Проєктування компонентів інформаційно-керуючих систем - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни
Рівень вищої освіти Другий (магістерський)
Галузь знань 12 Інформаційні технології
Спеціальність 126 Інформаційні системи та технології
Освітня програма Інтегровані інформаційні системи
Статус дисципліни Нормативна
Форма навчання очна(денна)/заочна/дистанційна
Рік підготовки, семестр 1 курс, осінній семестр
Обсяг дисципліни 105 годин (36 годин – Лекції, 18 годин – Лабораторні, 51 годин – СРС)
Семестровий контроль/ контрольні заходи Залік
Розклад занять http://rozklad.kpi.ua
Мова викладання Українська
Інформація про керівника курсу / викладачів

Лектор: доц., к.т.н., с.н.с. Кравець Петро Іванович

Лабораторні: ст.викладач Яланецький Валерій Анатолійович
Розміщення курсу https://campus.kpi.ua
Обсяг дисципліни 105 годин (36 годин – Лекції, 18 годин – Лабораторні, 51 годин – СРС) Семестровий контроль/ контрольні заходи Залік Розклад занять http://rozklad.kpi.ua/Schedules/ScheduleGroupSelection.aspx Мова викладання Українська Інформація про
керівника курсу / викладачів

Лектор: доц., к.т.н., с.н.с. Кравець Петро Іванович

peter_kravets@kpi.ua,

моб. +38(050)

Лабораторні: ст.викладач Яланецький Валерій Анатолійович, @gmail.com,

моб. +38(097)

Розміщення курсу https://campus.kpi.ua

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Опис дисципліни. Сучасні досягнення інформаційних технологій проектування систем управління для різних класів об’єктів і технологічних процесів пов’язані з широким впровадженням в практику проектування та реалізації систем управління засобів обчислювальної техніки, інструментальних систем та спеціальних мов і засобів програмування, що регламентуються міжнародними стандартами, а також впровадженням нової елементної бази для побудови систем управління - вільно програмованих контролерів. Використання таких технологій і реалізація на їх основі систем управління технічними об’єктами потребує фахівців з відповідними знаннями в цій галузі.

Предметом вивчення навчальної дисципліни: є сучасні принципи побудови інформаційно-керуючих системи, їх архітектура, засоби реалізації, моделювання та налагодження для різних типів об’єктів.

Міждисциплінарні зв’язки. Вивчення дисципліни базується на знаннях, навичках та уміннях, отриманих під час вивчення студентами дисциплін математичного циклу, теорії систем, моделювання процесів та систем, теорії автоматичного керування, алгоритмічного та програмного забезпечення систем управління.

Знання, одержані при вивчені даної дисципліни використовуються в дисциплінах: «Проектування інформаційно-керуючих систем», «Цифрові та оптимальні системи управління», «Проектування інформаційних систем», у курсовому та дипломному проектуванні.

Мета навчальної дисципліни. Метою вивчення дисципліни є формування у майбутніх фахівців знань та вмінь застосування сучасних методів та засобів проектування, реалізації, налаштування та дослідження інформаційно-керуючих систем і отримання навиків використання таких систем та технологій своїй практичній роботі.

Основні завдання навчальної дисципліни

Знання:

- принципів побудови інформаційно-керуючих систем, їх архітектуру та засобів реалізації;

- алгоритмів функціонування, технології проектування та технологій налагодження інформаційно-керуючих систем для різних класів обєктів;

- сучасних програмних засобів для проектування, моделювання та налагодження інформаційно-керуючих систем .

Уміння:

  • обґрунтовано вибирати архітектуру інформаційно-керуючих систем при розв’язані відповідних практичних задач;

  • обґрунтовано вибирати технічні та програмні засоби для реалізації інформаційно-керуючих систем;

  • розробляти моделювати та досліджувати моделі об’єктів управління;

  • налагоджувати конкретні інформаційно-керуючих системи;

  • використовувати сучасні програмні засоби та середовища для розробки, налаштування та дослідження комп’ютеризованих систем управління різних типів.

Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Пререквізити: Студенти повинні мати знання з дисциплін “Вища математика”, „Комп’ютерна техніка та технології”, „Моделювання компонентів інформаційних систем”, “Теорія автоматичного управління”, “Електроніка та мікропроцесорна техніка” “Моделювання процесів та систем” та інші.

