7M07103 Автоматизация и управление производством (научно-педагогическое направление 2 года обуч) в АУНГ имени С. Утебаева

Дисциплины

• Педагогика высшей школы

  Дисциплина Педагогика высшей школы играет существенную роль при определении содержания высшего образования, а также в формировании содержательной модели подготовки специалиста. С развитием высшей школы в современных условиях приоритетными вопросами научных исследований в сфере ПВШ становятся исследования проблем системной организации учебного процесса, оптимизации информационного обеспечения, концептуально-проблемной деятельности, теоретических основ педагогической теории и педагогического мастерства.

  Кредитов - 5
  

• История развития автоматики и теории управления

  Формирование теории управления как точной научной дисциплины, имеющей свои базовые понятия и законы. Автоматы в древнем мире, в эпоху возрождения и средние века. Андроидная автоматика, первые роботы, промышленная революция. Механизация физического труда. Основные этапы в истории науки об управлении: теория автоматического регулирования, кибернетика, общая теория систем, современная теория управления. Интегративный характер теории управления, как науки об общности принципов и процессов управления в объектах различной физической природы. Проблема целостного понимания окружающего мира, как единого эволюционного процесса. Роль вычислительной техники и информатики в теории и технике управления. Управление как организация целенаправленного взаимодействия энергии, вещества и информации. Физическая теория управления; синергетический поход к проблемам управления. Автоматизированные технологии и производства

  Кредитов - 6
  

• Информационные технологии в науке и производстве

  Принципы обработки информации. Информация и формы ее представления. Информационные процессы и технологии. Современные тенденции развития программного обеспечения ЭВМ и сетей. Современные информационные технологии. Информационные системы.

  Кредитов - 3
  

• История и философия науки

  Дисциплина является необходимым компонентом содержания образования в подготовке магистрантов для дальнейшего повышения уровня научно-исследовательской работы. Дает возможность осмысления динамики развития науки, ее воздействия на развитие общества. Исторические знания позволяют будущему специалисту составить целостный образ науки, осознанно подойти к различным аспектам и контекстам исследования самой науки.

  Кредитов - 5
  

• Современные направления развития автоматизации непрерывных технологических процессов

  Фундаментальные проблемы и математические методы современной теории систем. Новые объекты и задачи управления в технике, экономике, социальных и биологических системах. Системный анализ. Сущность системного подхода к анализу объектов. Понятие система. Основные черты и свойства систем. Декомпозиция систем. Связи в системе и их классификация. Управление системами. Особенности организационного управления. Структура объекта управления. Нелинейные системы управления. Особенности нелинейных систем. Принципы линеаризации нелинейных систем. Методологические основы исследования и проектирования человеко-машинных технических систем. Системный подход к анализу и синтезу промышленных объектов. Системносозидательная парадигма. Основные категории, определения и признаки. Концептуальная модель. Особенности создания и развития. Теория создания, функционирования и гибели технических образований (ТОБ). Структура и функции. Множества ТОБ, операции и отношения между ними, модели. Синтез функциональной структуры. Функциональные, технические и алгометрические модели. Функционал значимости.Постановка задачи управления. Методология анализа и синтеза.

  Кредитов - 6
  

• Психология управления

  Психология управления изучает особенности личности руководителя: его управленческие потребности и способности, индивидуальную управленческую концепцию, включающую миссию и видение, управленческие замыслы, а также внутренне принятые им принципы и правила управления; способы взаимодействия руководителей в иерархически выстроенной управленческой подсистеме, их срабатываемости, определяющей успешность функционирования системы в целом.

  Кредитов - 2
  

• Проектирование систем автоматизации и управления

  Организация проектирования систем автоматизации и управления на базе единых стандартов. Стадии и этапы проектирования: техническое задание и техническое предложение, эскизный, технический и рабочий проекты. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Микропроцессорные управляющие устройства. Виды и типы схем. Структурные схемы систем управления. Функциональные схемыавтоматизации. Методика выполнения на базе государственных стандартов. Схемы автоматизации тепловых, массообменных процессов нефтехимических производств. Выбор измерительных устройств, преобразователей, управляющих устройств, исполнительных механизмов. Принципиальные электрические схемы. Правила выполнения схем. Схемы технологической сигнализации, сигнализации положения. Системы предаварийной защиты. Схемы управления электроприводами производственных механизмов. Принципиальные электрические схемы регулирования. Схемы внешних электрических и трубных проводок (соединений)

