Industrial Controllers

Description: This course studies the purpose, structure, and operating principles of industrial controllers and their role in automated technological processes. It covers common hardware configurations, properties, and characteristics of controllers and their individual modules. Special emphasis is placed on software development, project structuring, programming, and debugging in accordance with the international standard IEC 61131-3. The course is designed to equip students with theoretical knowledge and practical skills in programming and applying industrial controllers within automation systems.

Amount of credits: 6

Пререквизиты:

• Programming Microcontrollers in C++

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• - изучить архитектуру и состав типовых серий промышленных контроллеров; - изучить принцип работы промышленный контроллеров; - изучить задачи, решаемые промышленными контроллерами в системах автоматизированного управления технологическими процессами; - приобрести практические навыки использования промышленных контроллеров в организации систем управления и контроля технологическими процессами.

Objective

• Отработать умение планировать, разрабатывать, реализовывать и корректировать комплексный процесс научных исследований в области автоматизации технологических процессов на базе промышленных контроллеров

Learning outcome: knowledge and understanding

• об устройстве и составе типовых серий промышленных контроллеров; об архитектуре и структуре промышленных контроллеров (ПК), их классификацию и маркировку, применение в САУ ТП; об использовании распределенных систем контроля и управления на базе промышленных контроллеров в реализации типовых средств технологического контроля и управления; о тенденциях развития современных процессорных систем управления объектами САУ ТП.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• - производить выбор управляющих контроллеров по требованиям, предъявляемым к автоматизируемому технологическому процессу; - определять структуру и производить выбор средств сопряжения контроллера с измерительными датчиками и исполнительными механизмами; - осуществлять выбор технических и программных средств передачи данных на «верхний» уровень САУ ТП.

Learning outcome: formation of judgments

• 1. Способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, осознавать перспективность интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки.

Learning outcome: communicative abilities

• 1. Способность эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, демонстрируя навыки руководства отдельными группами исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами, уметь проявлять личную ответственность, приверженность профессиональной этике и нормам ведения профессиональной деятельности.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• построения систем управления технологическим процессом на базе промышленных контроллеров S7-300, S7-1200, S7-1500; работы с инструментальными и аппаратными средствами тестирования и отладки работы промышленных контроллеров; программирования промышленных контроллеров.

Teaching methods

1. При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Topics of lectures

• Введение
• Принципы организации, архитектура и уровни иерархии автоматизированных систем управления технологическими процессами
• Конструкция и архитектура промышленных контроллеров
• Программирование промышленных контроллеров, Методики рационального выбора промышленных контроллеров, Условно-графические обозначения технических средств автоматизации
• Аппаратные средства промышленных окнтроллеров
• Модуль питания ПЛК, Процессорный модуль ПЛК
• Модули ввода дискретных сигналов, Модули вывода дискретных сигналов
• Модули ввода аналоговых сигналов, Модули вывода аналоговых сигналов
• Модули связи, Модули специального назначения
• Инструменты программирования промышленных контроллеров
• Прикладное программное обеспечение промышленных контроллеров в соответствии со стандартом МЭК 61131-3
• Типы и классы переменных проекта и их адресация
• Языки программирования промышленных контроллеров
• Особенности составления проектов в среде программирования промышленных контроллеров на примере TIA Portal
• Написание простой программы в TIA Portal