7M07201 Автоматизация и цифровизация металлургических процессов в Satbayev University

Дисциплина изучает современную роль и содержание психологических аспектов в управленческой деятельности. Рассматривается улучшение психологической грамотности обучающегося в процессе реализации профессиональной деятельности. Самосовершенствуется в области психологии и изучает состав и устройство управленческой деятельности, как на местном уровне так и в зарубежном. Рассматривается психологическая особенность современных управленцев.

Содержание дисциплины «Распределенные системы управления» рассматриваются вопросы выбора структуры и состава технических и программных средств распределенных систем управления. Распределенную систему управления (РСУ, DCS - Distributed Control System) можно определить как систему, состоящую из множества устройств, разнесенных в пространстве, каждое из которых не зависит от остальных, но взаимодействует с ними для выполнения общей задачи.Максимальные преимущества распределенной системы достигаются, когда контроллеры работают автономно, а обмен информацией между ними сведен к минимуму.

Содержание дисциплины «Цифровые системы управления» включает в себя изучение математического аппарата описания цифровых систем, описания цифровых систем во временной и частотных областях, синтеза цифровых регуляторов при автоматизации производственных процессов. Получение знаний о принципах построения и особенностях применения цифровых систем управления, условиях выполнимости и производительность цифровых систем управления и их применение в автоматизации технологических процессов в промышленности.

Курс рассчитан на магистрантов технических специальностей для совершенствования и развития иноязычных коммуникативных умений в профессиональной и академической сфере. Курс знакомит обучающихся с общими принципами профессионального и академического межкультурного устного и письменного общения с использованием современных педагогических технологий (круглый стол, дебаты, дискуссии, анализ профессионально-ориентированных кейсов, проектирование).

Курс включает методы очистки сточных вод, понятие экологической безопасности металлургической отрасли. Проблему образования сточных вод. Механический способ и реагентная химическая очистка для очистки промышленных стоков. Безреагентные способы: электрохимический, электроионитовый, применение ионообменных смол, озонирование. Методы механической очистки. Устройства для механической очистки: решетки, барабанные сетки, отстойники, фильтры, песколовки, нефтеловушки, смоложиромаслоуловители и др.

Содержание дисциплины «Системы оптимального управления» включает в себя изучение математических методов оптимального управления на основе классического вариационного исчисления, основ принципа максимума и метода динамического программирования. Рассматриваются модели и методы программного и стабилизирующего оптимального управления. Отдельно рассмотрены методы синтеза интеллектуальных систем оптимального управления. Подготовка высококвалифицированных кадров, владеющих основами исследования и построения оптимальных систем управления на основе методов классического вариационного исчисления.

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний по основам организации управления отходами металлургической отрасли, изучение классификации металлургических отходов. Изучение безопасного размещения и утилизации отходов, определение размещения отходов без причинения вреда здоровью населения и нанесения ущерба окружающей среде. Удаление отходов за счет средств производителя. Физико-химические, технологические и экологические аспекты переработки наиболее характерных видов отходов металлургической отрасли. Выбор и обоснование технологических схем переработки металлсодержащих отходов.

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний и навыков по основным процессам теплообмена металлургических процессов, видам теплопередачи. Изучение процесса теплопроводности, влияния различных факторов на коэффициент теплопроводности. Расчеты стационарных задач по теплопроводности через однослойную, плоскую, цилиндрическую и шаровую стенку. Изучение основных процессов при конвективном тепловом потоке. Изучение теплообмена посредством процесса излучения. Выполнение расчетов по сложному теплообмену. Методы решения задач нестационарной теплопроводности. Теория нагрева тонких и массивных тел.

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний и навыков по основам технологии переработки урансодержащего сырья, по технологическим схемам гидрометаллургической переработки урановых руд, взаимодействию выщелачивающих реагентов с урановыми рудами, по определению качественного и количественного состава урановых растворов. Изучение теории ионного обмена, переработки урановых растворов с использованием катионитов и анионитов. Определение способов десорбции урана из ионитов. Изучение аппаратуры ионообменных и экстракционных процессов. Переработка урановых растворов с использованием алкиламинов.

Рассмотрены процессы, происходящие в металлургических системах, с позиций термодинамики и кинетики. Приведены характеристики равновесных и неравновесных процессов и состояний металлургических систем. Теоретические положения и выводы о строении и свойствах металлических, оксидных и сульфидных систем. Базовые расчеты по термодинамике и кинетике процессов металлургических процессов. Расчет термодинамических и кинетических параметров с использованием современных цифровых программ (софт) для расчетов.