  Кредитов - 3
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Курс иностранного языка (профессиональный) рассчитан на обучающиеся магистерского уровня образования, прошедших на более ранних этапах обучения базовый курс языка, освоившие на уровне С1. Владение иностранным языком позволяет реaлизовать aспекты профессионaльной деятельности, тaкие как своевременное ознaкомление с инновaционными технологиями, тенденциями в рaзвитии науки и техники и в установлении профессиональных контактов с зaрубежными пaртнерaми. По прохождении дaнного материала обучaющиеся магистерского уровня обрaзования смогут ориентировaться в знaчительных потоках информации по нaправлению подготовки. Влaдение инострaнным языком повышaет конкуренто-способность мaгистра в рынке трудa.

  Кредитов - 5
  

• Аппаратное и программное обеспечение автоматизированных систем управления предприятием

  Подсистемы АСУП. Основные задачи, возникающие при построении информационных и управляющих подсистем. программное обеспечение систем управления технологическими процессами. Реализация систем автоматизации и управления в АСУП. Информационная подсистема. Основные задачи первичной обработки информации. Вычисление обобщенных показателей процесса. Алгоритмы учета и компенсации динамических связей между измеряемыми величинами. Способы прогнозирования показателей технологического процесса. Управляющая подсистема АСУП. Количественная оценка эффективности управления.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Компьютерные технологии автоматизации и управления

  Классификация моделей. Виды моделирования. Общая информация о физическом моделировании: концепции, плюсы и минусы. Классификация математики и моделей с различными устройствами: Как создать математическую модель: метод анализа реконструкции математических заметок. Экспериментальные и экспериментальные методы анализа построения математических заметок. Концепция работы и эксперимент с аудиторией. Методы получения статических и динамических свойств объектов и экспериментальной работы. Проверка адекватности математической модели. Критерий Фишера.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Техническое и информационное обеспечение систем управления

  Основные задачи, возникающие при построении информационных и управляющих подсистем. программное обеспечение систем управления технологическими процессами. Реализация систем автоматизации и управления в АСУП. Информационная подсистема. Основные задачи первичной обработки информации. Вычисление обобщенных показателей процесса. Определение интегральных и усредненных значений измеряемых величин. Вычисление неизмеряемых величин и оперативных технико-экономических показателей. Алгоритмы учета и компенсации динамических связей между измеряемыми величинами.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Математические методы и модели в инженерии

  Дисциплина Математические методы и модели в инженерии изучает основные понятияо математических моделяхи математических методах в инженерии.Рассматривает принципы построения математических моделей в инженерии, разработки и решение математических моделей реальных объектов и процессов с использованием современных средств вычислительной техники и стандартных пакетов прикладных программ. Методы теориивероятностей и математической статистики, теории дифференциальных уравнений и уравнений математической физики в инженерных задачах.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Телеконтроль и телеуправление

  Сообщения и сигналы. Особенности сообщений ТУ, ТС, ТИ. Методы синхронизации в системах с временным разделением сигналов. Модуляция и демодуляция. Помехоустойчивость при передаче непрерывных сигналов. Эффективность передачи. Помехоустойчивость при передаче дискретных сигналов. Оптимизация структуры сетей. Аналитические методы оптимизации при недогруженных линиях связи. Последовательностные (многотактные схемы). Информационные процессы и системы. Устройства ТУТС-ТИ. Статистические измерения и телеизмерения. Телеконтроль и техническая диагностика. Сети телемеханики.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Управление процессом разработки автоматизированных систем

  Методологические и теоретические основы управления организацией; сущность, содержание, цели, принципы и функции менеджмента и маркетинга; особенности планирования товарного ассортимента и управления портфелем заказов на продукцию современныхорганизаций; принципы, стратегии и методы формирования ценовой политики; основы принятия маркетинговых решений в сбытовых системах; особенности установления эффективных коммуникаций с деятелями рынка и потребителями; основы разработки эффективных маркетинговых программ для новых товаров. Управленческие функции для обеспечения эффективного функционирования предприятия. Анализ и решение конкретных управленческих и маркетинговых задач, возникающих в ходе функционирования предприятия; проведение маркетингового анализа поведения целевых потребителей нового товара, который производит предприятие; оценка эффективности проектов по производству новых товаров; анализ и формирование товарной, ассортиментной, сбытовой, ценовой и коммуникационной политики предприятия; осуществление контроля и проведения аудита деятельности предприятия.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Системы управления техническими процессами

