Данный документ содержит методические указания по выполнению курсовой работы на тему «Разработка комплекса технических средств АСУТП на основе промышленного компьютера». В материале представлены варианты тем, распределение информационной нагрузки по вариантам, требования к выбору аппаратного обеспечения (процессоры Intel, стандарты ATX/PICMG), правила оформления пояснительной записки и графической части, а также список рекомендуемых ресурсов для подбора оборудования.
- Темы курсовой работы по дисциплине «ЭВМ в системах управления» для группы АТПП-22з
- Шифры документов:
- Таблица 1: Темы курсовых работ
- Таблица 2: Информационная нагрузка
- Задание на проектирование
- Требования к выполнению работы
- Опись приложенных файлов
- Рекомендации по выполнению
- Оформление графической части
- Примеры официальных ресурсов:
- План выполнения курсовой работы
- Иллюстрации тем
- Дополнительные темы
Темы курсовой работы по дисциплине «ЭВМ в системах управления» для группы АТПП-22з
Курсовая работа по дисциплине «ЭВМ в системах управления» называется: «Разработка комплекса технических средств АСУТП на основе промышленного компьютера».
Вариант #: Тема (Тема из таблицы 1, # – номер варианта из таблицы 2).
Шифры документов:
- Пояснительная записка:
КР-ЭВМвСУ-ДПИ(НГТУ)-АТПП22з-1##-2026-ПЗ - Чертёж структурной схемы комплекса технических средств:
КР-ЭВМвСУ-ДПИ(НГТУ)-АТПП22з-1##-2026-АТХ.1
где ## – двузначный вариант из первой колонки таблицы 2.
Схема процесса предназначена для разработки видеокадра системы визуализации. Информационная нагрузка на систему управления приведена в таблице 2.
Таблица 1: Темы курсовых работ
| № | Тема |
|---|---|
| 1 | Автоматизация двухконтурных систем нагревания |
| 2 | Автоматизация простейших процессов нагревания |
| 3 | Автоматизация процессов регулирования температуры |
| 4 | Автоматизация работы трубчатой печи |
| 5 | Автоматизация регулирования топок |
| 6 | Автоматизация парокотельной установки |
| 7 | Автоматизация процесса искусственного охлаждения |
| 8 | Автоматизация процесса выпаривания |
| 9 | Автоматизация процесса создания вакуума |
| 10 | Автоматизация процесса кристаллизации |
| 11 | Автоматизация процесса кристаллизации в аппарате выпарного типа |
| 12 | Автоматизация процесса ректификации |
| 13 | Автоматизация процесса регулирования физико-химических параметров целевых продуктов |
| 14 | Автоматизация процесса регулирования давления с помощью сепаратора и байпасирования |
| 15 | Автоматизация процесса регулирования давления с помощью дефлегматора и подачи воздуха |
| 16 | Автоматизация процесса ректификации с отбором промежуточной фракции |
Таблица 2: Информационная нагрузка
| Вар. | Студент | AI | AO | DI | DO | SB | I/O |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Астафьев Артём | 28 | 20 | 24 | 33 | PICMG | PCI/PCIe |
| 2 | Балыбердин Александр | 35 | 29 | 25 | 26 | ATX | RS485/Ethernet |
| 3 | Борисова Алена | 28 | 32 | 34 | 20 | PICMG | RS485/Ethernet |
| 4 | Доронов Кирилл | 30 | 35 | 25 | 24 | ATX | PCI/PCIe |
| 5 | Ермаков Даниил | 23 | 33 | 25 | 24 | PICMG | PCI/PCIe |
| 6 | Завьялова Олеся | 32 | 26 | 29 | 33 | ATX | RS485/Ethernet |
| 7 | Ковыляев Денис | 29 | 29 | 31 | 24 | PICMG | RS485/Ethernet |
| 8 | Кузьмин Максим | 30 | 22 | 27 | 30 | ATX | PCI/PCIe |
| 9 | Куликов Егор | 24 | 21 | 31 | 33 | PICMG | PCI/PCIe |
| 10 | Лебедев Александр | 21 | 21 | 28 | 28 | ATX | RS485/Ethernet |
| 11 | Макин Евгений | 26 | 29 | 30 | 30 | PICMG | RS485/Ethernet |
| 12 | Ромашов Андрей | 29 | 27 | 34 | 31 | ATX | PCI/PCIe |
| 13 | Семенов Михаил | 30 | 32 | 24 | 24 | PICMG | PCI/PCIe |
| 14 | Сиксимов Дмитрий | 20 | 25 | 31 | 28 | ATX | RS485/Ethernet |
| 15 | Трифонов Алексей | 31 | 24 | 35 | 27 | PICMG | RS485/Ethernet |
| 16 | Челышева Наталья | 26 | 31 | 22 | 33 | ATX | PCI/PCIe |
Задание на проектирование
Разработать комплекс технических средств автоматизированной системы управления некоторым технологическим объектом на основе промышленного компьютера (в основе промышленная материнская плата ATX или процессорная плата + объединительная плата PICMG) и устройств связи с объектом управления (на основе плат ввода-вывода или модулей ввода-вывода сигналов).
При оформлении задания на курсовую работу необходимо проставлять в п.3 заданные в таблице параметры: промышленная материнская плата стандарта ATX, либо промышленная процессорная плата стандарта PICMG. Также в п.5 — платы ввода-вывода сигналов в спецификации PCI и (или) PCI Express, либо модули ввода-вывода сигналов в спецификации RS485 и (или) Ethernet.