Постреквізити: Після вивчення дисципліни студенти зможуть використати набуті знання та вміння при проектуванні, моделюванні та налагодженні інформаційних систем, комп'ютеризованих систем управління, інформаційно-керуючих систем, систем прийняття рішень, використовуючи для цього сучасні програмні середовища.

Зміст навчальної дисципліни

Лекційні заняття

Розділ 1. Розділ 1 Архітектура та різновиди ІКС

Тема 1.1 Основні різновиди ІКС.

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення.

Тема 2.1 Технологічні забезпечення ІКС різного функціонального призначення

Тема 2.2 Технічні засоби ІКС.

Тема 2.3 Технічні засоби передачі та обміну інформацією,

Тема 2.4. Програмні засоби ІКСУ.

Розділ 3.Людино-машиний інтерфейс ІКС

Тема 3.1. Людино-машинний інтерфейс (НМІ) ІКС.

Розділ 4. Надійність ІКС.

Тема 4.1 Надійність ІКС.

Розділ 5. ІКС небезпечних об'єктів

Тема 5.1 ІКС небезпечних об'єктів.

Розділ 6. Система ПАЗ в ІКС

Тема 6.1 Система ПАЗ.

Лабораторні заняття

1) Аналіз ОА та розробка структур централізованої АСК;
2) ВОА із підтримкою стандарту IEEE 754;
3) Керуюча програма для віртуального контролера CoDeSys;
4) АРМО та інформаційний обмін з ВК через OPC-шлюз;
5) Програмування у режимі відстеження на моях Texno ST та Texno FBD;
6) Звіт тривог та СПАД-архів на АРМО;
7) Взаємодія АРМО із зовнішніми базами даних.

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

  1. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. М.:Горячая линия – Телеком, 2009. – 608 с., ил.

  2. Благовещенская М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учеб. Для вузов/М.М.Благовещенская, Л.А.Злобин.- М.:Высш.шк., 2005. – 768 с.: ил.

  3. Автоматизація виробничих процесів: підручник./І.В.Ельперін, О.М.Пупена, В.М.Сідлецький, С.М.Швед.- К.Видавництво Ліра-К. 2015 – 378 с.

  4. Деменков Н.П. SCADA-системы как инструмент проектирования АСУ ТП: Учебное пособие - М. : Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2004.- 328 с.

  5. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУ ТП: Проектирование и разработка. Учебно-практическое пособие. – М.: Инфра-Инженерия, 2008. – 928 стр.

  6. Комплект методичних посібників виданих кафедрою, конспект лекцій.

Допоміжна література

  1. Наладка средств автоматизации и автоматики систем регулирования. Справочное пособие / А.С. Клюев, А.Г. Лебедев, С.А. Клюев, А.Г. Гаврилов. М.: Энергоатомиздат, 1989, - 386 с.

  2. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справ. пособие. Под ред. А.С.Клюева. - М.: Энергоиздат, 1990. - 464 с

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

№ з/п Назва теми лекції та перелік основних питань
(перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)
1

Вступ

Лекція 1. Зміст, мета та задачі дисципліни. Зв’язок з другими дисциплінами та її значення в підготовці інженерів за фахом. Звітність та література до вивчення дисципліни.

Класифікація інформаційних систем і місце інформаційно-керуючих систем в їх загальній класифікації. Класифікація ІКС технічними об’єктами: вбудовані системи, автономні системи, локальні системи автоматики, АСУ ТП у виробництві, АСУ диспетчеризації, комп’ютеризовані інтегровані системи АСУП і АСУ ВП. Різновиди структур технічних систем управління: централізовані, віддалені, розподілені, ієрарх

Література: [1,2,3]

Завдання на СРС Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
2

Розділ 1 Архітектура та різновиди ІКС

Тема 1.1 Основні різновиди ІКС.

Лекція 2-4. Основні різновиди ІКС. Архітектура ІКС. Вимоги до архітектури. Найпростіша ІКС. Розподілена та багаторівнева ІКС. Відкриті ІКС. Засоби досягнення відкритості ІКС.

Локальні ІКС. Структури локальних ІКС. Типова функціональна схема локальної ІКС. Основні технічні засоби реалізації локальних ІКС. Задачі, що вирішуються локальними ІКС.

