Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра





1-ое ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ Рф



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Русской ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ Институт «ГОРНЫЙ»



Согласовано

Утверждаю


___________________

Управляющий ООП

по направлению 210100

декан ЭФ проф. В.А. Шпенст


_______________________


Зав.кафедрой ЭС

проф. В.А Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. Шпенст


^ РАБОЧАЯ Программка

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ УСТРОЙСТВА»


Направление подготовки бакалавра


210100–электроника и наноэлектроника


Профиль промышленная электроника


Квалификация выпускника: бакалавр


^ Форма обучения: очная


Составитель: доцент каф. ЭС В.Г. Терехов


Санкт-Петербург

2012


1. Цели и задачки дисциплины:

Целью исследования дисциплины «Электронные Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра промышленные устройства» является подготовка профессионалов, владеющих широким кругозором в электронике и системотехнике и умением правильно подходить к решению задач, связанных с проектированием современных электрических промышленных устройств, приобретение студентами познаний принципов построения Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, многофункциональных способностей, способов разработки и использования современных электрических систем управления и контроля.


Задачки исследования дисциплины – В итоге исследования курса студент должен усвоить главные способы измерения и преобразования инфы, проводить систематизацию информационных промышленных устройств по структурному Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра и многофункциональному признакам; их главные узлы и звенья; оценку способности передачи сигнала отсчетами; модуляция сигналов; анализ и синтез цифровых устройств, уметь создавать выбор электрических блоков и узлов при проектировании Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра сложных электрических промышленных устройств различного предназначения с применением микропроцессорной техники; иметь представление о путях предстоящего развития электрических промышленных устройств и их внедрения в индустрии.


^ 2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Электронные промышленные устройства» представляет собой Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра самостоятельную дисциплину, содействующую развитию проф культуры. «Электронные промышленные устройства» базируется на дисциплинах «Физические базы электроники», «Схемотехника», «Полупроводниковые приборы», «Электроника электропривода», «Программные средства ПЭВМ», «Теория автоматического управления», «Основы микропроцессорной техники» и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, в свою очередь, является базисной дисциплиной для следующих дисциплин: «Конструирование электрических устройств» и «Отладочные средства микропроцессорных систем».


^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс исследования дисциплины ориентирован на формирование последующих компетенций:

ОК-1 - обладать культурой Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию инфы, постановке цели и выбору путей её заслуги;

ОК6- Способность стремиться к саморазвитию, увеличению собственной квалификации и мастерства;

ПК3- Готовность учесть современные тенденции развития электроники, измерительной Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра и вычислительной техники, информационных технологий в собственной проф деятельности;

ПК5 - Способность обладать основными приемами обработки и представления экспериментальных данных;

ПК9- Способность производить сбор и анализ начальных данных для расчета и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра проектирования электрических устройств, схем и устройств различного промышленного предназначения;

ПК10- Готовность делать расчет и проектирование электрических устройств, схем и устройств различного многофункционального предназначения в согласовании с техническим заданием с внедрением средств автоматизации проектирования;

ПК Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра11- Способность разрабатывать проектную и техно документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы;

В итоге исследования дисциплины студент должен:

Знать:

Уметь:

Обладать:



^ 4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудозатратность дисциплины Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра составляет ____6____ зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

8

^ Аудиторные занятия (всего)

60

60

В том числе:

-




Лекции

24

24

Практические занятия (ПЗ)

24

24

Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

12

12

^ Самостоятельная работа (всего)

120

120

В том числе:







Курсовой проект (работа)

18

18

Расчетно-графические работы







Реферат







^ Другие виды самостоятельной Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра работы







Подготовка к практическим занятиям, выполнение проверочных работ для текущего контроля познаний.

18

18

Вид промежной аттестации (зачет, экзамен)

экзамен

экзамен

Общая трудозатратность час

зач. ед.

216

216

6

6

^ 5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Информационные свойства устройств управления Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра.

^ 1.1. Систематизация сигналов и сообщений. Методы их представления и главные характеристики.

Области внедрения электрических промышленных устройств различного предназначения. Систематизация информационных устройств промышленной электроники по структурному и многофункциональному признакам, главные многофункциональные узлы и звенья электрических Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра промышленных устройств.

Информация в устройствах управления. Меры количества инфы. Сигналы и сообщения. Виды сигналов. Детерминированные и случайные сигналы, Гармонический анализ детерминированных сигналов. Их количественные свойства: временные и спектральные.