  Содержание понятий управление и технологический процесс Понятие, состав и функции АСУ ТП Основные компоненты АСУ ТП Современные системы автоматизации управления технологическими процессами. SCADA-системы. Языки программирования контроллеров. Надежность АСУ ТП.

  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Мехатронные системы в робототехнике

  В содержание дисциплины входит: основные механические, электронные и компьютерные составляющие робототехнических и мехатронных систем, определение и терминология мехатроники и робототехники. Дисциплина раскрывает предпосылки, преимущества и перспективы развития и области применения мехатронных систем в робототехнике, структуру и принципы интеграции мехатронных и робототехнических систем, мехатронные модули вращательного движения на базе высокомоментных двигателей.

  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Интеллектуальные информационно-измерительные системы

  Место экспертных систем в теории искусственного интеллекта. Составные части ЭС: база знаний, механизм вывода, механизм приобретения и объяснения знаний, интеллектуальный интерфейс. Этапы проектирования ЭС: идентификация, концептуализация, формализация, реализация, тестирование, опытная эксплуатация. Участники процесса проектирования: эксперты, инженерыпо знаниям, конечные пользователи. Организация базы знаний. Модели представления знаний. Семантические сети. Фреймы. Продукционные системы. Логические модели. Логический и эвристический методы рассуждения в ИС. Рассуждения на основе дедукции, индукции, аналогии. Нечеткий вывод знаний. Приобретение знаний. Извлечение знаний из данных. Машинное обучение на примерах. Нейронные сети. Классификация моделей НС. Алгоритмы обучения нейронных сетей.

  Кредитов - 6
  

• Микропроцессорные устройства управления автоматизированных систем

  Архитектурные особенности и классификация микропроцессорных средств по назначению, разрядности, способу управления, конструктивнотехнологическим признакам. Основные задачи проектирования МПС. Организация подсистем обработки, управления, памяти. Структура ЦП, его программная модель и режимы функционирования, типовое ядро МПС. Организация двухуровневого управления МПС. Схемотехника и особенности организации шин адреса данных и управления. Характеристика машинных тактов и машинных циклов. Структурная схема и временные диаграммы работы системного генератора и системного контроллера. Техника организации последовательного и параллельного интерфейсов. Структура, режимы работы, программная модель. Форматы команд задания режимов и управления приѐмом/передачей. Программируемые контроллеры прямого доступа к памяти, их структура, функциональные возможности, программные модели, подпрограммы инициализации, диаграммы состояний, схемы подключения к системной магистрали. Алгоритмы обслуживания запросов прерывания, реализованные в данных контроллерах. Структура, программные модели, форматы команд инициализации и обслуживания, особенности программирования. Каскадное включение нескольких контроллеров прерываний.

  Кредитов - 6
  

• Автоматизация процессов бурения

  Буровая установка как объект контроля, регулирования и автоматизации. Назначение буровой контрольно-измерительной аппаратуры (БКИА) и средств автоматики.Контрольноизмерительная аппаратура как первая ступень автоматизации производства. Технологический контроль при сооружении скважин. Буровой технологический комплекс. Классификация БКИА. Условия эксплуатации и требования к БКИА. Аппаратура для контроля параметров процесса бурения. Аппаратура контроля эффективности бурения скважин. Неразрушающий контроль бурового оборудования и инструмента. Аппаратура для проведения специальных исследований в скважинах. Аппаратура для определения свойств материалов, жидкостей и реагентов, используемых в технологических процессах. Аппаратура для контроля показателей, характеризующих состояние техники безопасности и охраны труда при выполнении буровых работ. Автоматизация технологических процессов при сооружении скважин. Общие сведения о буровой как об объекте автоматизации и регулирования. Регулируемый привод в бурении скважин. Критерии и алгоритмы регулирования процесса бурения. Общие сведения об автоматических системах подачи долота. Оптимальное автоматическое управление процессом бурения скважин. Автоматизация спуско-подъемных операций. Техническое обслуживание БКИА и средств автоматики.

