6B07124 Автоматизированные электромеханические системы в АУЭС

Овладение методами высшей алгебры и аналитической геометрии для их применения при решении математических и прикладных задач. Изучаются основные понятия математического анализа: числовые последовательности и пределы, пределы функций; производная функции от одной переменной и ее приложения, неопределенный интеграл, определенный интеграл, геометрические приложения определенного интеграла и важные для будущего специалиста понятия комплексного числа и комплексной функции

Особенности возникновения специальности. Принципы построения системы профессиональной подготовки будущих специалистов. Особенности современной системы обучения по специальности. Общекультурные компетенции и дисциплины в подготовке специалиста по специальности. Профессиональные компетенции и дисциплины по специальности. Виды информационных систем. Компьютерные сети и мировые информационные ресурсы. Системы управления базами данных.

Обеспечение фундаментальной физической подготовки, позволяющей будущим специалистам ориентироваться в научно-технической информации, использовать физические принципы и законы, а также результаты физических открытий в тех областях техники, в которых они будут трудиться.

Курс дает подготовку к осознанному и углубленному изучению специальных дисциплин и получение навыков самостоятельной практической работы по решению возникающих прикладных задач. Изучаются: дифференциальное и интегральное исчисление функции нескольких переменных, экстремум функций нескольких переменных, теория рядов, дифференциальные уравнения и их приложения, а также используется компьютер для решения прикладных задач

Изучаются базовые понятия алгебры логики, характеристики и свойства базовых и интегрированных логических элементов, применение для решения логических задач компьютерных математических приложений, правила и приборная база синтеза логических схем и операций в электроэнергетике и электротехнике на основе базовых и интегрированных логических элементов, программируемых логических контроллеров, применение законов и функций алгебры логики в системах автоматического управления и диагностики на объектах электроэнергетики.

Обучение студентов навыкам подготовки и решения инженерно-технических и информационных задач, освоение и получение навыков работы с помощью современных вычислительных средств. По окончанию курса студент будет владеть современной технологией разработки алгоритмов и программ, языком программирования С, технологией отладки и решения задач.

Изучается свойства и методы расчёта линейных электрических цепей при постоянных токах и напряжениях; методика расчёта электрических цепей однофазного синусоидального тока в комплексной форме; схемы соединения и расчёт симметричных и несимметричных режимов трёхфазных цепей со статической нагрузкой. Закрепление полученных знаний происходит на лабораторных занятиях на универсальных лабораторных стендах УИЛС. Используются программные продукты Mathcad, Electronics Workbench.

Дисциплина ставит своей целью изучить возобновляемые источники энергии, их использованию в общем энергобалансе страны, принципы преобразования энергии в технологиях ВИЭ. Изучается разнообразие видов возобновляемых источников энергии, их потенциал в настоящем времени и на перспективу, условия работы основных элементов таких энергоустановок в процессе эксплуатации, структура организаций управления работой систем энергоустановок на основе ВИЭ, влияние технологий ВИЭ на окружающую среду и экологию.

Обучающиеся изучают методы и принципы моделирования систем автоматического управления; временные и частотные характеристики типовых звеньев; передаточные функции разомкнутых и замкнутых систем; алгебраические и частотные критерии устойчивости непрерывных и цифровых систем; синтез систем по заданным показателям качества регулирования, а также проводят анализ статических и динамических характеристик систем;.

Освоение законов механики, молекулярной физики, термодинамика; электричество и магнетизм; уравнения Максвелла; физика колебаний и волн; квантовая физика и физика атома; физика твердого тела; атомное ядро и элементарные частицы, необходимых как для освоения других дисциплин физико-математического и технического профиля, так и в профессиональной деятельности.

Тепловые и промышленные электрические станции как основные составляющие теплоэнергетических систем. Энергоиспользование в промышленном и теплотехнологическом производстве. Теплоэнергетические системы основных отраслей экономики страны. Классификация теплоэнергетических установок. Теплотехнические принципы работ и энергетические характеристики теплоэнергетических установок. Энергетические ресурсы теплотехнологических производств. Режимы и графики теплопотребления промышленного предприятия. Классификация систем централизованного теплоснабжения. Источники тепла в системах централизованного теплоснабжения промышленных предприятий. Использование нетрадиционных источников тепла и внутренних (вторичных) энергоресурсов.

