Аннотация дисциплины «Информационные основы диспетчерского технологического управления»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 з.е.

Структура дисциплины: лекции – 18 часов, лабораторные 18 часов, практика 18 часов.

Цели и задачи изучения дисциплины

• изучение особенностей современного описания и моделирования систем управления; компоненты интерфейса между процессом и управляющим компьютером, а также понимать особенности входа и выхода физических процессов;

• изучение основных структурах управления;

• знать особенности комбинационного и последовательностного управления;

• иметь представление об открытой архитектуре компьютера и знать основные принципы работы системных шин;

• знать особенности цифровой коммуникации в задачах дистанционного управления процессами;

• знать элементы программирования систем реального времени;

• иметь представление об особенностях построения человеко-машинного интерфейса;

• знать программно-аппаратные возможности современных микроконтроллерных средств управления технологическими процессами;

• иметь представление о современных информационных технологиях, построенных на принципах представления знаний и вывода на основании знаний, а также представлять особенности построения современных производственных систем искусственного интеллекта и, в частности, диспетчерской управляющей экспертной технологической системы (ДУЭТС).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: особенности современного описание и моделирование систем управления; особенности цифровой коммуникации в задачах дистанционного управления процессами; программно-аппаратные возможности современных микроконтроллерных средств управления технологическими процессами;

иметь представление: программно-аппаратные возможности современных микроконтроллерных средств управления технологическими процессами;

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Роль вычислительной техники в управлении процессами

Понятие системы. Управление процессом в реальном времени: на основе последовательного программирования, на основе прерываний. Примеры задач управления процессами. Особенности цифрового управления. Модельные примеры.

2. Описание и моделирование систем управления

Модели, применяемые в управлении: типы, масштаб времени динамических моделей, моделирование динамических систем и дискретных событий. Основы моделирования динамических систем на примере простейших электрических и электромагнитных цепей. Непрерывные модели динамических систем. Дискретные модели динамических систем. Управляемость, оценка и наблюдаемость. Системы с неопределённостью.

3. Вход и выход физических процессов

Компоненты интерфейса между процессом и управляющим компьютером. Характеристики датчиков. Бинарные, цифровые и аналоговые датчики. Согласование и передача сигналов. Бинарные (двухпозиционные) исполнительные механизмы. Исполнительные механизмы с электроприводом.

4. Особенности обработки сигналов

Дискретизация аналоговых сигналов. Преобразование аналоговых и цифровых сигналов. Аналоговая и цифровая фильтрация. Основы обработки измерительной информации.

5. Основные структуры управления

Аналоговые и дискретные регуляторы. Релейное управление. Аналоговые регуляторы. ПИД-регулятор. Реализация ПИД-регулятора. Управляющие структуры на ПИД-регуляторах и границы применения ПИД-регуляторов.

6. Комбинационное и последовательностное управление

Основы теории и реализации переключательных схем. Программируемые логические контроллеры. Функциональные карты: синтаксис, реализация, применение.

7.Открытая архитектура и системные шины

Переход от централизованной к распределённой архитектуре. Структура и принципы работы шин. Шина VMEbus. Другие стандарты шин.

8. Цифровые коммуникации в управлении процессами.

Информация и коммуникации. Модель взаимодействия открытых систем (ВОС). Физические соединения – физический уровень модели ВОС. Коммуникационные протоколы. Локальные сети. Коммуникация в управлении техническими процессами. Шины локального управления. Применение сетей общего пользования.

9. Программирование систем реального времени

Общее понятие о процессах. Управление системными ресурсами. Взаимные исключения и тупики. Синхронизация процессов – семафоры и события. Обмен информацией между процессами. Методы программирования в реальном времени. Языки программирования и операционные системы реального времени.

9. Построение человеко-машинного интерфейса.

Человеко-машинный интерфейс как элемент системы управления. Психологические модели. Человек в сложной системе. Оборудование интерфейса пользователя. Элементы проектирования интерфейса пользователя.

9. Системная интеграция

Структурирование систем управления процессами. Интеграция автоматизированных систем управления (АСУ). Надежность и функции АСУ.

9. Интеллектуальные технологии и диспетчерское управление

Данные и знания. Модели представления знаний: продукционная модель, семантические сети, фреймы. Вывод на знаниях: машина вывода, стратегии управления выводом, прямой и обратный вывод, методы поиска в глубину и ширину. Нечеткие знания: основы теории нечетких множеств, операции с нечеткими знаниями. Введение в экспертные системы. Классификация систем, основанных на знаниях. Проблемы разработки промышленных экспертных систем. Интеллектуальная система диспетчерского управления производством: диспетчерская управляющая экспертная технологическая система (ДУЭТС), архитектура ДУЭТС, база знаний ДУЭТС.

Виды учебной работы: лекций - 54 часа, самостоятельная работа -54 часа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины

«Проектирование релейной защиты и автоматики»

Общая трудоемкость: 7 з.е. (252 часа).

Структура дисциплины: лекции – 47 часов, практические занятия – 58 часов, курсовое проектирование.

Задачи изучения дисциплины является

• привитие навыков выбора типа устройств релейной защиты и автоматики ЭЭС;

• привитие навыков расчета и выставления уставок релейной защиты и автоматики элементов энергосистем;

В результате изучения дисциплины студент должен

знать: методы расчета режимов кз в ЭЭС, принципы действия основных устройств релейной защиты и автоматики;

уметь: рассчитывать режимы кз в ЭЭС; рассчитать параметры релейной защиты и автоматики;

владеть: навыками использования программного обеспечения расчетов аварийных режимов электроэнергетических систем, методиками расчета и выставления уставок релейной защиты объектов ЭЭС; графическими редакторами структурных схем релейной защиты и автоматики.

Основные разделы:

1. Введение. Назначение. Состав и конструктивное выполнение защит типов ШДЭ 2801,2802. Датчики тока и напряжения. Регулировка параметров срабатывания.

2. Дистанционная защита линии. Структурная схема дистанционной защиты. Принцип действия реле сопротивления. Регулировка уставок по сопротивлению Расчет уставок трех ступенчатых микроэлектронных дистанционных защит линий электропередачи.

3. Токовые защиты линии. Токовая отсечка. Орган тока Т-101, расчет уставок, регулировка уставок по току.

4. Токовые защиты нулевой последовательности. Органы тока Т-102, Т-103, регулировка уставок по току. Орган направления мощности М104. Расчет четырехступенчатых микроэлектронных защит линий электропередачи.

5. Направленная высокочастотная защита линии типа ПДЭ-2802. Структурная схема. Назначение ПДЭ 2802. Измерительные органы, регулировка параметров срабатывания, выставление уставок. Расчет уставок ПДЭ 2802.

6. Микропроцессорные релейные защиты. Релейные защиты трансформаторов, генераторов и блоков типа ШЭ. Измерительные органы, регулировка параметров срабатывания, выставление уставок. Расчет уставок ШЭ 2607.

Виды учебной работы: лекции – 47 часов, практические занятия – 58 часов, курсовое проектирование, самостоятельная работа - 111 часов.

Изучение дисциплины заканчивается защитой КП, зачётом и экзаменом.

Аннотация дисциплины