  Кредитов - 5
  

• Интегрированная логистическая поддержка продукции на этапах жизненного цикла

  Управление жизненным циклом продукции. Этапы жизненного цикла продукции. Оценка качества продукции на этапах жизненного цикла. Автоматизации процессов жизненного цикла продукции. PDM системы. Методики создания единого информационного пространства на предприятиях.

  Кредитов - 5
  

• Теория автоматов

  Способы задания автомата, канонические уравнения, диаграмма Мура. Изоморфизм автоматов, приведенный автомат. Теорема о единственности приведенного автомата, эквивалентного данному. Абстрактные автоматы. Следствие из теоремы Мура о длине слова, отличающего конечные автоматы. Достижимость оценки длины слова отличающего конечные автоматы. Эксперименты с автоматами. Задача синтеза минимального автомата распознавателя. Конечные автоматы как сверхакцепторы. Теорема Мак-Нотона. Конечные автоматы в лабиринтах. Автоматы с камнями, автоматы с краской. Полугруппа автомата, связьопераций над автоматами с операциями над их полугруппами. Понятие подавтомата и гомоморфного образа автомата. Вербальные операции над автоматами. Системы автоматов с ограниченным числом входов. Полнота системы двухместных автоматов. Линейные автоматы. Проблема полноты для линейных автоматов относительно суперпозиции. Алгоритмическая неразрешимость проблемы полноты для конечных систем автоматов относительно суперпозиции и обратной связи. Теорема Кудрявцева о континууме предполных классов автоматов для операций суперпозиции и обратной связи. Системы автоматов, явно содержащие булевы функции. Проблема разрешимости задачи полноты для них.

  Кредитов - 5
  

• Алгоритмическое и программное обеспечение средств и систем автоматизации

  Классификация по режиму работы, функциональной развитости, информационной мощности, характеру протекания управляемого процесса по времени. Функции АСУ ТП и их содержание. Информационно-вычислительные и управляющие функции. Регулирование отдельных параметров, многосвязное и каскадное регулирование, логическое управление, программное управление, оптимальное управление процессами в установившемся и переходном режимах с адаптацией и без нее. Особенности технологических процессов как объектов управления. Управляющие, возмущающие и выходные параметры. Автоматизированные системы управления технологическими процессами, основные понятия иерархических автоматизированных систем управления. Виды обеспечений АСУ ТП. Алгоритмическое обеспечение АСУ ТП. Алгоритмическое обеспечение АСУ ТП. Оценка интервалов дискретизации непрерывных технологических параметров. Алгоритмы аналитической градуировки датчиков, экстра- и интерполяции дискретно-измеряемых величин. Программное обеспечение верхнего уровня АСУТП.

  Кредитов - 5
  

• Информационные каналы систем управления

  Схема передачи данных в информационных каналах (ИК) систем управления технологическими процессами. Математические модели и методы для анализа и исследования процессов в дискретнонепрерывном ИК. Описание характеристик сигналов и систем во временной области. Модель сигнала и ее модификации в задачах обработки информации и управления. Несингулярный случайный процесс. Временная дискретизация непрерывного сигнала и функция отсчетов. Детерминированная и стохастическая модель отбора в информационном канале и еѐ свойства. Линейная дискретная динамическая операция. Цифровой фильтр. Линейные динамические операции над случайными последовательностями. Основные характеристики выходного сигнала дискретного фильтра (математическое ожидание, корреляционная функция). Операция восстановления непрерывного сигнала, математическое описание различных реализующих ее элементов. Восстановление случайного сигнала. Весовая функция результирующего линейного оператора. Эргодическиесвойства сигнала в дискретнонепрерывном ИК. Характеристики точности ИК, различные схемы выделения погрешности. Исследование точности дискретной передачи и обработки непрерывных данных в программно-аппаратном канале, схема выделения случайной ошибки. Методика расчета точности ИК систем управления для случайных сигналов с экспоненциально-косинусной корреляционной функцией. Метод учета способа получения цифрового эквивалента в АЦП. Модель учета погрешности, возникающей вследствие квантования сигналов по уровню.