Изучаются устройство и принцип действия элементов цифровых систем управления: микроконтроллеров, цифровых сигнальных процессоров основе базовых и интегрированных логических элементов, программируемых логических контроллеров, способы составления и реализации алгоритмов управления в микропроцессорных системах.

Изучаются основные законы и операции алгебры логики, методы минимизации логических функций, оптимизации количества и номенклатуры логических элементов, математическое описание, схемная и приборная реализация логических операций, анализ и синтез логических схем и операций в электроэнергетике и электротехнике, применение программируемых логических контроллеров, элементы математической логики в компьютерных математических приложениях.

Изучаются: методика анализа и расчёта переходных процессов в линейных электрических цепях с использованием классического и операторного методов; основные соотношения теории симметричных пассивных четырёхполюсников; характеристики, описывающие идеальные частотные электрические фильтры; теория цепей с распределёнными параметрами. Закрепление полученных знаний происходит на лабораторных занятиях на универсальных лабораторных стендах УИЛС. Используются программные продукты Mathcad, Electronics Workbench.

Изучение физических явлений в электротехнических материалах при нахождении их в электромагнитном поле. Анализ и оценка состояния и свойств электротехнических материалов электрических машин и коммутационных аппаратов при воздействии на них различных эксплуатационных факторов. Область применения электротехнических материалов в электроэнергетике.

Сведения о концептуальном проектировании баз данных; о языковой среде реляционных систем управления базами данных; технологии баз данных, основные понятия и определения; стандартная архитектура систем баз данных; изучаются концепции построения вычислительных сетей, формируются знания по компоновке сетей, физической среде передачи данных, дать представление о сетевой архитектуре и работе сети в системах управления принципы построения компьютерных сетей; изучаются основные типы сетевых архитектур, основные топологии и аппаратные компоненты компьютерных сетей, методы доступа к среде передачи данных, базовые технологии локальных сетей.

изучение вопросов, связанных с областью применения различных типов электрических машин и трансформаторов, принципом действия и устройством. Физические явления, происходящие в электрических машинах и трансформаторах при различных режимах работы и их математическое описание. Основные характеристики электрических машин и трансформаторов.

Дисциплина ставит целью ознакомить студентов с классификацией электрических аппаратов, применяемых при производстве, передаче, распределении и потреблении электрической энергии, их конструкцией, характеристиками и основными параметрами, принципом действия, условиями выбора, а также принципами элементарных испытаний. Дисциплина также знакомит с основными измерительными устройствами: щитовыми, измерительными приборами с функцией передачи информации, многофункциональными измерительными приборами, современными измерительными трансформаторами.

Изучение схем и режимов работы систем возбуждения синхронных генераторов, трансформаторов, выбор оборудования на подстанциях. Схемы распределительных устройств. Собственные нужды электростанций и подстанций. Системы измерений на электрических станциях и подстанциях. Конструктивные особенности и принципы построения электрических сетей и систем. Современные методы расчета режимов в электрических сетях и системах. Основные требования к качеству электроэнергии и способов их поддержания в электрических сетях. Применение программ RastrWin и PSCAD при расчетах режимов в электрических сетях и системах. Оптимизация режимов работы по реактивной мощности и напряжению.

Приводятся системы управления движением на базе микроконтроллеров (МК) и цифровых сигнальных процессоров, которые обеспечивают построение гибкой и высокопроизводительной системы управления электроприводом, применение интеллектуальных систем управления нагрузкой и скоростью электродвигателя позволяющим увеличить КПД электроприводов. Проводится синтез автоматических систем управления электроприводами, рассматриваются инверсные уравнения для основных составляющих обобщенного алгоритма синтеза, обобщенный алгоритм синтеза нелинейных систем управления электроприводами, организация процедуры вычислений.

