Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Металлургический институт

УТВЕРЖДАЮ

Директор

Чупров В.Б.

«» _ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами Направление подготовки: 150400.68 «Металлургия»

Профиль подготовки: «Теплофизические основы конструирования, эксплуатации и автоматизации промышленных печей»

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная г. Липецк – 2011 г.

1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами» являются:

изучение современных тенденций в проектировании автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП);

приобретение знаний по содержанию, последовательности и методам проектирования АСУ ТП;

ознакомление с правилами оформления проектной документации;

выработка знаний, умений, навыков и компетенций, необходимых для анализа и разработки технических заданий для проектирования АСУ ТП;

приобретение практических навыков по использованию систем автоматического проектирования при создании АСУ ТП;

выработка знаний, умений, навыков и компетенций, необходимых для техникоэкономического обоснования принятых технических решений при проектировании АСУ ТП.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Изучение дисциплины «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами» призвано помочь студентам овладеть знаниями и навыками, необходимыми на всех этапах разработки АСУ ТП, в том числе, и с использованием компьютерных технологий.

Учебная дисциплина входит в раздел «М.2. Профессиональный цикл. Вариативная часть»

ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400.68 «Металлургия» (квалификация (степень) «магистр»), профиль подготовки «Теплофизические основы конструирования, эксплуатации и автоматизации промышленных печей».

Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»).

Компетенции, приобретенные при изучении дисциплины «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами», могут использоваться при написании магистерской диссертации и в дальнейшей профессиональной деятельности.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:

уметь применять инновационные методы решения инженерных задач (ПК-1);

уметь использовать принципы управления качеством и процессного подхода с целью выявления объектов для улучшения (ПК-2);

уметь применять основные принципы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды (ПК-3);

уметь разрабатывать технико-экономическое обоснование инновационных решений в профессиональной деятельности (ПК-5);

уметь разрабатывать научно-техническую документацию, оформлять научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-7);

уметь проводить анализ технологических процессов для выбора путей, мер и средств управления качеством продукции (ПК-12);

уметь управлять проектами (ПК-17);

уметь применять инженерные знания для разработки и реализации проектов, удовлетворяющих заданным требованиям (ПК-26);

уметь применять методологию проектирования (ПК-27);

уметь использовать автоматизированные системы проектирования (ПК-28);

уметь разрабатывать технические задания на проектирование нестандартного оборудования, технологической оснастки, средств автоматизации процессов (ПК-29).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

стандарты, технические условия, технологические и эксплуатационные требования, предъявляемые к АСУ ТП;

методические и нормативные материалы по проектированию АСУ ТП;

назначение, состав и цель функционирования современных АСУ ТП;

основные типы, функции и режимы функционирования АСУ ТП;

цели, организацию и содержание этапов проектирования АСУ ТП;

методы и средства компьютерной обработки проектной информации.

Уметь:

формулировать требования (техническое задание), предъявляемые к проектным решениям при разработке АСУ ТП;

составлять основные документы рабочего проекта: функциональные, принципиальные, монтажные схемы.

Владеть:

технологией проектирования АСУ ТП;

методами оценки эффективности решений, принятых при проектировании;

методами и средствами компьютерной обработки проектной информации.

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

1 Стадии и этапы проектирования Подготовительные работы к проектированию (2 часа) АСУ ТП. Организация проекти- Составление технического задания (2 часа) рования 2 Проектная документация Структурные схемы АСУ ТП (4 часа) 3 Автоматизированное проекти- Применение при создании АСУ ТП систем автоматическорование АСУ ТП го проектирования (на примере САПР Альфа, КОМПАСD):

настройки параметров системы (2 часа); таблицы соединений и подключения; общий вид щитов (2 часа); монтажные схемы щитов адресным методом (2 часа); составление (2 часа); база данных оборудования, изделий и материалов; (2 часа) функциональные схемы систем автоматизации (4 часа); планы расположения оборудования, прокладка электропроводок и труб; групповая установка аппаратов (4 часа) В соответствии с требованиями ФГОС ВПО при изучении дисциплины «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами» предусматривается использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий. При проведении практических занятий и самостоятельной работе студентов используются семинары в диалоговом режиме, пакеты прикладных программ.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами».

При изучении дисциплины по каждому из трёх разделов согласно таблице «Структура дисциплины » проводятся семинары в диалоговом режиме с использование пакетов прикладных программ.

Темы семинаров:

Организация проектирования АСУ ТП.

Разработка проектная документации.

Применение при создании АСУ ТП систем автоматического проектирования.

2) Курсовая работа При назначении темы курсовой работы могут быть учтены рекомендации руководителя магистерской диссертацией.

Пояснительная записка к курсовой работе содержит расчёты элементов регулирования, описание принципов работы проектируемых узлов регулирования, защиты, блокировок и сигнализации, расчеты регулирующих органов, уставок узлов масштабирования и т.п.