  Кредитов - 5
  

• Автоматизация процессов нефтехимических производств

  Системы регулирования с использованием добавочных информационных сигналов. Автоматизация процессов сушки и выпарных аппаратов. Системы контроля, сигнализации и регулирования параметров. Особенности автоматизации процессов с псевдосжиженным слоем. Каскадные и комбинированные систем регулирования. Автоматизация стабилизационных колонн в процессах гидроочистки и каталитического риформинга. Системы регулирования качественных показателей. Автоматизация процессов абсорбции и десорбции газов, обезвоживания и обессоливания нефти и газового конденсата. Введение сложных систем регулирования Автоматизация процессов сепарации и подогрева нефтепродуктов. Автоматизация трубчатых печей. Автоматизация теплоэнергетических установок: паровых и водогрейных котлов, атмосферного и вакуумного деаэраторов. Декомпозиция задачи управления. Регулирование температуры и качественных показателей процесса горения трубчатых печей с использованием дополнительных информационных сигналов. Системы защиты.

  Кредитов - 5
  

• Интегрированные системы проектирования и управления автоматизированных и автоматических производств

  Структура и функции интегрированной системы проектирования и управления. Понятия о MES и ERP системах. Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления им. Промышленные контроллеры, сети и интерфейсы. Интерфейс токовая петля. Интерфейсы RS-232, RS-485, HART-протокол. Модель открытых систем OSI. Наиболее распространенные промышленные сети: Modbus, Profibus, CAN. Сетевое оборудование. SCADA-системы: основные понятия, функциональные характеристики. Технические и эксплуатационные характеристики SCADAсистем. Понятие автоматизированного рабочего места (АРМ). SCADA-система TraceMode 6: основные возможности и области применения. Основные понятия о базах данных. Промышленныебазыданных. Microsoft SQL Server и Industrial SQL Server. Распределенные системы управления (DCS). Инвариантные методы моделирования процессов управления и методы программно-аппаратной реализации проектных процедур.

  Кредитов - 5
  

• Информационные системы управления качеством в автоматизированных и автоматических производствах

  Управление качеством как фактор успеха предприятия в конкурентной борьбе. Подходы к управлению качеством продукции. Механизм управления качеством. Компьютерная система менеджмента качества Основные этапы жизненного цикла продукции. Функции автоматизированных систем в процессе жизненного цикла продукции. Интегрированная информационная среда. Информационная модель изделия в автоматических и автоматизированных системах. Компьютерная система менеджмента качества Система менеджмента качества. Стандарты системы менеджмента качества. Организация проектирования системы менеджмента качества. Методы управления качеством Структура компьютерной системы управления качеством. Информационное обеспечение СМК. Программные средства, используемые для управления качеством. Тенденции и предпосылки развития СМК. Проектирование информационных систем управления качеством. Технологии проектирования информационных систем. Функционально-ориентированное (структурное) проектирование. Объектно-ориентированное проектирование. CASE-системы. Методы и инструментальные средства для построения компьютерной системы менеджмента качества

  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• • Организовывать эффективную и стрессоустойчивую работу, выполняемую индивидуально или коллективно для решения профессиональных задач, планировать и оценивать результаты работы
• • Создавать физические, математические и компьютерные модели объектов профессиональной деятельности, применять математические методы при решении инженерных задач, использовать современные программные продукты
• • Собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать информацию по тематике исследования, использовать достижения науки, техники и технологии в своей профессиональной деятельности, общаться и выражать свои мысли на иностранном языке в профессиональной среде, научно аргументировать и убеждать при обосновании решений
• • Использовать методы современной экономической теории при оценке эффективности разрабатываемых и исследуемых систем и устройств, а также результатов своей профессиональной деятельности
• • Проектировать объекты профессиональной деятельности, их системы и элементы, рассчитывать и определять параметры и показатели, исследовать и формировать рациональные режимы работы оборудования, анализировать и оценивать внедрение новых технологий
• • Осуществлять теоретические и экспериментальные исследования в объектах профессиональной деятельности, планировать и организовывать работу по обслуживанию, эксплуатации и ремонту оборудования, контролировать и оценивать техническое состояние оборудования, разрабатывать рекомендации, составлять аналитические отчеты по теоретической или экспериментальной работе

Похожие ОП