^ 1.2. Дискретизация по времени, квантование Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра по уровню и кодирование информационных сигналов.

Главные виды сигналов. Необходимость дискретизации и квантования информационных сигналов. Дискретизация по уровню. Квантование и по времени. Оценка способности передачи сигнала отсчетами. Главные аспекты дискретизации Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра (дискретизация по Котельникову и по Железнову). Кодирование информационных сигналов цифровыми кодами. Виды цифровых кодов. Помехозащищенные коды. Оценка способности передачи сигнала отчета цифровыми кодами.

Понятие об избыточности инфы. Количественная оценка инфы в сообщениях Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, скорость передачи инфы, и ограничения, обусловленные качествами канала передачи.

2

Аналоговое преобразование информационных сигналов.

^ 2.1. Устройства аналогового преобразования информационных сигналов.

Аналоговые преобразования информационных сигналов: Многофункциональные преобразователи и аналоговые вычислители (устройства суммирования, вычитания, дифференцирования, интегрирования, логарифмирования и экспоненцирования Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра аналоговых сигналов). Пассивные и активные частотные фильтры. Практические схемы фильтров и их внедрения.

Аналоговые компараторы. Предназначение и главные характеристики компараторов. Принципы построения и внедрения компараторов. Аналоговые ключи и коммутаторы Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. Принципы построения и внедрения коммутаторов. Аналоговые мультиплексоры.

^ 2.2. Модуляция и демодуляция сигналов.

Модуляция гармонического сигнала. Информационный и несущий сигналы. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция гармонического несущего сигнала (АМ, ЧМ и ФМ), области применений, диапазоны АМ Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра -, ЧМ - и ФМ- сигналов. Амплитудная модуляция как преобразование с переносом диапазона информационного сигнала. Диапазоны ЧМ - и ФМ - сигналов. Детектирование АМ - ЧМ - и ФМ - сигналов. Помехи и преломления при передаче сигналов Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. Утраты инфы при наличии помех. Схемы модуляторов и демодуляторов (сенсоров).

Модуляция импульсных сигналов. Амплитудная, частотная и широтная импульсная модуляция (АИМ, ЧИМ и ШИМ). Оценка уровня помех, вносимых в передаваемый информационный сигнал при АИМ Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, ЧИМ и ШИМ. Схемы модуляторов и демодуляторов импульсных модулированных сигналов, их плюсы и недочеты.

3

Описание, анализ и синтез цифровых устройств

^ 3.1. Анализ и синтез цифровых устройств комбинационного типа.

Комбинационные схемы. Алгебра логики. Минтермы и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра макстермы. Логические функции. Главные характеристики логических функций. Базисные логические элементы цифровой электроники. Полные системы логических функций. Методы минимизации логических функций. Анализ и синтез комбинационных цифровых устройств. Типовые комбинационные устройства: шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра демультиплексоры, цифровые компараторы, полусумматоры и сумматоры, арифметико-логические устройства. Построение комбинационных логических устройств в базисе стандартных цифровых микросхем.

^ 3.2. Анализ и синтез цифровых устройств последовательностного типа.

Содержательное и  формализованное  описание  автоматов с памятью Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. Кодирование входов,  выходов, внутренних состояний. Таблицы переходов и выходов, графы автоматов Мура и Мили. Автоматы с памятью на базе логических схем с оборотными связями.  Триггеры RS, JК, D, Т-типов Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра; Триггерные устройства. Счетчики с управляемым коэффициентом пересчета, реверсивные счетчики, регистры памяти, регистры сдвига. Структурная реализация автоматов.  Синтез узлов, обеспечивающих данные переходы и выходы автоматов.  Гонки в автоматах.

4

Преобразование цифровой и аналоговой инфы

^ 4.1. Устройства преобразования Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра цифровой инфы в аналоговую. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Главные характеристики ЦАП. Погрешности преобразования и их источники. ЦАП на резистивных матрицах с весовыми двоично-взвешенными сопротивлениями ЦАП на матрицах типа R - 2R Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. с суммированием токов. Особенности внедрения микросхем ЦАП.

^ 4.2. Устройства преобразования аналоговой инфы в цифровую (аналого-цифровые преобразователи).

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) поочередные, параллельные и последовательно-параллельные. Главные характеристики АЦП. Погрешности преобразования и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра их источники. Особенности внедрения АЦП.