ІКС розподіленими дискретними об’єктами та процесами, роботоризованними комплексами та гнучкими автоматизованими виробництвами.

АСУТП як ІКС Призначення, структура, різновиди АСУТП. Структура багаторівневого керування в АСУ ТП.

Автоматизовані системи управління виробничим процесом (АСУВП) як ІКС. T-FACTORY. MES – системи керування виробництвом в реальному часі.

Комп’ютерно-інтегровані системи як ІКС. Структурні схеми комп’ютерно-інтегрованих систем управління. Горизонтальна інтеграція. Вертикальна інтеграція.

Інформаційні мережеві потоки. Моделі інформаційних потоків. Основні алгоритми обробки інформації в ІКС. Єдиний час в ІКС.

Література: [1,2,3]

Завдання на СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
3

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення.

Тема 2.1 Технологічні забезпечення ІКС різного функціонального призначення.

Лекція 5. Особливості ІКС складними об’єктами. Типова функціональна схема складних ІКС та її функціональні задачі. Узагальнені характеристики ІКС. Організаційна структура ІКС. Документування в ІКС. Види забезпечень ІКС: технічне, програмне, математичне, інформаційне, організаційне

Література: [1,2,3]

Завдання на СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
4

Тема 2.2 Технічні засоби ІКС.

Лекція 6-8. Технічні засоби ІКС: засоби отримання інформації, засоби обробки інформаційних потоків, засоби передачі та обміну інформацією, засоби використання інформаційних даних. . Вимоги до технічних засобів. Загальні підходи до вибору технічних засобів при проектуванні ІКС

Технічних засобів отримання інформації: датчики, первинні і вторинні перетворювачі. Технічні засоби використання інформаційних даних. виконавчі органи і механізми, засоби сигналізації і фіксації інформації, регулятори.

Технічних засобів обробки інформації. Контролери для систем автоматизації. Типи ПЛК Програмовані логічні контролери.. Архітектура. Характеристики. Приклади ПЛК. Комп'ютер в системах автоматизації. Комп'ютер як контролер. Комп'ютер для спілкування з оператором. Промислові комп'ютери.

Література: [1,2]

Завдання на СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
5

Тема 2.3 Технічні засоби передачі та обміну інформацією.

Лекція 9-11. Промислові мережі і інтерфейси. Загальні відомості про промислові мережі. Модель OSI. Физичний рівень. Канальний рівень. Мережевий рівень. Транспортний рівень. Сеансовий рівень. Рівень представлень. Прикладний рівень. Критика моделі OSI.

Інтерфейс Rs-485. Принцип побудови. Стандартні параметри. Узгодження лінії з передавачем та приймачем. Топологія мережі на основі інтерфейсу Rs-485. Усунення стану невизначеності лінії. Наскрізні струми. Вибір кабелю. Розширення можливостей.

Інтерфейси Rs-232 і Rs-422. Інтерфейс «токова петля». НАrt-протокол. CAN. Фізичний рівень. Канальний рівень. Прикладний рівень Canopen. Електронні специфікації пристроїв Canopen.

Profibus. Фізичний рівень. Канальний рівень Proflbus DP. Резервування. Опис пристроїв. Modbus. Фізичний рівень. Канальний рівень. Прикладний рівень.

Промисловий Ethernet. Особливості Ethernet. Фізичний рівень. Канальний рівень. Modbus TCP. Profibus. Протокол DCON.

Безпровідні локальні мережі. Проблеми безпровідних мереж і можливості їх рішення. Bluetooth. Zigbee і Ieee.802.15.4. Wi-fi і IEEE 802.11. Порівняння безпровідних мереж.

Використання інтернет-технологій в автоматизованих системах управління. Основні поняття технологій інтернету. Принципи управління через інтернет. Мікро-веб-сервери. Позитивні сторони і недоліки управління через інтернет. Проблеми такого управління і їх вирішення.

Мережеве устаткування. Повторювачі інтерфейсу. Концентратори. Перетворювачі інтерфейсу. Перетворювачі інтерфейсу, що адресуються. Міжмережеві шлюзи. Інше мережеве устаткування. Кабелі для промислових мереж.

