Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)





Скачать 166.9 Kb.
НазваниеМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Дата публикации13.12.2014
Размер166.9 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Информатика > Документы


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140400 Электротехника и энергетика

Профиль(и) подготовки: Электротехнологические установки и системы

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"КОМПЬЮТЕРНАЯ И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА В ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ"

Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИЭТ; Б.3вмп.16




Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5

5 семестр – 3;
6 семестр - 2


Лекции

51 час

5 семестр - 36 час;

6 семестр - 15 час

Практические занятия

18 час

5 семестр

Лабораторные работы

33 час

5 семестр - 18 час;

6 семестр - 15 час

Расчетные задания, рефераты

20 час самостоят. работы

5 семестр - 10 час;

6 семестр - 10 час

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

78 час




Экзамены




6 семестр

Курсовые проекты (работы)









Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение физических и математических основ компьютерной и микропроцессорной техники и принципов построения микропроцессорных систем управления для последующего использования в моделировании, проектировании и управлении электротехнологическими установками (ЭТУ).

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

  • владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

  • анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

  • понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-15);

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6, ПК-39);

  • обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

  • использовать современные информационные технологии, управлять информацией с применением прикладных программ; использовать сетевые компьютерные технологии, базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК-19);

  • использовать современные программные средства для исследования электротехнологических процессов и процессов в системах автоматического управления и электроснабжения ЭТУ;

  • разрабатывать структуру и решения по реализации систем автоматического управления ЭТУ с использованием микропроцессорных средств;

  • разрабатывать программные средства моделирования и управления ЭТУ.


Задачами дисциплины являются:

  • познакомить обучающихся с физическими и математическими основами компьютерной и микропроцессорной техники;

  • дать информацию о структуре и принципах построения микропроцессорных информационных и управляющих систем, специализированных микропроцессорных средствах управления, алгоритмах управления и способах их программной реализации;

  • научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующей разработке систем автоматического управления электротехнологическими установками с использованием микропроцессорных средств.


2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Электротехнологические установки и системы" направления 140400 Электротехника и энергетика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Информатика", "Электроника".
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Системы автоматического управления электротехнологическими установками" и "Элементы систем управления электротехнологическими установками", а также программы магистерской подготовки «Электротехнологические установки, включая питание и управление».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • основные источники научно-технической информации по компьютерной и микропроцессорной технике и микропроцессорным средствам управления (ОК-7, ПК-6, ПК-39);

  • программные средства расчета и моделирования электротехнологических процессов и установок (ПК-10);

  • основные типы микропроцессорных средств управления, их назначение и функциональные возможности (ПК-8, ПК-14).

Уметь:

  • использовать программные средства расчета и моделирования электротехнологических процессов (ПК-19);

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию о компьютерных и микропроцессорных средствах и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

  • свободно ориентироваться в номенклатуре и основных характеристиках микропроцессорных средств (ПК-14);

  • разрабатывать структуру и выбирать аппаратные и программные средства микропроцессорных систем управления ЭТУ (ПК-8, ПК-14);

  • программно реализовывать простые алгоритмы (ПК-14);

  • анализировать информацию о новинках компьютерных технологий и микропроцессорных средств (ПК-39).

Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

  • терминологией в области компьютерной и микропроцессорной техники (ОК-2);

  • навыками поиска информации об аппаратных и программных компьютерных и микропроцессорных средствах (ПК-6);

  • информацией о функциональных возможностях и технических параметрах микропроцессорных средств управления для использования при разработке ЭТУ (ПК-8);

  • навыками применения полученной информации при проектировании ЭТУ (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


Лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Области применения компьютерных и микропроцессорных средств в

электротехнологии

25

5

4

2

8

11

Подготовка типового расчета

2

Математические и схемотехнические основы микропроцессорной техники

15

5

6

6

--

3

Контрольная работа

3

Элементная база микропроцессорных средств

6

5

4

--

--

2

Тест: элементная база микропроцессорных средств

4

Микропроцессоры – основа современной автоматики, систем управления и обработки данных

