Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Методические указания к выполнению курсового проекта
для студентов всех форм обучения специальности
220301 – Автоматизация технологических процессов и производств
Екатеринбург
2006
УДК 621.
Составитель И.Н.Тихонов
Научный редактор доц., канд. техн. наук В.В. Алыбин
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Методические указания к выполнению курсового проекта
для студентов всех форм обучения специальности
220301 – Автоматизация технологических процессов и производств
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ:
Методические указания к выполнению курсового проекта / И.Н.Тихонов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 46 с.
Методические указания содержат определение целей курсового проектирования, тематики проектов и характера заданий на проект, рекомендации по выполнению отдельных этапов работы, требования к оформлению материалов проекта.
Библиогр.: 24 назв. Прил. 2.
Подготовлено кафедрой «Электронное машиностроение»
УДК 621.
ГОУ ВПО «Уральский государственный
технический университет-УПИ», 2006
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА.. 4
3. ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПРОЕКТА.. 7
3.2. Расчетно-пояснительная записка (РПЗ) 7
4. ОФОРМЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПРОЕКТА.. 9
Бланк задания на курсовой проект с отметками руководителя. 11
Список используемой литературы.. 14
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРОЕКТА.. 15
5.1. Описание технологического процесса и объекта управления. 17
5.2. Обоснование необходимости разработки. 18
5.3. Выбор рациональных проектных решений. 18
Для систем автоматического регулирования. 18
Для систем дискретного управления. 19
5.4. Разработка принципиальных схем.. 20
5.6. Выполнение сборочного чертежа. 21
Приложение 1. Пример выполнения расчета привода. 22
Приложение 2. Перечень стандартов наибольшей частоты использования. 26
Приложение 3. ГОСТ 2.701-84. СХЕМЫ... 27
2. Общие требования к выполнению.. 29
ГОСТ 2.701—84. Приложение 1. Справочное. Пояснения терминов, использованных в стандарте 38
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Курсовое проектирование является существенным, наиболее активным этапом обучения, важнейшей частью подготовки будущих инженеров к самостоятельной работе. Курсовой проект - показатель уровня инженерной подготовки студента, его творческих способностей, эрудиции и умения самостоятельно решать поставленные задачи, оформлять и защищать результаты своей работы.
Цели выполнения курсового проекта следующие:
1.1.1. Закрепление знаний, полученных при теоретическом изучении дисциплин «Автоматизация технологических процессов», «Теория автоматического управления» (ТАУ), «Технические средства автоматизации» (ТСА), «Проектирование систем управления» (ПСУ) с использованием практически всех изученных ранее дисциплин (Детали машин, Электропривод, Электромеханические системы, ЭВМ и вычислительные системы, Операционные системы и базы данных, Компьютерная графика и др.).
1.1.2. Приобретение навыков практического выполнения работ по проектированию технологического или другого оборудования, умения отбора и использования методов общепрофессиональных и специальных дисциплин для решения конкретных инженерных задач.
1.1.3. Подготовка к работе над дипломным проектом.
В ходе курсового проектирования решается ряд задач, таких как
1.2.1. Закрепить теоретические знания, полученные в процессе обучения и применить их для решения конкретных научных, технических, организационных, управленческих и социально-экономических задач.
1.2.2. Приобрести практические знания и навыки работы в областях:
· проектирования, комплектования и эксплуатации средств автоматизации;
· использования систем автоматического проектирования изделий и технологий их изготовления;
· применения автоматизированных систем инженерного анализа изделий;
· проектирования систем управления технологическими процессами и установками;
· применение микропроцессорных, микроконтроллерных систем с выбором и расчетом датчиков и исполнительных механизмов.
1.2.3. Изучить последние достижения в техническом прогрессе.
1.2.4. Получить (закрепить) навыки ведения научно-исследовательской работы.
1.2.5. Продемонстрировать:
· умение критически анализировать технические решения, используемые в прототипах, сравнивать эти решения с известными аналогами и обосновано предлагать и разрабатывать собственные технические решения;
· умение использовать полученные при обучении в университете теоретические знания для собственного технического решения;
· способность к самостоятельной и творческой работе;
· инженерную и компьютерную грамотность;
· умение грамотно и лаконично в письменном, графическом и устном видах представлять результаты своих работ и умение защищать их.
Выбор средств реализации задач курсового проектирования должен основываться на сравнении альтернативных решений, используемых в современном производстве. За время прохождения практики студент должен собрать необходимые материалы для обоснования экономической целесообразности выполняемого дипломного проекта.
Выполнению проекта предшествует производственная практика (6 недель). Практика используется для сбора материала для проекта. Один из основных результатов производственной практики – составление уточненного и подробного задания к выполнению курсового проекта на основе собранных материалов и выполненных работ во время практики.
Задание на курсовой проект выдается после сдачи зачётов по практике. Защита курсового проекта за 4 недели до начала сессии. Защиту принимает комиссия из 2-3 человек. Результаты проектирования к защите представляются в виде графической части и расчетно-пояснительной записки (РПЗ) с приложениями. График выполнения проекта контролируется руководителем.
Темой курсового проекта является разработка или модернизация систем управления (СУ), включая совокупность средств, методов и способов создания, внедрения и обеспечения оптимального функционирования систем управления, автоматизированных и автоматических комплексов проектирования, расчета и изготовления изделий, а также систем автоматизации и управления оборудованием и технологическими процессами машиностроения.
Названия курсовых проектов могут иметь следующий вид:
· Модернизация системы управления технологической установкой (название объекта модернизации)
· Модернизация модуля (название модуля, узла) системы управления (название объекта)
· Разработка системы управления технологической установкой (название объекта)
· Разработка модуля (название модуля, узла) системы управления (название объекта)
Возможные объекты автоматизации:
· Неавтоматизированное оборудование, технологический процесс механической обработки, погрузки-выгрузки, подачи, транспортирования, измерения, термообработки и т.п.
· Автомат, полуавтомат, ГПМ, ГПС, автоматическая линия, автоматизированный комплекс оборудования для механообработки, сборки контроля, для изготовления отливок, обработки давлением, сварки, термообработки, для транспортно-накопительных систем, для копировально-сортировочных автоматов, систем контроля, испытания и технической диагностики, для роботехнических комплексов и устройств с использованием роботов и т.п.
В общем случае в качестве объектов проектирования могут быть взяты различные виды технологического или вспомогательного оборудования машиностроения, приборостроения, радиопромышленности и других производств, использующих аналогичное по принципам действия и конструкциям оборудование: заготовительное, обработки резанием, давлением, литейное, вакуумное, термическое, химическое, сборочное, контрольно-сортировочное, испытательно-тренировочное, маркировочное, упаковочное и др., работающее как автономно, так и в составе различных производственных систем. Объектами проектирования могут быть транспортные, накопительные устройства, манипуляторы и другие компоненты, используемые для связи технологических единиц в производственную систему. Объектами проектирования могут служить приборы и установки, необходимые для проведения НИР.
При выборе объекта для курсового проекта следует учитывать требование представления машиностроительного сборочного чертежа модернизированного узла (3 лист проекта).
Конкретная тема проекта определяется руководителем проекта с учетом предложений студента на основе материалов конструкторской производственной практики либо из перечня учебных заданий, утвержденных кафедрой.