Навчальний курс орієнтовано на підготовку фахівців зі спеціальності «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». Для успішного опановування майбутніми магістрами цієї спеціальності необхідно засвоїти принципи побудови та використання програмованих логічних контролерів, на основі яких розробляються та функціонують сучасні автоматизовані системи керування в енергетичному, промисловому секторі економіки. Курс охоплює теоретичний матеріал та практичні завдання, які необхідні для вивчення базової частини дисципліни. Курс складається із двох змістових модулів, в яких розглядаються питання, пов’язані з вивченням архітектури апаратних засобів ПЛК, програмних засобів для створення і моделювання типових систем автоматизації, програмування логічних контролерів, обмін інформацією з периферійними пристроями та керування ними.
Перший рік, 1-2 семестр, 6 кредитів, 1 залік, 2 екзамен, курсовий проєкт.
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 141МОК 4 Електропривод та автоматизація верстатів-автоматів
- 141МОК 5 Електропривод та автоматизація роботів та маніпуляторів
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 141МОК 12 Виконання кваліфікаційної роботи
Змістовий модуль 1. СУЧАСНІ МІКРОКОНТРОЛЕРНІ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ Тема 1. Вступ. Введення в мікроконтролери: історія, класифікація. Тема 2. Архітектура, види пам’яті, технології виготовлення. Тема 3. Апаратні засоби: тактування системи, програмний лічильник, АЛП, таймери, переривання. Тема 4. Порти вводу-виводу. Паралельний та послідовний обмін даними. Синхронний та асинхронний обмін. Тема 5. Мережі. Аналоговий ввід-вивід. Програмування та налагодження. Тема 6. Основні типи інтерфейсів з периферією. Тема 7. Розробка додатків: Асемблер. Тема 8. Розробка додатків: С та С++. Змістовий модуль 2. ПРОГРАМОВАНІ ЛОГІЧНІ КОНТРОЛЕРИ Тема 1. Характерні особливості програмованого логічного контролера. Входи і виходи ПЛК. Тема 2. Режим реального часу і обмеження на застосування ПЛК. Робочий цикл. Час реакції. Тема 3. Конструктивні особливості ПЛК. Системне програмне забезпечення. Тема 4. Умови роботи ПЛК. Інтеграція ПЛК в систему керування підприємством. Промислові мережі для обміну інформацією. Тема 5. Процедура вибору моделі ПЛК. Стандарт МЕК 61131. Тема 6. Типи даних і змінних програм для ПЛК. Тема 7. Модулі для організації програм. Тема 8. Розробка програм для ПЛК.
Практичне заняття №1. Система команд мікроконтролерів AVR сімейства Atmega Практичне заняття №2. Переривання. Обробка переривань. Зовнішні переривання. Практичне заняття №3. Порти вводу/виводу Практичне заняття №4. Таймери Практичне заняття №5. Аналоговий компаратор Практичне заняття №6. Аналогово-цифровий перетворювач Практичне заняття №7. Послідовні периферійні інтерфейси SPI та I2C Практичне заняття №8. Данні і змінні ПЛК Практичне заняття №9. Структура програмного забезпечення ПЛК Практичне заняття №10. Мови МЕК: SFC, IL, ST, LD, FBD Практичне заняття №11. Розробка програм для ПЛК
Лабораторне заняття №1. Знайомство з IDE Atmel Studio. Найпростіша програма. Робота з пам'яттю. Лабораторне заняття №2. Підпрограми і переривання. Прапори і умовні переходи. Лабораторне заняття №3. Розгалуження на індексних переходах. Типові конструкції. Лабораторне заняття №4. Розробка програм мовою Assembler Лабораторне заняття №5. Розробка програм мовою С Лабораторне заняття №6. Розробка програм мовою CFC Лабораторне заняття №7. Керування реверсивним приводом Лабораторне заняття №8. Автоматизація вугленавантажувального комплексу на основі програмного пакету CoDeSys Лабораторне заняття №9. Модернізація системи автоматичного завантаження вугілля Лабораторне заняття №10. Розв’язання задач автоматизації в програмному середовищі «Factory I/O». Лабораторне заняття №11. Розв’язання задач автоматичного керування на базі програмованого логічного контролера.
Базова
- Ельперін І.В. Промислові контролери: Навч.посіб. / І.В. Ельперін. – К: Нухт, 2003. – 320 с.
- Introduction to Microcontrollers. Gunther Gridling, Bettina Weiss. – Vienna University of Technology, режим доступу: http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Recursos/Microcontroller_02.pdf – 103 р.
- Куцик А.С. Автоматизовані системи керування на програмованих логічних контролерах. Навчальний посібник/ Куцик А.С., Місюренко В.О. - Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2011. - 200 с.
Допоміжна
- Programmable Logic Controller (SIEMENS S7-1200) Trainer// Khazarov V.G.Automation Studio.- 2014.-Т1.V2.-Р.37-39.
- Береза А. М. Основи створення інформаційних систем: навч. посіб. /Береза А.М. – 2 вид., перероб. і доп. – К.: КНЕУ, 2001. – 214 с.
- SIMATIC S7-300 – Универсальные программируемыеконтроллеры//Маргинов В.В.// Siemens. 2015.-Т2.-2015.- 12-23 с.