Преобразователи электрической мощности, применяемые в электроприводе. Выпрямители, управляемые выпрямители. Тиристорные регуляторы напряжения. Бесконтактные коммутирующие устройства. Преобразователи частоты с управляемым выпрямителем и широтно-импульсной модуляцией. Элементная база, принцип действия, схемные решения, характеристики. Расчет и выбор силовых пребразователей.

Назначение электромашинных устройств в современных системах автоматики. Электродвигатели шаговые, для микроперемещений, моментные, принцип действия, характеристики; электрические машины как преобразователи механических величин в электрические (сельсины, тахогенераторы, поворотные трансформаторы), принцип действия, характеристики; управление электромашинными устройствами автоматики; выбор и расчет параметров.

Изучается международная и нормативно-законодательная база РК, стандарт ОHSAS 18001; система стандартов безопасности труда; Трудовой кодекс РК; опасные и вредные условия труда; меры обеспечения оптимальных и допустимых условий труда; техника безопасности и электробезопасность («Защитное заземление и зануление», «Электробезопасность в электроустановках до 1000 В», «Основы электробезопасности»); пожарная безопасность.

В дисциплине изучаются общие закономерности электромеханического преобразования энергии, структуры и характеристики различных систем автоматизированного электропривода, режимы работы приводов различного назначения. Рассматриваются методы расчета параметров, статических и динамических характеристик, выбора элементов автоматизированного электропривода различного назначения.Теоретические знания подкрепляются мощным лабораторным практикумом. Современные стенды с применением отработанных методик позволяют приобрести навыки работы с автоматизированными электроприводами ведущих мировых производителей.

Изучаются принципы и последовательность математического моделирования элементов АЭМС, математическое описание, формализация моделей, имитационное и аналитическое моделирование, выбор методов решения систем дифференциальных уравнений, особенности реализации моделей в математических компьютерных приложениях «MATLAB» и «Mathcad». Выработка практического навыка компьютерного моделирования электродвигателей, преобразователей, элементов систем управления и электропривода в целом.

Дисциплина ставит своей целью изучить основы выработки, передачи и распределения энергии, характеристики потребителей электроэнергии, требования к надежности систем, применяемые аппараты коммутации и защиты, выбор оборудования. Изучаются принципы расчета электрических нагрузок на разных уровнях напряжения;способы компенсации реактивной мощности, выбор силовых и измерительных трансформаторов, основы составления однолинейных схем.

Дисциплина рассматривает основные полупроводниковые элементы на основе p-n переходов, логические основы построения на их основе полупроводниковых приборов, а также функциональных узлов комбинаторной логики. Изучается использование Assembler для реализации алгоритмов управления в микропроцессорных системах.

Рассматриваются функциональная схема цифровой системы автоматического управления технологическими процессами, динамические характеристики линейных импульсных систем управления, структурные представления цифровых систем, элементная база и синтез линейных цифровых систем, расчет параметров и выбор элементов.

Принцип частотного управления двигателями переменного тока. Преобразователи частоты, применяемые в электроприводе: с управляемым выпрямителем и широтно – импульсной модуляцией. Элементная база, силовые схемы и системы управления. Законы частотного регулирования. Расчет и выбор преобразователей частоты для регулируемого электропривода

Излагаются основные понятия разработки математических моделей и алгоритмов интеллектуальных систем управления технологическими процессами средствами электропривода различного целевого назначения, отличающихся конструкцией движителей, элементами мехатроники и платформами реализации программного обеспечения. Описаны методы и средства развития интеллектуальной составляющей во всех уровнях систем управления технологическими процессами средствами электропривода.