Приобретение магистрантами знаний по основным расчетам пирометаллургических процессов, включающих расчеты материальных и балансовых потоков технологий основных критических металлов с учетом ресурсо- и энергосбережения, выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования с учетом инновационности современных конструкций. Расчеты гидрометаллургических процессов и аппаратов основных современных технологий выщелачивания и экстракционных процессов, входящих в «щадящую металлургию».

По дисциплине «Надежность системы управления и ее элементы» рассматриваются основные термины, определения и понятия в теории надежности, количественные показатели надежности возобновляемых и не возобновляемых технических систем, основные методы расчета надежности сложных систем, типы тесты на надежность, вопросы резервного копирования и определения надежности резервных систем. Для закрепления теоретических материалов представлены стандартные задачи. А также вопросы надежности систем автоматизации и управления.

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний и навыков по устойчивым пирометаллургическим технологиям переработки минерального сырья: изучение энергосбережения в пиро-процессах: взвешенная плавка для производства штейна, процессы рафинирования штейна и конвертирование с получением черновой меди, металлотермические процессы. Изучение устойчивых гидрометаллургических технологий переработки минерального сырья: влияния распространения диффузии на потенциал растворения в системах выщелачивания минерального сырья; подземное выщелачивание редкоземельных элементов, технологии биогидрометаллургия

В рамках курса магистранты освоят методологические и теоретические основы педагогики высшей школы, научатся использовать современные педагогические технологии, планировать и организовывать процессы обучения и воспитания, овладеют коммуникативными технологиями субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и магистранта в образовательном процессе вуза. Также магистранты изучат управление человеческими ресурсами в образовательных организациях (на примере высшей школы).

Предмет философии науки, динамика науки, специфика науки, наука и преднаука, античность и становление теоретической науки, основные этапы исторического развития науки, особенности классической науки, неклассическая и постнеклассическая наука, философия математики, физики, техники и технологий, специфика инженерных наук, этика науки, социально-нравственная ответственность ученого и инженера.

Содержание дисциплины включает характеристику качественных и количественных показателей надежности технических систем, их вероятностную и статистическую оценку по результатам испытаний, изучение основных методов расчета надежности восстанавливаемых и не восстанавливаемых систем, анализ необходимости и выбор кратности резервирования, рассмотрение методов и моделей технической диагностики систем автоматизации.

Приобретение магистрантами знаний по новым схемам получения металла, основанных на экономии ресурсов и сохранности окружающей среды, по модернизации оборудования предприятий обеспечивающих сохранение приоритетов экологии и ресурсосбережения в металлургии, бережливости производства, знакомство с широкой межфункциональной базой о различных видах и типах оборудования в сфере металлургии для подбора наиболее оптимальных схем их компоновки.

В курсе изложены основные сведения о современном состоянии и развитии методов анализа МП. Рассматриваются методы измерения электрической проводимости, давления паров металлов и их соединений; методы исследования равновесий химических реакций в металлургических системах. Наряду с теоретическими основами методов анализа дано описание установок и приборов, применяемых для исследований в лабораторных и производственных условиях.

Современные технологии редких металлов: промышленные схемы производства вольфрама, молибдена, рения; разработка новых и совершенствования существующих технологий; промышленные схемы производства титана, тантала, ниобия, циркония, гафния. Промышленные схемы производства редкоземельных металлов (РЗМ). Стратегия поиска новых и совершенствования существующих технологий. Промышленные схемы производства благородных металлов. Анализ процесса/технологии производства благородных металлов. Выбор и обоснование направления совершенствования процесса/технологии.

В содержании курса рассмотрены общие вопросы теории исполнительных устройств автоматики, изложены принципы классификации исполнительных устройств и их основные характеристики, а также вопросы, связанные с исполнительными устройствами как элемент системы автоматизации. Основной целью обучения является обучение умению правильно выбирать установочные устройства в системах автоматики, разъяснение того, что установочные устройства являются основными элементами в системах автоматики

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний по основам нанотехнологий в металлургии и классификации процессов, изучение видов наноматериалов: консолидированные наноматериалы, нанополупроводники, нанополимеры, нанобиоматериалы, фуллерены и тубулярные наноструктуры, катализаторы, нанопористые материалы и супрамолекулярные структуры. Изучение технологий получения наночастиц (нанопорошков), определение свойств нанопорошков, определение применения нанопорошков в отраслях. Естественные границы развития существующей микроэлектроники.

В курсе "MES-системы" рассматриваются сбор и хранение данных, взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия; управление качеством продукции, анализ данных измерений качества продукции; управление производственными процессами, мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора, управление техобслуживанием и ремонтом.

