Лекция 1 ТСАУ по шаблону

1.

Для служебного пользования
(п. 85 Перечня сведений ВС)
Экз.№ 1
Дисциплина: «Технические средства
автоматизации и управления»
Лекция № 1
Введение
Руководитель занятия: начальник кафедры, к.т.н.,
доцент Кабанович С.Г.

2.

Учебные цели:
1. Уяснить цели и задачи изучения дисциплины, ее место в системе
подготовки специалиста.
2. Обосновать и показать место вычислительной техники в управлении
процессами и системами.
Учебные вопросы:
1. Цель, задачи и предмет изучения. Роль и место дисциплины в
системе подготовки специалиста.
2. Роль вычислительной техники в управлении процессами и
системами.
Литература:
1.Кабанович
С.Г.,
Джелаухян
А.Ю.
«Технические
средства
автоматизации и управления». Учебное пособие. Серпухов. 2020. Раздел
«Введение».

3.

Учебный вопрос № 1
Цель, задачи и предмет изучения. Роль и место
дисциплины в системе подготовки специалиста.

4.

4
Цель, задачи и предмет изучения. Роль и место дисциплины в системе подготовки
специалиста
Целями изучения дисциплины «ТСАиУ» являются:
обучение принципам построения КТС современных САиУ; принципов типизации,
унификации и агрегатирования при организации внутренней структуры КТС;
изучение методов функциональной, структурной, схемо- и системотехнической
организации, СрАиУ;
ознакомление с примерами типовых КТС в САиУ.
По окончании обучения курсанты должны:
Знать:
• типовую структуру систем автоматизации и управления;
• основные типы задач при управлении процессами;
• технические средства получения информации об объекте управления и
использования управляющей информации для воздействия на объект;
• человеко-машинный
интерфейс
системы
автоматизации
и
управления.
Уметь:
• рассчитывать параметры фильтрации сигналов.

5.

5
Цель, задачи и предмет изучения. Роль и место дисциплины в системе подготовки
специалиста
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
а) основная
• Кабанович С.Г., Джелаухян А.Ю. «Технические средства автоматизации и
управления». Учебное пособие. Серпухов. 2020.
б) дополнительная
• Густав Олссон, Джангуидо Пиани Цифровые системы автоматизации и
управления. СПб.: Невский Диалект, 2012.
• Управляющие вычислительные комплексы: Учеб.пособие/под ред.
Н.Л.Прохорова, 3-е изд. перераб. и доп.-М.:Финансы и статистика, 2003.352 с.
• Журналы «Современные технологии автоматизации», Датчики и
системы», «Автоматика, телемеханика и связь», обзорные статьи за 2013 –
2017гг.
• Кульгин М. Технология корпоративных сетей. Энциклопедия.-СПб.:Питер,
2013.-704 с.

6.

Учебный вопрос № 2
Роль вычислительной техники в управлении процессами и
системами.

7.

7
Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
Термин «процесс» означает последовательную смену
состояний какого-либо объекта.
Физический процесс - комбинации связанных
событий в системе, в результате которых изменяются,
перемещаются или запасаются материя, энергия и
информация
Технический процесс - процесс, физические
переменные которого можно измерить и изменить
техническими средствами

8.

8
Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
Любой физический процесс характеризуется
ВХОДОМ и
ВЫХОДОМ в виде:
материальных компонентов;
энергии,
информации.
Пример физического процесса : управление самолетом
Ввод энергии
Топливо к двигателям (турбинам)
Выход энергии
Движение самолета
Ввод информации
Управление
движением
аэродинамическими поверхностями
и
Измерение скорости, высоты, углов атаки,
Вывод информации крена, направления (курса)

9.

Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
9
Внешняя среда
Возмущения
Ввод
сырья
Ввод
энергии
ФИЗИЧЕСКИЙ/ТЕХНИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС
Ввод
информации
Вывод
информации
Рис.1.1 Обобщенная модель
физического/технического процесса
Выход
продукта
Вывод
энергии

10.

Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
10
Внешняя среда
Возмущения
Ввод
сырья
ФИЗИЧЕСКИЙ/ТЕХНИЧЕСКИЙ
Ввод
энергии
Вывод
энергии
ПРОЦЕСС
Ввод
информации
ввод
Выход
продукта
Вывод
информации
вывод
КОМПЬЮТЕР
Рис.1.2 Применение компьютера в
управлении процессом

11.

11
Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
Компьютеры выполняют 2 основные функции:
1) контролируют,
находятся
ли
параметры
технического процесса в заданных пределах;
2) инициируют
соответствующие
управляющие
воздействия, чтобы параметры оставались в этих
пределах даже при наличии внешних возмущений.
Компьютерная система управления должна быстро реагировать
на внешние события и постоянно обрабатывать поток входных
данных, чаще всего не имея возможности изменить их
количество или скорость поступления. Одновременно выполняя
другие операции, например обмен информацией с оператором,
вывод данных на экран и реакция на определенные сигналы.
Этот режим обработки данных получил специальное название -
режим реального времени (real-time mode).

12.

12
Роль вычислительной техники в управлении процессами и системами
Система - любой объект, который рассматривается, с одной
стороны, как единое целое, а с другой - как совокупность
связанных между собой определенным образом составляющих.
Цель системы - получить результат, качественно или
количественно превосходящий механическую (простую) сумму
результатов работы отдельных ее компонентов.
Системный анализ - есть методология исследования трудно
наблюдаемых и трудно понимаемых свойств сложных объектов,
основанная на том, что не игнорируется наличие тесной взаимосвязи
между большим числом как внутренних, так и внешних факторов,
определяющих поведение рассматриваемой системы; учитывается
имеющаяся неопределенность поведения системы в целом и отдельных ее
частей как результат действия случайных факторов и участия в системе
человека; учитываются изменения во времени свойств системы и внешней
среды.

13.

14.

Задание на самостоятельную работу
14
Тема следующего занятия (Лекция 2)
«Типовая структура автоматизированных систем управления
технологическими процессами»
Задание на самостоятельную работу
1. Доработать конспект, используя рекомендуемую литературу второй
вопрос лекции в части, касаемой методологии системного анализа сложных
технических систем. Кабанович С.Г., Джелаухян А.Ю. «Технические средства
автоматизации и управления.» Учебное пособие. Серпухов. 2020. Раздел
«Введение»

15.

English Русский Правила