Излагаются назначение электропривода в машинных технологиях, особенности типовых структур и характеристики систем автоматизированных электроприводов механизмов циклического действия, алгоритмы управления электроприводов различного назначения, средства управления и программирования электропривода. Полученные знания и навыки позволяют выбрать типы электропривода и рассчитать мощности электродвигателя крановых механизмов, лифтов, экскаваторов, составлять схем управления электроприводами механизмов циклического действия, а также являются основой для эксплуатации автоматизированной системы электропривода механизмов циклического действия

Изучаются вопросы оптимизации режимов работы производственных механизмов с целью снижения потерь электроэнергии; анализ наиболее энергоемких процессов и механизмов, определение возможностей регулируемого электропривода; выбор систем и схем электропривода, расчет алгоритмов управления координатами АЭП, минимизирующих потери мощности в элементах и агрегатах в целом.

В дисциплине изучаются энергетические вопросы электромеханического преобразования энергии, причины и составляющие потерь энергии в электроприводах, рассматриваются методы расчета и анализа энергетических показателей, способы повышения энергоэффективности элементов автоматизированного электропривода и электропривода в целом, современные высокоэффективные системы электропривода.

Излагаются особенности типовых структур и характеристики систем автоматизированных электроприводов механизмов непрерывного действия с постоянным моментом сопротивления, с моментом сопротивления, зависящим от скорости и с кривошипно-шатунной передачей, алгоритмы управления электроприводов различного назначения, средства управления и программирования электропривода. Полученные знания и навыки позволяют выбрать типы электропривода механизмов непрерывного действия и рассчитать мощности, составлять схем управления электроприводами механизмов непрерывного действия, а также являются основой для эксплуатации автоматизированной системы электропривода механизмов непрерывного действия.

Общие принципы построения и математическое описание систем автоматического управления электроприводами. Понятие о регулировании координат электропривода, методы и способы реализации. Функции, выполняемые автоматизированными системами управления электроприводами (АСУ ЭП). Показатели качества управления. Расчет и выбор параметров регуляторов.

Изучаются основные этапы и методы обработки результатов исследований, современное промышленное производство гибких автоматизированных системах, принципы построения математических моделей технологических процессов и оборудования, элементов теории сбора и переработки технологической информации, формирования сигналов управления, основы научной организации труда.

Излагаются основные понятия, функции и структуры SCADA системы, взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством, математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения SCADA системы проектирования и управления; их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами отрасли; примеры применяемых в отрасли SCADA систем.

Устройство и принцип действия силовых и управляющих элементов автоматизированного электропривода; расчет статических и динамических характеристик и выбор информационно – измерительных и силовых элементов различных систем электропривода.

Рассматриваются цели автоматизации и основные функции систем управления электроприводами (СУЭП). Приводится обзор развития и современное состояние СУЭП, терминология, основные определения, условные обозначения, классификация электрических систем СУЭП, логическое управление электроприводами, системы управления скоростью электроприводов постоянного и переменного тока, системы управления положением исполнительного органа, а также адаптация в СУЭП, принципы построения и математическое описание систем управления электроприводами.

Излагаются особенности статических и динамических режимов работы типовых производственных механизмов, их классификация в качестве нагрузки для автоматизированного электропривода, правила выбора систем АЭП, элементов электромеханической системы в соответствии с нагрузочной диаграммой и тахограммой механизма, возможности повышения энергетических показателей производственных агрегатов средствами АЭП. Полученные знания и навыки позволяют правильно выбрать и рассчитать параметры привода при проектировании, модернизации а также являются основой для грамотной эксплуатации современных систем электропривода.

Дисциплина представляет собой комплекс теоретического материала и практических примеров, необходимых для освоения принципов и способов представления данных в академическом письме. Уделено особое внимание на алгоритм действий для написания научных статей и научно-исследовательских работ. Отрабатываются такие навыки, как постановка целей и задач, описание методик исследования, описание статистической информации, графиков и диаграмм, формулирование выводов исследования, реферирование научной литературы, оформление ссылок на источники и другие.