10

5

6

2

--

2

Контрольная работа

5

Архитектура и принципы работы микропроцессора с фиксированной системой команд

14

5

6

2

4

2

Тест: архитектура и принципы работы микропроцессора

6

Архитектура и организация работы микропроцессорных систем

10

5

6

2

--

2

Тест: микропроцессорные системы

7

Разработка программного обеспечения микропроцессорных систем

16

5

4

4

6

2

Контрольная работа

8

Устройства ввода/вывода и связи микропроцессорных систем с объектом

11

6

4

--

4

3

Тест: устройства связи с объектом

9

Микропроцессорные системы управления

33

6

11

--

11

11

Подготовка типового расчета




Зачет

4

5,6

--

--

--

4

Защита лабораторных работ и типовых расчетов




Экзамен

36

6

--

--

--

36

Устный




Итого:

180




51

18

33

78





4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

5 семестр

1.Области применения компьютерных и микропроцессорных средств в электротехнологии

Понятие о компьютерных и микропроцессорных средствах как о совокупности аппаратных и программных решений. Особенности ЭТУ как объектов проектирования и управления. Компьютерные и микропроцессорные средства расчета, моделирования, автоматизации проектирования и управления ЭТУ, обучения персонала. Специализированные и универсальные средства компьютерной и микропроцессорной техники.

2. Математические и схемотехнические основы микропроцессорной техники

Представление информации в виде цифрового двоичного кода. Простейшие логические операции, логические элементы. Построение логических схем на основе таблиц истинности. Логические элементы с памятью. Счетчики, таймеры, дешифраторы. Арифметические, логические и сдвиговые операции над двоичными числами, примеры их схемотехнической реализации. Операции над двоичными числами со знаком и без знака.

3. Элементная база микропроцессорных средств

Основы микроэлектронных технологий. Схемотехника и технология интегральных микросхем. ТТЛ-логика, МОП-логика, их сравнительная характеристика. Схемы с жесткой, задаваемой и программно задаваемой логикой. Технико-экономическое обоснование совершенствования элементной базы компьютерных и микропроцессорных средств.

4. Микропроцессоры – основа современной автоматики, систем управления и обработки данных

Определение микропроцессора. Основные подходы к классификации микропроцессоров: по элементной базе (n-МОП, p-МОП, КМОП); по исполнению (одно- и многокристальные); по способу программирования (с фиксированной системой команд и с микрокомандным управлением); по возможности наращивания разрядности (с фиксированной и с наращиваемой разрядностью). Однокристальные микро-ЭВМ (однокристальные контроллеры), цифровые сигнальные процессоры. История развития микропроцессорной техники. Обобщенная структурная схема микропроцессора. Обрабатывающее устройство и устройство управления, взаимодействие между ними. Организация процесса обработки информации в микропроцессоре. Признаки результата операции. Понятие об архитектуре микропроцессора.

5. Архитектура и принципы работы микропроцессора с фиксированной системой команд

Программно-доступные элементы структуры. Выборка, дешифрация и выполнение команд микропроцессором. Цикл команды, машинный цикл. Временная диаграмма типового машинного цикла. Понятие о мультиплексировании шин.

Основные режимы обмена информацией окружения с микропроцессором: программно-управляемый, по прерыванию, режим прямого доступа к памяти.

Общее представление о системе команд микропроцессора. Формат команды, код операции, адрес, операнды. Примеры команд.

6. Архитектура и организация работы микропроцессорных систем

Архитектура микропроцессорной системы. Назначение, состав и варианты построения запоминающих устройств, устройств ввода/вывода. Классификация микропроцессорных систем, микро-ЭВМ и микроконтроллеры. Микропроцессорные системы с принстонской и гарвардской архитектурой. RISC-архитектура.

Адресное пространство микропроцессорной системы, распределение адресов между устройствами. Дешифрация адреса устройства.

Организация обмена информацией в микропроцессорной системе. Контроллеры устройств. Организация системной шины. Внутренний интерфейс микропроцессорной системы. Представление о стандартных внутрисистемных интерфейсах микропроцессорных систем.

Организация памяти микропроцессорных систем. Оперативные и постоянные запоминающие устройства микропроцессорных систем. Энергонезависимая память.

7. Разработка программного обеспечения микропроцессорных систем.

Основные этапы разработки программного обеспечения, модульный принцип построения программ. Типовые алгоритмические структуры.

Машинно-независимые и машинно-ориентированные языки программирования микропроцессорных систем: сравнительный анализ. Язык Ассемблера.

Разработка программного обеспечения на языке Ассемблера. Программная реализация типовых алгоритмических процедур.