Література: [1]

Завдання для СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
6

Тема 2.4. Програмні засоби ІКСУ.

Лекція 12-13. Різновиди та особливості програмних засобів ІКСУ. Засоби графічного програмування. Бази даних. Операційні системи реального часу. ОРС-сервери. Мови програмування вільно програмованих контролерів по міжнародному стандарту МЕК 61131-3. Функціональні блоки стандартів МЭК 61499 і МЭК 61804. CoDeSys. ISBGRAF. SCADA-пакети Функції SCADA Різновиди SCADA

Література: [1,4]

Завдання для СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
7

Розділ 3. Людино-машинний інтерфейс ІКС

Тема 3.1. Людино-машинний інтерфейс (НМІ) ІКС.

Лекція 14. Людино-машинний інтерфейс. Історія розвитку. Забезпечення роботи в аномальних умовах. Нормативні засади відповідно до стандарту «ISA101: Human Machine Interfaces for Process Automation Systems». Життєвий цикл. Вимоги до ефективного функціонування. Особливості роботи комп’ютеризованого НМІ. Способи та елементи відображення стану об'єкта. Розробка відеокадрів мнемосхем ЛМІ. Зображення технологічного обладнання та засобів автоматизації. Колірна гама. Урахування недоліків зору у операторів. Представлення інформації. Формат даних. Використання графіків. Особливості проектування систем сигналізації. SCADA/HMI. Мережні архітектури НМІ.

Література: [3]

Завдання для СРС.. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
8

Розділ 4. Надійність ІКС.

Тема 4.1 Надійність ІКС.

Лекція 15-16. Основні поняття і визначення показників надійності.. Резервування. Загальні принципи резервування. Резервування ПЛК і пристроїв вводу-виводу даних. Резервування процесорних модулів. Резервування джерел живлення. Резервування промислових мереж: Profibus, Modbus, CAN, Ethernet, безпровідних мереж. Оцінка надійності резервованих систем.

Література: [1]

Завдання для СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції. .Підготовка до контрольної роботи.
9

Розділ 5. ІКС небезпечних об'єктів

Тема 5.1 ІКС небезпечних об'єктів.

Лекція 17. Функціональна безпека.. Види небезпечних промислових об'єктів. Класифікації вибухонебезпечних зон. Класифікація вибухонебезпечних технологічних блоків. Вибухово-пожежна і пожежна небезпека. Вимоги до технічних засобів. Маркірування вибухобезпечного устаткування. Вибір і монтаж вибухонебезпечного технологічного устаткування та апаратних засобів. Іскробезпечний електричний ланцюг. Блоки іскрозахисту. Правила використання іскробезпечних пристроїв.

Література: [1],

Завдання для СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.
10

Розділ 6. Система ПАЗ в ІКС

Тема 6.1 Система ПАЗ.

Лекція 18. Сучасна концепція безпеки. Призначення системи ПАЗ. Задачі системи ПАЗ. Архітектура системи ПАЗ. Зв'язок системи ІКС з системою ПАЗ. Операторські панелі системи ПАЗ. Секретність в системах ПАЗ.

Література: [5]

Завдання для СРС. Поглиблене вивчення матеріалів лекції.

Лабораторні заняття

№ Назва лабораторної роботи Кількість ауд. годин
1

1. Аналіз ОА та розробка структур централізованої АСК

Література: [6]

 3
2 2. ВОА із підтримкою стандарту IEEE 754
Література: [6]		 3
3 3. Керуюча програма для віртуального контролера CoDeSys
Література: [6]		 3
4 4.  АРМО та інформаційний обмін з ВК через OPC-шлюз
Література: [6]		 3
5 5. Програмування у режимі відстеження на мовах Texno ST та Texno FBD
Література: [6]		 2
6 6. Звіт тривог та СПАД-архів на АРМО
Література: [6]		 2
7

Взаємодія АРМО із зовнішніми базами даних

Література: [6]

 2

Самостійна робота студента/аспіранта

№ з/п

 Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання Кількість годин СРС
1

Вступ

Література: [1,2,3]

 1
2

Розділ 1 Архітектура та різновиди ІКС. Тема 1.1 Основні різновиди ІКС.

Література: [1,2,3]

 1
3

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення. Тема 2.1 Технологічні забезпечення ІКС різного функціонального призначення.

