Рабочая программа по специальности 110301

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Декан электроэнергетического факультета
доцент______________И. В. Атанов
«_____»________________2010 г.
Декан факультета
механизации с.х.
доцент
В.И.Будков
«_____»________________2010 г.
АВТОМАТИКА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
110301.65 - «Механизация сельского хозяйства»
г.Ставрополь
2010
Рабочая программа по «Автоматике» рассмотрена и утверждена на методической комиссии электроэнергетического факультета. (протокол №
от «_____» _________ 20 г.)
Трудоемкость по Госстандарту
Всего
Из них
Самостоятельная работа
Аудиторные занятия
В том числе
Лекции
Лабораторные
Семестр
Недель в семестре
Часов в неделю
Форма контроля
час
130
Зачет.ед.
3,6
68
62
1,8
1,8
26
36
0,9
1,1
-7
- 16
-4
– экзамен
ЦЕЛИ ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является формирование знаний и практических
навыков по анализу, синтезу и использованию систем автоматики на базе современных технических средств, применяемых для автоматизации сельскохозяйственного производства.
Основанные задачи дисциплины определяются квалификационными требованиями, заложенными в государственном образовательном стандарте высшего
профессионального образования по направлению подготовки дипломированного
специалиста 660300 –агроинженерия, утвержденным заместителем образования
РФ 05.04.2000 г., по специальности 110301.65 - «Механизация сельского хозяйства»
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- состояние и перспективы развития автоматизации сельскохозяйственного
производства;
- арсенал современных технических средств автоматики;
- основные принципы построения систем автоматического
регулирования;
- методы анализа объектов автоматизации и получения их динамических
и статических характеристик;
- характеристики и технические возможности современных автоматических
регуляторов в микропроцессорном исполнении;
- методы определения оптимальных параметров настройки автоматических
регуляторов;
- методы анализа и синтеза логических управляющих устройств на контактных и
бесконтактных элементах; методы проектирования программируемых логических контроллеров;
- общие принципы и технологические основы автоматизации мобильных
агрегатов и процессов в полеводстве, животноводстве, птицеводстве,
защищенном грунте и установках теплоснабжения;
- методы оценки показателей надежности систем автоматики.
Должен уметь:
- читать и составлять структурные, функциональные и принципиальные схемы
автоматизации сельскохозяйственных процессов;
- производить обоснованный выбор технических средств автоматизации,
отвечающих конкретными условиями эксплуатации;
- производить анализ основных показателей качества, надежности и техникоэкономический эффективности работы системы автоматики с использованием
вычислительной техники;
- применять программируемые логические контроллеры при автоматизации простых технологических процессов.
1.УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№.№ Наименование разделов и тем
1
1
2
2.1
2
Вводная часть
Предмет и задачи дисциплины,
её связь с другими дисциплинами учебного плана. Краткий
очерк развития автоматики.
Проблемы и перспективы автоматизации с.х.производства.
Государственная система приборов и средств автоматики.
Основы теории автоматического
регулирования
Классификация систем автоматики, термины и определения.
Общие принципы построения
телемеханических систем
Всего,
час
В том числе
Лабор. Самост.
работа
5
6
3
Лекции
4
2
1
1
2
1
1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
3.1
Системы автоматического регулирования (САР) по отклонению. Структурная схема. Основные блоки САР. Следящая и
программная САР.
САР по возмущению. Комбинированные САР. Позиционные
САР.
Методы математического описания элементов и систем автоматики. Статические и динамические характеристики, Уравнения динамики. Передаточные
функции. Частотные характеристики.
Элементарные динамические
звенья и их характеристики. Безинерционное, апериодичес-кое,
колебательное, интегрирующее звенья. Звено чистого
запаздывания
Структурные преобразования
схем САР. Передаточные функции САР по каналу задающего и
регулирующего воздействия.
Качество процессов регулирования. Интегральные критерии
качества. Понятие устойчивости.
8
2
3
2
1
3
2
1
3
1
2
Основные законы регулирования: П, И, Д, ПИ, ПИД. Реализация законов регулирования на
микропроцессорных компонентах.
Динамика САР с линейными и
позиционными регуляторами.
Влияние зоны неодназначности
на качество процессов в нелинейных САР.
Системы логического управления (СЛУ)
14
1
8
5
8
2
4
2
4
2
СЛУ на контактных элементах.
Алгебра релейно-контактных
4
2
2
3.2
3.3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
5
6
схем.
СЛУ на бесконтактных элементах методы анализа и синтеза
Программируемые логические
контроллеры. Языки программирования
Технически е средства автоматики и телемеханики
Датчики. Классификация датчиков. Датчики температуры Область применения.
Датчики давления, массы, силы,
крутящего момента, линейных и
угловых перемещений. Датчики
влажности и рН.
Датчики расхода и количества
жидкостей и газов.
Расходомеры переменного перепада давления, индукционные. Объемные и скоростные
счетчики.
Усилители и исполнительные
механизмы автоматики. Электрические, гидравлические,
пневматические усилители и
исполнительные механизмы.
