Сучасні технології автоматизації процесів виробничих підприємств

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни:

• навчання аспірантів елементам побудови та аналізу математичних моделей типових технологічних процесів; розробці математично обґрунтованих алгоритмів функціонування автоматизованих систем керування; проектуванню технічного забезпечення АСУ ТП; проектуванню інформаційного забезпечення АСУ ТП; контролю за виконанням робіт з розроблення автоматизованих систем керування; узагальненню результатів досліджень.

Завдання дисципліни:

• Аналізувати структуру технологічних процесів, що відбуваються на ТЕС, АЕС та хімічних виробництвах.
• На основі аналізу обирати технологічні параметри, що потребують регулювання та обирати технологічні величини за допомогою яких реалізують керуючи впливи.
• Планувати роботи з проектування та розроблення комп’ютеризованої системи управління, оцінювати потрібний час та витрати праці, оформлювати технічне завдання.
• Розробляти математичне забезпечення АСУ ТП у вигляді алгоритмів функціонування регуляторів.
• Вміти оформлювати отримані результати у вигляді науково-технічної документації, звітів та статей.
• Володіти методами цифрового подання та обробки графічної, звукової та відео інформації; знати та вміти обирати формати графічних, звукових та відео файлів; володіти засобами їх перетворення тощо.
• Володіти методами проектування динамічних графічних об’єктів  для програмних систем комп’ютерної графіки.
• Бути творчою та креативною особистістю, використовувати системний підхід для розв’язування професійних завдань, наполегливо досягати мету та якісно виконувати роботу у професійній сфері.
• Вміти контролювати якість виконання проектних робіт та розроблення АСУ ТП колективом розробників із врахуванням діючих державних, міжнародних, професійних та корпоративних стандартів.

Основні результати навчання

• Мати передові концептуальні та методологічні знання з автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій і на межі цієї галузі, а також дослідницькі навички, достатні для проведення наукових і прикладних досліджень на рівні сучасних світових досягнень з автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій, отримання нових знань та/або здійснення інновацій.

• Розробляти  та досліджувати концептуальні, математичні і комп’ютерні моделі  процесів і систем, ефективно використовувати їх для отримання нових знань та/або створення інноваційних розробок у сфері автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій та дотичних міждисциплінарних напрямах.

• Планувати і виконувати експериментальні та/або теоретичні дослідження систем автоматизації, комп'ютерно-інтегрованих комплексів та їх складових з використанням сучасних методів дослідження, технічних та програмних засобів, критично аналізувати результати власних досліджень і результати інших дослідників у контексті усього комплексу сучасних знань щодо досліджуваної проблеми.

• Уміти застосовувати сучасні методи аналізу, синтезу, проектування під час дослідження систем автоматизації, комп'ютерно-інтегрованих технологій, їх програмних та апаратних компонентів.

• Здатність описати сучасні методи створення автоматизованих систем керування, електромеханічних систем автоматизації та автоматизованих систем проектування на всіх стадіях життєвого циклу включаючи розроблення, дослідження, експлуатацію, супроводження та утилізацію.

• Здатність застосовувати методи теорії автоматичного керування, системного аналізу та числових методів при розробці імітаційних моделей автоматизованих систем та їх функціонування, теоретичному досліджені та моделюванні різних аспектів систем із використанням новітніх комп’ютерних технологій.

• Здатність аргументувати вибір технічних засобів автоматизації на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навики налагодження технічних засобів автоматизації та систем керування.

• Здатність спланувати, організувати та прийняти участь в процесі розробки, реконструюванні, дослідженні та удосконаленні автоматизованих систем керування, проектування та електромеханічних систем автоматизації.

• Здатність виконувати моделювання об’єктів дослідження з використанням сучасних прикладних пакетів.

• Здатність виконувати моделювання об’єктів дослідження за допомогою власного програмного забезпечення.