Компоненты промышленного компьютера выбирать исходя из спецификаций системных плат. Принимаются решения только на основе микропроцессоров Intel Core i3/5/7/9 12-го поколения или выше (первые цифры в номере модели 12 или выше). Выпуск процессора должен быть подтвержден ссылкой на страницу базы данных Intel https://ark.intel.com/content/www/ru/ru/ark.html#@Processors, где для выбранного процессора в строке «Состояние» должно быть указано «Launched». Если указано «Discontinued», такой процессор использовать нельзя.
Примечание: Для доступа к сайту Intel из РФ используйте прокси-vpn.
Требования к выполнению работы
Объект управления представлен технологической схемой (номер задания в таблице 1) и информационной нагрузкой на систему управления (таблица 2). При выборе устройств связи с объектом управления необходимо учитывать дополнительные компоненты (преобразователи, реле) и программное обеспечение (драйверы, утилиты настройки, SCADA).
Все технические решения должны быть описаны технически грамотным языком в пояснительной записке. Графическая часть состоит из чертежа «Структурная схема комплекса технических средств» (1 лист А4) и рисунка видеокадра (1 лист А4).
Срок выполнения: до экзаменационной сессии, установленной расписанием.
Опись приложенных файлов
- Темы_КР_ЭВМвСУ_АТПП-22з.pdf — описание курсовой работы и задания.
- ПЗ_АТПП_ЭВМвСУ_по_ГОСТ_Р_21.101-2020.doc — шаблон оформления пояснительной записки.
- GOST_A.ttf — шрифт для основных надписей (установить в Windows).
- Токарев_Курсовая_работа_по_ЭВМ_в_системах_управления.pdf — теоретические сведения, план и содержание.
- ПромК_на_материнской_плате_(пример).jpg — пример исполнения структурной схемы (материнская плата).
- ПромК_на_объединительной_плате_(пример).jpg — пример исполнения структурной схемы (объединительная + процессорная плата).
- Пример_оформления_ПЗ_КР_ЭВМвСУ_PICMG.pdf — пример выполнения работы.
Рекомендации по выполнению
Выполнение работы на промышленной материнской плате отличается лишь тем, что не требуется объединительная плата, поскольку слоты системных шин находятся на самой материнской плате (см.
).
Курсовая работа — творческая работа. В примере оформления не показаны фотографии некоторых устройств, нет выбора нормирующих преобразователей, промежуточных реле, барьеров искробезопасности, принтеров, но это не значит, что в ваших работах их не может быть. Думайте, сопоставляйте, конструируйте.
Внимание: Запрещено списывание. При выявлении злоупотреблений преподаватель оставляет за собой право запретить использование конкретного оборудования для студента.
Вопросы направлять на почту: svtokarev-ist@yandex.ru
Оформление графической части
Чертежи выполняются с основной надписью 55 мм по форме 3 ГОСТ Р 21.101-2020. Видеокадр выполняется в любой доступной SCADA-системе или графическом редакторе. При выборе оборудования пользуйтесь официальными сайтами производителей, а не сайтами перекупщиков.
Примеры официальных ресурсов:
- Спецификации Intel: https://ark.intel.com/content/www/ru/ru/ark.html
- Advantech: https://www.advantech.com
- ICP DAS: https://www.icpdas.com
- ADLINK: https://www.adlinktech.com/en/index.aspx
- IEI Integration Corp: https://www.ieiworld.com/_index/ru/
- Dataforth: https://www.dataforth.com/ru-RU/Default.aspx
- Axiomtek: https://www.axiomtek.com
- Schneider Electric: https://www.se.com/ru/ru/
- ARBOR Technology: https://arbor-technology.com
- Portwell: https://portwell.com
- Moxa: https://www.moxa.com
- ASRock Industrial: https://www.asrockind.com
- Procon Electronics: https://www.proconel.com
План выполнения курсовой работы
- Определяемся, на каких устройствах связи с объектом создаем ИИК (платы ввода-вывода или модули ввода-вывода).
- Руководствуясь информационной нагрузкой, определяем требуемое количество УСО.
- Исходя из полученного количества УСО, учитываем количество требуемых слотов расширения или интерфейсов.
- Исходя из этого, выбираем способ построения промышленного компьютера (объединительная + процессорная платы семейства PICMG или промышленная материнская плата стандарта ATX).
- Выбираем все необходимые компоненты компьютера: процессор, память и т.д.
- Выбираем все необходимые компоненты для выбранных УСО.
- Согласовываем сигналы ИИК выбором нормирующих преобразователей и реле.
- Если процесс взрывоопасный, не забываем про барьеры искробезопасности.
- Выбираем периферийное оборудование: мониторы, принтеры, ИБП и т.д.
- Выбираем все необходимое программное обеспечение для выбранных УСО.
- Оформляем пояснительную записку.
- Выполняем графическую часть.
Иллюстрации тем
Тема 1: Автоматизация двухконтурных систем нагревания
Тема 2: Автоматизация простейших процессов нагревания
Тема 3: Автоматизация процессов регулирования температуры
Дополнительные темы
Тема 4: Автоматизация работы трубчатой печи
Тема 5: Автоматизация регулирования топок
Тема 6: Автоматизация парокотельной установки
Тема 7: Автоматизация процесса искусственного охлаждения
Тема 8: Автоматизация процесса выпаривания
Тема 9: Автоматизация процесса создания вакуума
Тема 10: Автоматизация процесса кристаллизации
Тема 11: Автоматизация процесса кристаллизации в аппарате выпарного типа
Тема 12: Автоматизация процесса ректификации
Тема 13: Автоматизация процесса регулирования физико-химических параметров целевых продуктов
Тема 14: Автоматизация процесса регулирования давления с помощью сепаратора и байпасирования
Тема 15: Автоматизация процесса регулирования давления с помощью дефлегматора и подачи воздуха
Тема 16: Автоматизация процесса ректификации с отбором промежуточной фракции