Электромагнитные реле.
Автоматизация технологических процессов. Основные
принципы автоматизации стационарных и мобильных процессов
Надежность систем автоматики.
Показатели надежности систем.
Подготовка к экзамену
Всего
8
2
6
14
2
8
4
14
2
4
8
10
1
4
5
3
1
8
2
5
2
2
4
2
3
3
3
18
130
18
68
26
36
2.ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
№
Наименование занятий
1
Применение модуля ввода аналогового (МВА8)
в системах контроля и управления
Исследование теплового объекта управления
Применение модуля вывода управляющего
(МВУ8) в системах контроля и управления
Применение микропроцессорного регулятора
(ТРМ151 или ТРМ 101) в системах управления
Применение программируемого логического
контроллера (ПЛК 100) в системах управления
Исследование нелинейной САР уровня воды
Исследование датчиков силы
Исследование датчиков температуры
Исследование магнитного усилителя
Всего, час
2
3
4
5
6
7
8
9
КОЛИЧЕСТВО
ЧАСОВ
4
4
4
6
8
4
2
2
2
36
3. КУРСОВОЙ РАБОТЫ НЕТ
4.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ НА ИЗУЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№.№.разделов
1.Вводная часть
2.Основы ТАР
3. Системы логического управления
4.Технические средства автоматики
5.Автоматизация технологических процессов
6.Надежность систем автоматики
Всего, %
Время, % от общего
количества
2,8
45
28
18
3,4
2,8
100
5.ПЕРЕЧЕНЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО И ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Универсальный лабораторный стенд (5 шт.), позволяющий
выполнять все лабораторные работы по п.2. Дополнительно на
6-ом стенде установлен микропроцессорный ПИД-регулятор
ТРМ 101. На каждый стенд выделен ПК, магазин сопротивлений
и потенциометр постоянного тока.
Кроме того имеются дополнительные стенды:
- Лабораторный стенд для исследования датчиков давления;
- Лабораторный стенд для исследования магнитных усилите-
лей;
- Лабораторный стенд для исследования датчиков температуры;
- Лабораторный стенд для исследования двухпозиционных
регуляторов;
- Лабораторный стенд для исследования тензорезисторов.
6.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ НА СР СТУДЕНТОВ
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
№.№. ВИД СР
1
2
3
4
Подготовка к лекциям
Подготовка к лабораторным занятиям
Подготовка к экзамену
Самостоятельное изучение тем
ИТОГО
КОЛИЧЕСТВО
ЧАСОВ
20
23
18
7
68
7.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
7.1.Основная
1. Минаев И.Г. Теория автоматического регулирования: Учебное пособие – Ставрополь, «АГРУС», 2004г., 175с.
2. Минаев и.Г., Самойленко В.В.. Программируемые логические контроллеры.
Практическое руководство для начинающих инженеров. Ставрополь, «АГРУС»,
2009 – 100с.
3..Бородин И.Ф.Автоматизация технологических процессов./И.Ф.Бородин, А.А.
Рысс.-М.:Колос.1996г.,351с.
4.Шавров А.В. Автоматика. Учеб. пособие /А.В.Шавров, А.П.Коломиец.
-М.: Колос. 2000г..264 с.
7.2.Дополнительная.
1.Средства автоматики и телемеханики. Учеб. пособие./Н.И.Бохан,
И.Ф.Бородин- М.:Агропромиздат.1992г.,320 с.
2.Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы
прикладного проектирования. М.: СалонПресс, 2004г., 245с.
(интернет): http://win-web.ru/itbooks/open/petrov_contprogr.html
3. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. М.: Техносфера,
2006г., 588с.
4. Джексон Р.Г. Новейшие датчики. М.; Техносфера, 2007г., 380с.
8.СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АВТОМАТИКА»
№.
Литература
Кол-во экз.
Кол-во
Обеспечен.
№.
в биб-ке
студентов
экз/чел
1 Минаев И.Г. Теория автомати50
100
0,5
ческого
регулирования.
«АГРУС», 2004г.
2
Бородин И.Ф. Автоматизация
66
100
0,7
техн.процессов
М.:Колос,1996г.
3
Шавров А.В. Автоматика
20
100
0,2
М.Колос ,2000г.
4
Петров И.В. (интернет):
http://winДоступ в интернете
web.ru/itbooks/open/petrov_cont
progr.html
5
Бохан Н.И. Средства автома30
100
0,3
тики и телемеханики. Агропромиздат,1992г.
6
Фрайден Дж. Современные
1
100
0,01
датчики. Справочник.
Техносфера, 2006г.
7
Джексон Р.Г. Новейшие дат1
100
0,01
чики. Техносфера, 2006г.
Программу составил Минаев И.Г., к.т.н., профессор
Рецензенты: Никитенко Г. В., д.т.н., профессор
Молчанов А.Г, к. с .х. н., доцент
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры АЭ и М
протокол №
от
Зав. кафедрой, профессор
И.Г.Минаев