ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ ![]() МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
^ «ДИАГНОСТИКА И НАДЕЖНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ» Направление подготовки: 220700 Автоматизация технологических процессов и производств ^ Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составители: Ст. препод. каф. АТПП В.В. Булатов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
Дисциплина “Диагностика и надежность автоматизированных систем” призвана дать знания студенту-бакалавру по направлению 220700 “Автоматизация технологических процессов и производств” по методам оценки надежности аппаратного и программного обеспечения автоматизированных систем и современных методах диагностирования автоматизированных систем. Целью изучения дисциплины является изучение методов обеспечения надежности и безопасности автоматизированных систем, их диагностики, как средства повышения надежности систем. Основная задача дисциплины заключается в формировании знаний и умений, которые необходимы бакалавру в своей трудовой деятельности: - при проектировании систем управления - для расчета надежности автоматизированных систем - при эксплуатации систем автоматизации - для поиска неисправностей и выбора средств их устранения; при внедрении систем управления - для наладки технических средств с целью обеспечения заданного качества управления объектов.
Дисциплина “Диагностика и надежность автоматизированных систем” относится к дисциплинам базовой части профессионального цикла. Для изучения этой дисциплины необходимы: - знания по теории вероятности и математической статистике; - знания по физике; - знания технических средств измерения; Эти знания и умения формируются у студентов в результате изучения следующих дисциплин: «Высшая математика», «Технические измерения и приборы», «Технические средства автоматизации». Материалы дисциплины используются при изучении таких дисциплин, как «Автоматизация технологических процессов и производств», «Интегрированные системы проектирования и управления», и выполнении выпускной квалификационной работы. ^ Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: -способностью проводить диагностику состояния и динамики производственных объектов производств с использованием необходимых методов и средств анализа (ПК-16); -способностью выполнять работы по расчету и проектированию средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации расчетов и проектирования (ПК-18); -способностью участвовать в разработке проектов по автоматизации производственных и технологических процессов, технических средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-19); -способностью к практическому освоению и совершенствованию систем автоматизации производственных и технологических процессов, контроля, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-20); -способностью выполнять работы по автоматизации технологических процессов и производств их обеспечению средствами автоматизации и управления; использовать современные методы и средства автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-21); -способностью определять номенклатуру параметров продукции и технологических процессов ее изготовления, подлежащих контролю и измерению, устанавливать оптимальные нормы точности продукции, измерений и достоверности контроля, выбирать технические средства автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-22); -способностью разрабатывать локальные поверочные схемы и выполнять проверку и отладку систем и средств автоматизации технологических процессов, контроля, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством, а также их ремонт (ПК-23); -способностью участвовать в организации диагностики технологических процессов, оборудования, средств и систем автоматизации и управления (ПК-50). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать:
Уметь:
Владеть:
^ Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
^ 5.1. Содержание разделов дисциплины 5.1.1. Введение. Понятие автоматизированной систем управления (АСУ) и его задачи. Основные принципы управления и иерархия задач управления. Роль надежности в техники и в программном управлении технологическим оборудованием. Достоинства применения неразрушающих методов контроля в промышленности. Техническая диагностика на предприятиях машиностроения. ^ Надежность и безопасность АСУ. Случайные и преднамеренные вмешательства. Несанкционированный доступ к информации. Безотказность, работоспособность, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость АСУ. Понятие отказа. Классификация отказов. ^ Показатели безотказности. Показатели ремонтопригодности. Показатели долговечности. Показатели сохраняемости. Анализ аппаратной надежности автоматизированных систем управления в процессе проектирования. Эффективность автоматизированных систем управления. Экономически целесообразный уровень надежности. Критерии оптимизации. Экономический эффект. Методы повышения аппаратной надежности автоматизированных систем управления. Выбор оптимального уровня надежности. Методы повышения надежности. Резервирование автоматизированных систем управления. Способы резервирования. Структурное резервирование без восстановления. Структурное резервирование с восстановлением. Методы расчета надежности резервируемых автоматизированных систем управления ^ Комплекс мер обеспечения программной надежности автоматизированных систем. Пять уровней программно-технических средств защиты. Анализ надежности программного обеспечения автоматизированных систем. Отказы программ. Частота отказов программ. Модели надежности программного обеспечения. Методика отладки программного обеспечения. Диагностика и программная надежность автоматизированных систем управления, построенных на базе персональных компьютеров. Надежность работы оператора. Ошибки оператора. Характеристики надежности работы оператора АС. ^ Понятия технической диагностики и диагностирования АСУ. Основные цели и задачи диагностирования. Тестовое и функциональное диагностирование. Алгоритмы диагностирования. Методы построения алгоритмов поиска дефектов. Диагностические признаки. Условия работоспособности и оценка степени работоспособности. Методы контроля работоспособности АСУ. Эффективность диагностирования. Аппаратные и программные средства диагностирования. Методы диагностирования. Методы отладки и технической диагностики микропроцессорных систем. Отладка микропроцессорных систем. Средства и методы отладки аппаратуры МК-систем. Программные и аппаратные средства диагностирования МК-систем. ^ Технический контроль на предприятии. Дефекты изделий. Понятие о неразрушающих методов контроля. Эффективность НМК Основные виды неразрушающих методов контроля. Визуально-оптические методы неразрушающего контроля. Магнитный метод неразрушающего контроля. Токовихревой метод неразрушающего контроля. Капиллярный метод неразрушающего контроля. Тепловые методы неразрушающего контроля. ^ . Основные принципы обеспечения защиты информации АСУ на базе ПК. Основные требования к шифрованию. Методы шифрования.Понятие симметричной криптосистемы. Классические симметричные криптосистемы. Характеристики современных симметричных криптосистем. Блочные алгоритмы шифрования. Сеть Фейштеля.. Понятие асимметричной криптосистемы. Алгоритм работы асимметричной криптосистемы. Современные ассиметричные системы шифрования. ^
^
^
^ не предусмотрено учебным процессом и основной образовательной программой 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины: ^ 10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Теоретические сведения студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения практических работ, подготовке к семинарам и оформления отчетов по результатам практических работ. Практические занятия № 3,4 и 5 проводятся в аудиториях, снабженными компьютерами со специальным программным обеспечением. Студенты, не выполнившие практические работы по 6 разделам, к зачету не допускаются. Для текущего контроля используются тестовые контрольные работы на усвоение теоретических знаний Разработчики: Горный институт ст. препод. кафедры АТПП В.В. Булатов Эксперты: ____________________ ___________________ _________________________ (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) ____________________ ___________________ _________________________ (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
|