^ 4.3. Системы сбора и рассредотачивания данных.

Системы сбора данных (ССД). Структурные схемы ССД с мультиплексированием аналоговых и цифровых сигналов. Системы рассредотачивания данных (СРД). Структурные схемы СРД с рассредотачиванием данных Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра в цифровой и аналоговой формах.


5

Применение микропроцессорных систем в устройствах промышленной электроники.

^ 5.1. Предназначение, структура, механизм работы программируемых логических коннтроллеров (ПЛК)

Предназначение и структура программируемых логических коннтроллеров (ПЛК). Систематизация входов и выходов ПЛК Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. Работа ПЛК в системах реального времени Рабочий цикл и время реакции ПЛК Интеграция ПЛК в систему управления предприятием.

^ 5.2. Программное обеспечение ПЛК.

Инструментальное программное обеспечение эталона МЭК. 61131 Инструментальные средства программирования ПЛК. Инструменты Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра комплексов программирования ПЛК. Средства реализации выполнения программ. Языки программирования МЭК: Диаграммы SFC; Перечень инструкций IL; Структурированный текст ST; Релейные диаграммы LD; Многофункциональные диаграммы FBD.



^ 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (следующими Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра) дисциплинами

.

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (следующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, нужных для исследования обеспечиваемых (следующих) дисциплин

1

2

3

4

5

1

«Конструирование электрических устройств»




+




+




2

«Отладочные средства микропроцессорных систем»

+




+




+



^ 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1

Информационные Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра свойства устройств управления.

4

4










8

2

Аналоговое преобразование информационных сигналов.

4













4

3

Описание, анализ и синтез цифровых устройств

4

8

2







14

4

Преобразование цифровой и аналоговой инфы

6




6







12

5

Применение микропроцессорных систем в устройствах промышленной электроники.

6

12

4







22



^ 6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тема лабораторных занятий

Трудо-емкость

(час.)

1

4

Исследование функционирования ЦАП

4

2

4

Исследование Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра функционирования АЦП

2

3

3

Синтез и исследование функционирования цифровых автоматов с памятью

2

4

5

Практическое внедрение аналоговой периферии микроконтроллеров

4



^ 7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тема практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1

1

Расчёт информационных черт устройств

4

2

3

Синтез комбинационных логических Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра схем

4

3

3

Синтез цифрового автомата

4

4

5

Разработка программ использования ЦАП МК

4

5

5

Разработка программ использования АЦП МК

4

6

5

Разработка программ на языках МЭК

4



^ 8. Примерная тема курсовых проектов (работ)


Синтез цифрового автомата с памятью.


9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра:

  1. Никамин В.А. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Справочник. – СПб.: КОРОНА принт, 2003. – 224с.

  2. Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для втузов. – СПб.: Политехника, 1996. – 885 с.

  3. Угрюмов Е Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра. П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ - Петербург, 2004. – 528 с.

б) дополнительная литература:

  1. Абакумов В. Г. Электрические промышленные устройства.— Киев: Вища школа. 1978

  2. Электрические промышленные устройства.: Учеб. Для студ. Вузов. В. И. Васильев, Ю. М. Гусев Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, В.Н. Миронов и дрю-М.: Высш. шк., 1988.-303 С.

в) программное обеспечение.

Комплекс программных товаров САПР Design Suite.

Комплекс программных товаров CoDeSys.

Встроенная среда разработки IDE (Integrated Development Environment) компании Silicon Laboratories.


г) базы данных Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра, информационно-справочные и поисковые машины

Не предусмотрены.


^ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Контрольная работа производится в электрическом виде, в компьютерном классе кафедры электрических систем, с внедрением комплекса программных товаров САПР Design Suite и Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра ресурсов библиотеки Горного института.


^ 11. Методические советы по организации исследования дисциплины:

Рабочая программка предугадывает возможность обучения в рамках поточно-групповой системы обучения. Для текущего контроля успеваемости употребляется устный опрос.


Разработчик:

Каф. ЭС




доцент




Терехов Рабочая программа учебной дисциплины «электронные промышленные устройства» Направление подготовки бакалавра В.Г.

(место работы)





(занимаемая должность)





(инициалы, фамилия)





rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-gornie-mashini-i-oborudovanie-napravlenie-podgotovki.html
rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-gruzovie-perevozki-napravlenie-podgotovki-stranica-2.html
rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-himiya-napravlenie-podgotovki.html