5 |
| Тема 9.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). 9.3.1. Классификация АСУ ТП. 9.3.2. Источники экономической эффективности АСУ ТП. 9.3.3. Основные затраты на АСУ ТП. 9.3.4. Детерминированный расчет экономической эффективности внедрения АСУ ТП. 9.3.4. . Расчет экономической эффективности внедрения АСУ ТП в условиях риска с учетом неупорядоченности производства. | 13 | 0,5 | 2,5 |
| Раздел 10. Задача-диспетчер типа PC – NC. Тема 10.1. Концепция системы ЧПУ PC – NC на основе персонального компьютера. 10.1.1. Сущность системы PC – NC. 10.1.2. Структура программно-математического обеспечения системы PC – NC. 10.1.3. Архитектура системы PC – NC. 10.1.4. Система PC – NC с точки зрения пользователя. | 14 | 1 | 2 |
| Тема 10.2. Модели системы ЧПУ типа PC – NC с открытой архитектурой. 10.2.1. Модель верхнего уровня. 10.2.2. Архитектурная модель. 10.2.3. DFD-модель. 10.2.4. Объектно-ориентированная модель процессов в системе PC-NC. | 15 | 1 | 2 |
| Всего: | 18 | 73 |
Таблица 4
Практические занятия
| № лаб. работы | Наименование темы занятия | № раздела, тема дисциплины | Объем в часах | |
| Аудиторных | СРС | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Расчет функциональной и эффективной надежности систем управления. | Раздел 2 Тема 2.1. | 2 | 4 |
Окончание табл. 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 2 | Решение геометрической задачи управления. | Раздел 3 Тема 3.1. | 2 | 6 |
| 3 | Программирование программируемых контроллеров. | Раздел 6 Тема 6.1. | 2 | 4 |
| 4 | Расчет экономической эффективности внедрения АСУ ТП. | Раздел 9 Тема 9.3. | 2 | 6 |
| Всего: | 8 | 16 | ||
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 657; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!