Література: [1,2,3]

 2
4

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення. Тема 2.2 Технічні засоби ІКС.

Література: [1,2]

 4
5

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення. Тема 2.3 Технічні засоби передачі та обміну інформацією.

Література: [1]

 4
6

Розділ 2. Принципи та технології забезпечення вирішення задач в ІКС об’єктами різного функціонального призначення. Тема 2.4. Програмні засоби ІКСУ.

Література: [1,4]

 5
7

Розділ 3. Людино-машинний інтерфейс ІКС. Тема 3.1. Людино-машинний інтерфейс (НМІ) ІКС.

Література: [3].

 4
8

Розділ 4. Надійність ІКС. Тема 4.1 Надійність ІКС.

Література: [1]

 4
9

Розділ 5. ІКС небезпечних об'єктів. Тема 5.1 ІКС небезпечних об'єктів.

Література: [1]

 4
10

Розділ 6. Система ПАЗ в ІКС. Тема 6.1 Система ПАЗ.

Література: [5]

 4

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які ставляться перед студентом:

  • відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу;

  • на лекції викладач користується власним презентаційним матеріалом; відпрацьовує практичну частину на віртуальній машині з встановленою відповідною РСУБД; використовує гугл-диск для викладання матеріалу поточної лекції, додаткових ресурсів, лабораторних робіт та інше; викладач відкриває доступ до певної директорії гугл-диска для скидання електронних лабораторних звітів та відповідей на МКР;

  • на лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу, усі питання, уточнення та ін. студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час;

  • лабораторні роботи захищаються у два етапи – перший етап: студенти виконують завдання на допуск до захисту лабораторної роботи; другий етап – захист лабораторної роботи. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

  • модульні контрольні роботи пишуться на лекційних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.); результат пересилається у файлі до відповідної директорії гугл-диску;

  • заохочувальні бали виставляються за: активну участь у підготовці лекційних матеріалів; участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць; презентацій по одній із тем СРС дисципліни тощо. Кількість заохочуваних балів на більше 10;

  • штрафні бали виставляються за: невчасне відпрацювання та здачу лабораторної роботи

.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:

  1. виконання та захист 7 лабораторних робіт;

  2. виконання 2 модульних контрольних робіт (МКР);

  3. заохочувальних та штрафних балів.

Система рейтингових балів та критерії оцінювання

Лабораторні роботи

Загальна кількість балів – 50. Оцінка:

  • «відмінно», повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 90% потрібної інформації) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 7 балів;

  • «добре», достатньо повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 75% потрібної інформації) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 4-5 балів;

  • «задовільно», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 50% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 3 бали;

  • «достатньо», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 30% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 1-2 бали;

  • «незадовільно», незадовільна відповідь та/або не оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 0 балів.

За кожне запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка знижується на 1 бал.

Модульні контрольні роботи

Загальна кількість балів – 30. Кожна модульна контрольна робота містить три теоретичних запитання (завдання). Кожне запитання (завдання) оцінюється у 5 балів. Перелік питань наведений у додатках.

Оцінка:

  • «відмінно», повна відповідь (не менш ніж 90% потрібної інформації) – 13-15 балів;

  • «добре», достатньо повна відповідь (не менш ніж 75% потрібної інформації), або повна відповідь з незначними помилками – 10-12 балів;

  • «задовільно», неповна відповідь (але не менш ніж 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 7-9 бали;

  • «достатньо», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 30% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 3-6 бали;

  • «незадовільно» - 0-2 бали. Незадовільна відповідь (неправильний розв’язок задачі), потребує обов’язкового повторного написання в кінці семестру.

Заохочувальні бали

– за виконання творчих робіт з кредитного модуля (наприклад, участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць тощо); за активну роботу на лекції (питання, доповнення, зауваження за темою лекції, коли лектор пропонує студентам задати свої питання) 1-2 бали, але в сумі не більше 10;

– презентації по СРС – від 1 до 5 балів.

Міжсесійна атестація

За результатами навчальної роботи за перші 7 тижнів максимально можлива кількість балів –37 (3 лабораторні роботи та МКР-1). На першій атестації (8-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 10 балів.