Учебный курс, позволяющий помочь студенту получить знания о государственных мерах противодействия коррупции, дает возможность понимания сущности современных мировоззренческих проблем, их источников и теоретических вариантов решения, а также принципов и идеалов, определяющих цели, средства и характер деятельности людей. Изучает воздействие технологических процессов на состояние окружающей среды, виды и источники загрязнений, способы и методы очистки, категорирование экологической опасности производства и санитарно-защитных зон, а также параметры и характеристики чрезвычайных ситуаций различного характера, прогнозирование их последствий, методику определения количества и структуры потерь. Освоение концепции современной экономики, перехода экономики Казахстана на принципиально новую траекторию развития. Организация предпринимательской деятельности по производству и реализации востребованной конкурентоспособной продукции. Изучение основных теорий мотивации, лидерства для решения управленческих задач. Владение современными технологиями управления персоналом. Изучение основных моделей инновационного развития, методов реализации инноваций; взаимосвязей инновационной активности и конкурентоспособного развития предприятий.

Изучаются нормативные документы, регламентирующие проектирование; последовательность и содержание этапов проектирования электропривода; порядок изучения свойств рабочей машины, для которой предназначается электрический привод; формулирование требований, касающихся статических и динамических свойств разрабатываемого электропривода; эксплуатационные характеристики систем электропривода постоянного и переменного тока; оценка эффективности и выбор системы электропривода; составление схем, расчет и выбор элементов АЭП; расчет и анализ статических и динамических характеристик.

Изучаются нормативные документы, регламентирующие проектирование; последовательность и содержание этапов проектирования систем автоматизации технологических процессов; назначение электропривода в технологическом процессе, требования к статическим и динамическим характеристикам электропривода; порядок изучения свойств и параметров технологических процессов; составление схем, расчет и выбор элементов САУ ТП.

Составлять кинематические и функциональные схемы, касаемо к электроприводу типовых производственных механизмов, классифицировать электрические приводы, правильно выбирать двигатель электрического привода по мощности, проверять электрический двигатель по нагреву.

Владеть способами и методами планирования и организации производства и соблюдения правил техники безопасности, охраны труда и экологии. Демонстрировать способность применять нормы и правила промышленной и экологической безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда. Определять базовые основы в области естественно-научных дисциплин, а также понимать структуру и функции правовой, антикоррупционной, экологической и экономической культуры, безопасности жизнедеятельности и принципов академической честности.

Демонстрировать и применять базовые математические, физические и другие естественнонаучные знания, а также теоретические основы электротехники, электрических цепей и электромагнитного поля в междисциплинарном контексте для решения электроинженерных задач.

Применять на практике нормативные документы, составлять цифроаналоговые системы управления электропривода, аналоговые и цифроаналоговые системы управления электропривода, читать и составлять схемы управления автоматизированного электропривода.

Использовать современные компьютерные, информационные технологии, цифровую технику и программное обеспечение в электроэнергетики, демонстрировать навыки работы в компьютерных сетях.

Осуществлять расчет параметров, характеристик, выбор электрических машин, цифровых систем автоматизированного электропривода и коммутационных электрических аппаратов, знать особенности современных электротехнических материалов и владеть навыками работы с техникой высокого напряжения.

Участвовать в разработке и проектировании элементов электроустановок электростанций и энергетических комплексов на основе возобновляемых источников энергии. Применять системы мониторинга энергии ветра и солнечной радиации.

Определять эффективные производственно-технологические режимы работы объектов теплоэнергетики и электроэнергетики, осуществить выбор методов и средств измерений для контроля состояния теплотехнического оборудования, принимать решения в области энерго- и ресурсосбережения. Применять практические навыки экономии энергоресурсов и повышения энергоэффективности, навыки инженерных методов расчета энергетических агрегатов и систем, обеспечивающих наиболее эффективные методы производства и разумного использования энергии.

Разрабатывать монтаж, ремонт, наладку, испытание и эксплуатацию электротехнического оборудования электрических станций, электросетей и систем электроснабжения всех типов предприятий, диагностику электромеханических систем полупроводниковых преобразователей энергии с цифровым управлением, цифровых терминалов релейной защиты.

Описывать кинематические и функциональные схемы электропривода типовых производственных механизмов, определить особенности механических нагрузок различных производственных механизмов.