В записке приводится обоснование выбора технических средств, их технических характеристик, а в приложении к ней — спецификация на применяемое типовое оборудование и программы управления при использовании микропроцессорной техники.

Примерные темы курсовых работ:

Разработка проекта автоматизированной системы управления методической печи.

Разработка проекта автоматизации системы очистки доменного газа.

3) Промежуточный контроль Промежуточный контроль представляет собой экзамен, проводимый по вопросам тем практических занятий.

Примерные вопросы к экзамену:

1. Структурно-параметрическое описание объекта проектирования. Модели функционирования объектов проектирования. Общая постановка задачи проектирования.

2. Общая схема последовательного анализа вариантов. Синтез критериев и технических характеристик.

3. Методы решения многокритериальных задач.

4. Алгоритмы последовательного анализа вариантов в проектировании динамических систем и их оптимизация.

5. Декомпозиция и агрегирование в задачах проектирования. Обоснование декомпозиции.

6. Иерархические схемы проектирования.

7. Учет неопределенных факторов в процессе проектирования.

8. Структурно-параметрическая модель теплообменного аппарата. Модель его функционирования.

9. Терминология и графический редактор.

10. Структурные схемы АСУ ТП.

Самостоятельная работа студентов в объеме 90 часов включает подготовку к практическим и семинарским занятиям (36 часов), самостоятельную проработку тем и работу с основной и дополнительной литературой (14 часов), выполнение курсовой работы (40 часов).

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение а) Основная литература:

1. Клюев А.С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процесов. Справочное пособие. - М.:Энергоатомиздат 1990.

2. Емельянов А.И. и др. Проектирования систем автоматизации технологических процессов:

Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов. М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. Е.П. Стефани. Основы построения АСУ ТП: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 4. Г.М. Глинков, В.А. Маковский, С.Л. Лотман, Шапировский. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов: Учеб. пособие для вузов / 2-е изд., перераб. – М.: Металлургия, 1987.

5. В.Р. Ксендзовский, В.Ф. Лебедкин, Б.М. Миров и др. Проектирование систем автоматизации в металлургии: Справочник.– М.: Металлургия, 1983.

6. Р.Б.Медведев, Ю.Д.Бондарь, В.Д.Романенко. АСУ ТП в металлургии: Учеб. пособие для вузов. – М.: Металлургия, 1987. – 257 с.

б) Нормативно-справочная литература:

7. ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи.

8. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

9. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

10. ГОСТ 21.001 -93 СПДС, Общие положения.

11. ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.

12. ГОСТ 21.110-95 СПДС. Спецификация оборудования, изделий и материалов.

13. ГОСТ 21.403-80 СПДС. Обозначения условные графические в схемах. Оборудование энергетическое.

14. ГОСТ 21.404-85 (2003) СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

15. ГОСТ 21.408-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.

16. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения.

17. ГОСТ 34.201-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем.

18. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы стадии создания.

19. ГОСТ 34.602-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

20. РД 50-34.698-90 Методические указания. Информационная технология. К о мп л ек с ст ан д ар т о в и р ук о в о д я щ их д о к ум ен т о в н а автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

21. Р 50-34.119-90 Рекомендации. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы общие положения.

22. РМ4-206-95. Системы автоматизации. Спецификация оборудования, изделий и материалов. Указания по выполнению. Пособие к ГОСТ 21.110-95.

23. РМ4-2-96 Системы автоматизации. Схемы автоматизации. Указания по выполнению.

Пособие к ГОСТ 21.408-93 взамен РМ4-2-92.

в) Программное обеспечение и интернет-ресурсы 1. http://sensor.ru/ 2. http://www.aldis.ru/techno/nets/ 3. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/index.htm 4. http://www.asutp.ru/?p= 5. http://www.mka.ru/?p= 6. http://www.datamicro.ru/ 7. http://www.kipservis.ru/knt_logic.htm 8. http://www.asucontrol.ru 9. http://www.can-cia.org 10. http://www.RealLab.ru 11. http://www.ncsystems.ru 12. САПР Альфа для проектирования электрики, автоматики и систем автоматизации.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для успешного проведения занятий по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами» вуз располагает необходимой материальнотехнической базой, обеспечивающей проведение всех видов занятий, предусмотренных данной программой, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:

специализированными аудиториями для проведения практических занятий;

специализированным компьютерным классом для проведения семинаров с использованием расчетных и имитационных компьютерных моделей;

необходимым программным обеспечением и выходом в Интернет;

научно-технической и методической литературой.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 150400.68 «Металлургия» (квалификация (степень) «магистр»), профиль подготовки «Теплофизические основы конструирования, эксплуатации и автоматизации промышленных печей».

Программа одобрена на заседании кафедры теплофизики «_» _ 2011 г., протокол № _. И.о. зав.кафедрой теплофизики Бянкин И.Г.