За результатами 14 тижнів навчання максимально можлива кількість балів – 65 балів (5 лабораторні та МКР-2. На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 20 балів.

Максимальна сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:

RD = 7*rлаб+2*rмкр + (rз - rш ) = 80 + (rз - rш),

де rлаб – бал за лабораторну роботу;

rмкр – бал за написання МКР ;

rз – заохочувальні бали за активну участь на лекціях, презентації, участь в олімпіадах, конкурсі роботи, наукові роботи за тематикою дисципліни (0…10);

rзш – штрафні бали.

Залік

Умовою допуску до заліку є зарахування всіх лабораторних робіт, написання обох модульних контрольних робіт та стартовий рейтинг не менше 30 балів.

На заліку студенти виконують письмову контрольну роботу. Кожен білет містить три теоретичних запитання (завдання). Перелік теоретичних питань наведений у додатках 1 та 2. Кожне запитання (завдання) оцінюється у 7 балів.

Система оцінювання питань

Загальна кількість балів – 20. Оцінка:

  • «відмінно», повна відповідь, не менше 90% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до рівня «умінь», (повне, безпомилкове розв’язування завдання) – 18-20 балів;

  • «добре», достатньо повна відповідь, не менше 75% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до рівня «умінь або є незначні неточності (повне розв’язування завдання з незначними неточностями) – 14-17 балів;

  • «задовільно», неповна відповідь, не менше 50% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до «стереотипного» рівня та деякі помилки (завдання виконане з певними недоліками) – 10-13 балів;

  • «достатньо», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 30% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 6-9 балів;

  • «незадовільно», відповідь не відповідає умовам до «задовільно» – 0-5 балів.

Сума стартових балів та балів за екзаменаційну контрольну роботу переводиться до екзаменаційної оцінки згідно з таблицею:

Таблиця 1. Переведення рейтингових балів до оцінок за університетською шкалою

Кількість балів Оцінка
100-95 Відмінно
94-85 Дуже добре
84-75 Добре
74-65 Задовільно
64-60 Достатньо
Менше 60 Незадовільно

Не зараховані лабораторні роботи або

не зарахована модульна контрольна робота

 Не допущено

Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

  • перелік теоретичних питань, які виносяться на семестровий контроль наведено в Додатку 1;

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено доцент, к.т.н., с.н.с. Кравець Петро Іваноович

Ухвалено кафедрою ІСТ (протокол № 1 від 30.08.2021 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету[1] (протокол № 1 від 30.08.2021 р.)

[1] Методичною радою університету – для загальноуніверситетських дисциплін.

Додаток 1

Перелік теоретичних питань на залік

Завдання для поточного та підсумкового контролю

Наведіть класифікацію інформаційних систем і місце інформаційно-керуючих систем в їх загальній класифікації.

Охарактеризуйте наступні типи систем управління технічними об’єктами: вбудовані системи, автономні системи, локальні системи автоматики, АСУ ТП у виробництві, АСУ диспетчеризації, комп’ютеризовані інтегровані системи АСУП і АСУ ВП.

Охарактеризуйте наступні різновиди структур технічних систем управління: централізовані, віддалені, розподілені, ієрархічні.

Опишіть архітектуру ІКС.

Сформулюйте вимоги до архітектури ІКС.

Охарактеризуйте найпростішу ІКС.

Охарактеризуйте розподілені та багаторівневі ІКС.

Опишіть характеристики відкритих ІКС та засоби досягнення відкритості ІКС.

Опишіть локальні ІКС та їх структуру.

Опишіть закони регулювання, які відносяться до класичних, модифікваних та інтелектуальних.

Охарактеризуйте методики вибору та розрахунків налагоджуваних параметрів регулятора, виходячи з моделі та характеристик ОУ і завдань контурів ІКС.

Охарактеризуйте ІКС розподіленими дискретними об’єктами та процесами, роботоризованними комплексами та гнучкими автоматизованими виробництвами.

Охарактеризуйте АСУТП як ІКС, їх призначення, структуру, різновиди..

Опишіть структуру ієрархічної ІКС багаторівневого керування в АСУ ТП.

Ваші уявлення про автоматизовані системи управління виробничим процесом (АСУВП) як ІКС.

Охарактеризуйте MES – системи керування виробництвом в реальному часі.