Кількість аудиторних занять

30 аудиторних годин – лекційні заняття; 30 аудиторних годин – практичні заняття.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень

Системний підхід в моделюванні та методи системного аналізу  (Л*, ПЗ №1, СРС, К).

2 тиждень

Роль експерименту при моделюванні.  Моделювання  розгерметизації оболонки твела (Л, ПЗ №2, СРC, К).

3 тиждень

Методика моделювання теплоенергетичних систем. Моделювання стану ядер (Л, ПЗ №3, СРC, К).

4 тиждень

Моделювання проходження нейтронного потоку через речовину та дифузії  теплових нейтронів (Л, ПЗ №4, СРC, К).

5 тиждень

Моделювання ланцюгової реакції поділу.  Системний зв'язок структури та фізики ядерних реакторів (Л, ПЗ №5, СРC, К).

6 тиждень

Моделювання енерговиділення в активній зоні реактора  та уповільнення нейтронів  (Л, ПЗ №6, СРC, К).

7 тиждень

Моделювання процесів у канальному та корпусному реакторах  (Л, ПЗ №7, СРC, К).

8 тиждень

Відмінність моделювання процесів у канальному та корпусному реакторах. Особливості моделювання процесів у швидкому реакторі (Л, ПЗ №8, МКР1, СРC, К).

9 тиждень

Моделювання критичності і кінетики реактора (Л, ПЗ № 9, СРC, К).

10 тиждень

Моделювання динаміки нейтронного поля та іонізуючого випромінювання (Л, ПЗ № 10, СРC, К).

11 тиждень

Моделювання перехідних процесів на ксеноні і перестановок палива в активній зоні (Л, ПЗ № 11, СРC, К).

12 тиждень

Модель ефективності управління властивостями твелів. Системний аналіз причин катастрофи на ЧАЕС (Л, ПЗ № 12, СРC, К).

13 тиждень

Моделювання зміни властивостей твела і потужності РУ. Термомеханічний аналіз властивостей твела (Л, ПЗ № 13, СРC, К).

14 тиждень

Емпіричне обгрунтування моделі зростання пошкодженості оболонки. Моделювання неоднорідності розподілу енерговиділення в ТВЗ (Л, ПЗ № 14, СРC, К).

15 тиждень

Аналіз значущості параметра пошкодження. Моделювання впливу історії навантаження ТВЗ і невизначеності вхідних параметрів (Л, К, СРC, ПЗ № 15, МКР 2).

* Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; ПЗ – практичні заняття – практична підготовка до й активна участь в обговоренні питань і виконанні завдань; К – консультації викладача.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною.

Студенти впродовж семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують дві модульні контрольні роботи. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів. Максимальна сума накопичувальних балів в кожному модульному контролі – по 25 балів: вирішення практичних задач на ПЗ (20 балів), активна робота на практичному занятті (5 балів)). Максимальна оцінка за кожну модульну контрольну роботу складає – 25 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж 60 %. Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання, відвідувати консультації викладача з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи, питань. Такій підхід сприяє формуванню академічної культури та академічної доброчесності, здобуттю навичок самостійної роботи і формування відповідних компетентностей, як для успішного навчання на відповідному освітньому рівні, так і для майбутньої професійної діяльності.

Викладач на першому аудиторному занятті надає повну інформацію щодо усіх складових дисципліни, роз’яснює кількісне та якісне наповнення змістовних модулів, рекомендує відповідну фахову літературу, інформує щодо критеріїв оцінювання рівня навчальних досягнень здобувача з усіх видів та форм навчання та термінів контрольних заходів.

Викладач зобов’язаний здійснювати консультації відповідно до затвердженого завідувачем кафедри, графіка консультацій.

Відсутність здобувача на екзамені або на МКР відповідає оцінці «0».

Складання/перескладання екзаменів відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Під час Л, ПЗ, складання екзамену користуватися телефонами заборонено.

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів та складання екзамену з дисципліни.