Содержание дисциплины «Автоматизация проектирования систем управления» включает в себя изучение методов анализа и синтеза систем управления, выбора структуры и выполнения расчета параметров закона управления. Рассматриваются процедуры аналитического конструирования регуляторов, разработки структурных, функциональных и других схем автоматизации с применением современных пакетов прикладных программ (ППП). Освоение методов и алгоритмов построения математических моделей объектов и расчета современных систем автоматического управления.

Электролиз водных и неводных сред» рассматривает законы, теоретические положения и примеры практического применения электролиза в металлургической практике. Формируются систематические представления о теоретических основах и методах современных электрохимических методов извлечения металлов из водных растворов и расплавов солей. Формирование знаний по основам электрометаллургических и электрохимических процессов и навыков их применения в металлургии.

Целями и задачами курса является приобретение магистрантами знаний по рациональному конструированию порошковых и композиционных материалов, по разработке технических решений для изготовления деталей и узлов с учетом новых вызовов производства, способных обеспечить поддержание работоспособности устаревшего оборудования на производстве. Разработка материалов с целевыми физико-химическими свойствами под задачи предприятия, разработка новых порошковых и композиционных материалов с нужными физико-техническими свойствами.

В данной дисциплине сделан акцент на особенности использования номенклатуры программно-логических контроллеров производства ведущих в области технических средств автоматизации фирм, на основе которых можно построить высоконадежные системы контроля и управления технологическими процессами. Предусмотрено изучение использования принципов организации и различных классов микропроцессорных систем, приобретение навыков программирования встроенных систем. Определённое место отведено проектированию аппаратных и программных средств микропроцессорных систем на системном, структурном и логическом этапах проектирования, методике выбора микропроцессорных комплектов, особенностям разработки и отладки аппаратных и программных средств систем на кросс-средствах и в резидентном режиме. Для управления в производственных системах широко используется микропроцессорная техника. Применение микропроцессоров в управлении распределенными системами как средства сбора и первичной обработки, передачи, преобразования, а также в качестве регуляторов технологических процессов расширило функциональные возможности датчиков, исполнительных механизмов, периферийных и терминальных устройств. В данном курсе рассматриваются вопросы изучение которых дадут студентам основы знаний и навыков, необходимых для решения производственных и научных задач, связанных с выбором микропроцессорных средств систем управления.

Систематизировать интеллектуальный анализ данных, применять дескриптивный, корреляционный и регрессионный анализы, классического вариационного исчисления и матричного описания пространственных механизмов.

Использовать современную теорию управления: синтез систем с заданной динамикой с применением типовых и релейных регуляторов, цифровых систем управления, систем с переменной структурой модального управления, идентификации и адаптации оптимального управления.

Интегрировать психологические закономерности управленческой деятельности.

Применять современные, передовые знания о инновационных технологиях металлургического комплекса: критические технологии в металлургии, технологии переработки уранового сырья, ресурсо- и энергосбережение в металлургии (щадящая металлургия), очистка сточных вод, получение наноструктурных материалов, управление отходами, цифровые системы управления в металлургическом комплексе.

Диагностировать надежность систем автоматизации, осуществлять монтаж, наладку, автоматизацию и эксплуатацию производственных систем металлургического сектора, создавать автоматизированные системы управления технологическими процессами и роботизированные технологические комплексы для устойчивых пиро- и гидрометаллургических технологий.

Демонстрировать навыки преподавания и наставничества над студентами бакалавриата

Решать инженерные расчеты в области пиро- и гидрометаллургических процессов и аппаратов, расcчитывать и прогнозировать тепло-массообменные процессы, анализировать тепловые режимы, моделировать теплообмен металлургических агрегатов с применением систем автоматизации.

Разрабатывать эксперимент и анализировать с элементами систем автоматизированного управления технологическими процессами.

Дифференцировать методы и средства анализа металлургических процессов и продукции, конструировать порошковые и композиционные материалы

Исследовать и делать расчёты с использованием программного обеспечения по термодинамике и кинетике металлургических процессов, обосновывать выбор процессов и требований к аппаратурному оформлению технологического процесса.

Программировать, разрабатывать "MES-системы" для сбора и хранение данных технологических процессов металлургии.

Синтезировать навыки психологии управления, критического мышления, лидерства, понимания самообразования, управления личности, коллектива, работы в команде, устанавливать профессиональную этику и коммуникацию с партнерами

Показывать коммуникативные, профессионально-технические языковые знания по английскому языку, знания философских концепций естествознания, научного мировоззрения.