Охарактеризуйте комп’ютерно-інтегровані системи як ІКС.

Наведіть структурні схеми комп’ютерно-інтегрованих систем управління.

Опишіть особливості ІКС складними об’єктами.

Охарактеризуйте вимоги до алгоритмів керування та проектування.

Наведіть типову функціональну схему складної ІКС та опишіть її функціональні задачі.

Охарактеризуйте потоки інформації в ІКС.

Поясніть, що таке єдиний час в ІКС.

Опишіть узагальнені характеристики ІКС.

Охарактеризуйте методи і системи забезпечення ІКС науково-технічною інформацією.

Охарактеризуйте організаційну структуру ІКС.

Охарактеризуйте технічні засоби і системи ІКС.

Опишіть класифікацію технічних засобів ІКС.

Охарактеризуйте вимоги до технічних засобів ІКС.

Опишіть загальні підходи до вибору технічних засобів при проектуванні ІКС: датчиків, первинних і вторинних перетворювачів, засобів видачі, приймання і фіксації інформації, автоматичних регуляторів і виконавчих пристроїв.

Охарактеризуйте модель OSI.

Охарактеризуйте інтерфейс Rs-485.

Охарактеризуйте топологію мережі на основі інтерфейсу Rs-485.

Охарактеризуйте інтерфейси Rs-232 і Rs-422.

Охарактеризуйте інтерфейс «токова петля».

Охарактеризуйте НАrt-протокол.

Охарактеризуйте мережу CAN.

Охарактеризуйте інтерфейс Profibus.

Охарактеризуйте мережу Modbus.

Охарактеризуйте промисловий Ethernet.

Охарактеризуйте безпровідні локальні мережі.

Охарактеризуйте проблеми безпровідних мереж і можливості їх рішення.

Використання інтернет-технологій в автоматизованих системах управління.

Опишіть основні поняття технологій інтернету.

Охарактеризуйте принципи управління через інтернет.

Охарактеризуйте Мікро-веб-сервери.

Позитивні сторони і недоліки управління через інтернет. Проблеми такого управління і їх вирішення.

Охарактеризуйте мережеве устаткування.

Охарактеризуйте овторювачі інтерфейсу, концентратори та перетворювачі інтерфейсу.

Охарактеризуйте міжмережеві шлюзи.

Охарактеризуйте кабелі для промислових мереж.

Охарактеризуйте контролери для систем автоматизації.

Охарактеризуйте програмовані логічні контролери.

Які Ви знаєте типи ПЛК.та їх характеристики

Охарактеризуйте використання комп'ютера в ІКС.

Охарактеризуйте промислові комп'ютери.

Ваші уявлення про технології ситуаційного управління ІКС.

Охарактеризуйте ІКС небезпечних об'єктів.

Охарактеризуйте види небезпечних промислових об'єктів.

Опишіть класифікація вибухонебезпечних технологічних об’єктів.

Опишіть вимоги до технічних пристроїв, що використовуються в ІКС вибухово-пожежних- і пожежно-небезпечних об’єктах.

Опишіть маркірування вибухобезпечного устаткування.

Опишіть іскробезпечний електричний пристрій та блоки іскрозахисту

Охарактеризуйте поняття «Функціональна безпека»

Охарактеризуйте рівні функціональної безпеки.

Ваші уялення про людино-машинний інтерфейс у АСУТП.

Охарактеризуйте нормативні вимоги до людино-машиного інтерфейсу АСУ відповідно до стандарту «ISA101: Human Machine Interfaces for Process Automation Systems».

Опишіть вимоги до ефективної працездатності. людино-машиного інтерфейсу АСУ.

Опишіть життєвий цикл ефективної працездатності. людино-машиного інтерфейсу

Опишіть особливості роботи комп’ютеризованого людино-машиного інтерфейсу . АСУ та умов роботи оператора.

Охарактеризуйте людину-оператора як елемент системи «людина-машина».

Охарактеризуйте можливості .оптимізації роботи людини-оператора .

Охарактеризуйте технології представлення інформації в людино-машинному інтерфейсі .

Охарактеризуйте властивості, переваги та недоліки відкритих АСУ.

Охаракктеризуйте засоби досягнення відкритості АСУ.