6 семестр

8.Устройства ввода/вывода и связи микропроцессорных систем с объектом

Организация устройств ввода/вывода микропроцессорных систем. Понятие о вычислительных сетях, характеристики каналов и интерфейсов. Устройства связи с объектом. Устройства сбора и выдачи аналоговых и дискретных сигналов. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов.

9. Микропроцессорные системы управления

Структура систем автоматического управления с микропроцессорами и ЭВМ. Режимы работы управляющей ЭВМ в системах управления. Иерархическая структура микропроцессорных систем управления. Централизованные и распределенные системы. Алгоритмы управления. Понятие о визуализации технологического процесса.

Микропроцессорные средства управления. Выбор микропроцессорных средств управления по вычислительным возможностям и эксплуатационным характеристикам. Специализированные микропроцессорные средства управления: микропроцессорные регуляторы, программируемые контроллеры, встраиваемые однокристальные микро-ЭВМ для построения объектно-ориентированных комплексов. Их архитектура, функциональные возможности и применение. Программирование микропроцессорных средств управления.
4.2.2. Практические занятия

5 семестр

Использование средств автоматизации расчетов ЭТУ.

Построение логических схем.

Арифметические и логические операции над двоичными числами со знаком.

Построение различных устройств (счетчиков, таймеров) на базе логических элементов с памятью.

Функции арифметико-логического устройства микропроцессора.

Построение временных диаграмм и микропрограмм выполнения команд микропроцессором.

Организация адресного пространства микропроцессорной системы.

Программная реализация типовых алгоритмических процедур: сортировка данных, организация программно реализованного таймера, арифметическое умножение двоичных чисел и др.
6 семестр

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы

5 семестр

№ 1. Специальные возможности электронных таблиц Excel.

№ 2. Автоматизация расчетов с использованием среды MathCad.

№ 3. Изучение архитектуры микропроцессора с фиксированной системой команд.

№ 4. Программирование микропроцессорной системы.

6 семестр

№ 1. Организация операций ввода-вывода в микропроцессорной системе.

№ 2. Изучение среды разработки программного обеспечения программируемого промышленного контроллера.

№ 3. Программирование промышленного контроллера.
4.4. Расчетные задания

5 семестр

Типовой расчет «Математическое моделирование электротехнического устройства».

6 семестр

Типовой расчет «Разработка программного решения логического автомата управления электротехнологической установкой».
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовые проекты (курсовые работы) учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Предусматриваются встречи с ведущими специалистами предприятий, работающих в области автоматизации электротехнологических процессов (ООО «НПК «Элта» и др.).

Практические занятия включают, в том числе, работу с компьютерными симуляторами.

Лабораторные работы предусматривают работу с реальными микропроцессорными средствами и их компьютерными эмуляторами.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление типовых расчетов и отчетов по лабораторным работам и подготовку их к защитам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита типовых расчетов, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – экзамен (6 семестр).

Промежуточная аттестация (5 семестр) – дифференцированный зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за экзамен.

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. – М.: Высшая школа, 2005. 790 с.

  2. Автоматическое управление электротермическими установками. / Под ред. А.Д. Свенчанского. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 416 с.

  3. Погребисский М.Я. Микропроцессорные системы управления электротехнологическими установками: Учебное пособие. – М.: МЭИ, 2008. 92 с.

  4. Водовозов А.М. Элементы систем автоматики. – М.: Академия, 2006. 224 с.

б) дополнительная литература:

1. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1987. 304 с.

2. Информатика: базовый курс. / Под ред. С.В. Симоновича. – С.-Пб.: Питер, 2002. 640 с.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

MS Office, MathCad, Matlab & Simulink.

www.allenbradley.com; www.siemens.ru; www.russia.omron.com; www.ipc2U.ru; www.owen.com; www.icn.ru ; www.cta.ru.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций; класса персональных ЭВМ; лаборатории с учебно-отладочными микропроцессорными устройствами и программируемыми промышленными контроллерами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электротехника и энергетика» и профилю «Электротехнологические установки и системы».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Погребисский М.Я.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ФЭМАЭК

д.т.н., профессор Серебрянников С.В.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)

Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Для магистерской программы «Электрические аппараты управления и распределения энергии»
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Целью дисциплины является формирование современного мировоззрения в области управления качеством


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск