2024-2025_z09_03_01_2023_ФЗО_plx_Системы реального времени_Автоматизированные системы обработки информации и управления
 
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

Рабочая программа дисциплины (модуля)
Б1.В.ДВ.04.02 Системы реального времени
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
Автоматизированные системы обработки информации и управления 
бакалавр
заочная
Волжский филиал
Направление подготовки/специальности
Направленность (профиль, специализация) образовательной программы
Квалификация
Форма обучения
 
Чебоксары, 2023
 
1. АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
В результате освоения данной дисциплины (модуля) у обучающихся формируются следующие компетенции и должны быть достигнуты следующие результаты обучения как этап формирования соответствующих компетенций:
 
Наименование индуктора достижения компетенции 
Код компетенции
В результате освоения образовательной программы обучающийся должен обладать
 
УК-1.1 Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
 
УК-1.2 Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
 
УК-1.3 Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
УК-1 
Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
 
ПК-1.1 Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними
 
ПК-1.2 Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода
 
ПК-1.3 Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей
ПК-1 
Способен разрабатывать требования и проектировать программное обеспечение
 
Трудоёмкость дисциплины (модуля): 6 З.Е.

Форма промежуточной аттестации: Экзамен.

Формы текущего контроля успеваемости: Устный опрос;Выполнение лабораторной работы;Тестирование .

Разделы дисциплины (модуля), виды занятий и формируемые компетенции по разделам дисциплины (модуля):

 
№ п/п
Наименование раздела
Л
ЛР
ПЗ
СР
 
 
 
 
 
1
Основные понятия и введение в системы реального времени
 
1.1
В настоящем разделе дисциплины будут рассмотрены основные понятия, касающиеся систем реального времени: что такое реальное время и какие системы могут называться СРВ, что такое мягкое, а что такое жёсткое РВ и пр.С развитием технологий системы реального времени нашли применения в самых различных областях. Особенно широко СРВ применяются в промышленности, включая системы управления технологическими процессами, системы промышленной автоматики, SCADA-системы, испытательное и измерительное оборудование, робототехнику. Внимательно будут рассмотрены операционные системы и базы данных, работающие в режиме реального времени, поэтому ОС РВ и БД РВ будут рассмотрены подробно.
2
0
2
28
32
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
2
Системы промышленной автоматизации, работающие в реальном времени
 
2.1
Одно из основных применений систем реального времени лежит в области промышленной автоматизации. В настоящем разделе будут рассмотрены технические средства систем телемеханики, датчики, сенсорные и исполнительные механизмы. Отдельное внимание будет уделено комплектации, конструктивному исполнению шкафов контролируемых пунктов. Будет продемонстрирована работа ПИД-регуляторов в системах автоматики (на наглядном примере) как дополнение к СРВ.
2
0
2
28
32
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
3
Программирование логических контроллеров
 
3.1
Программируемые логические контроллеры - это ядро современных систем промышленной автоматизации. Это специальный тип вычислительных устройств, основное назначение которых - работать в режиме реального времени. Как дополнительное требование, от них требуется работать в агрессивной среде. Будучи обособленным типом компьютеров, программирование ПЛК имеет свои особенности. Типы языков программирования контроллеров определены в соответствии с международным стандартом IEC 61131-3 (их пять: язык структурированного текста, лестничной логики, пошаговых инструкций, последовательных функциональных диаграмм и функциональных блоков). В данном разделе будут рассмотрены примеры программ и организация хранения информации в памяти контроллеров.
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
4
Разработка проектов в SCADA-системах
 
4.1
САУ на базе ПЛК позволяют решить локальные задачи, однако сложные и ответственные решения остаются за человеком. Программные комплексы, обеспечивающие человека необходимой информационно-командной средой, называются SCADA-системами. В их состав в обязательном порядке входят базы данных реального времени, человеко-машинный интерфейс, средства программирования и коммуникационная система. Нюансы работы с подобными системами включают в себя схемы проектирования БДРВ и связи с внешними протоколами, а также обеспечение взаимодействия с ПЛК как с системами централизованного сбора и обработки информации.
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
5
Промышленные интерфейсы
 
5.1
Передача информации в промышленных сетях между устройствами диспетчерского управления (и диспетчерскими пунктами) и САУ происходит по специальным протоколам, таким как OPC и Modbus. Некоторые из них используют известный стек TCP/IP, другие основаны на иных принципах. Помимо средств передачи цифровых данных, устройства связываются между собой с использованием наборов стандартизированных интерфейсов (для них определены уровни электрических сигналов, скорость передачи данных и пр.), таких как токовая петля, HART, RS422, RS-485
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
6
Надёжность промышленных систем автоматизации
 
6.1
Устройствам, работающим в промышленных условиях, довольно часто приходится функционировать в условиях недружелюбной и явно агрессивной среды (это и широкий диапазон температур, и вибрация, и пр.). Для их защиты используются различные конструктивы. Помимо этого, для надёжной работы оборудования используются искробезопасные цепи, взрывозащита и прочие защитные механизмы.Кроме того, имеют место защита от влаги и пыли (стандарты IP). Особое место в обеспечении надёжности занимают резервирование и отказоустойчивость.
0
0
2
28
30
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
7
Проектирование комплексов автоматизации
 
7.1
Разработка любой сложной системы начинается с её проектирования. Систем промышленной автоматизации это касается как никаких других, в их разработке задействовано большое количество людей, а сами системы состоят из множества разнородных устройств. Для разработки программных комплексов существует государственный стандарт ГОСТ 19, а для автоматизированных систем ГОСТ 34. Они предполагают последовательные этапы, фиксирующиеся в проектной документации, рабочей и эксплуатационной.
0
0
0
28,5
38
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
Всего часов:
4
0
6
196,5
216
 
2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Целью освоения дисциплины является формирование у обучающихся компетенций в соответствии с требованиями ФГОС и образовательной программы.

Задачами освоения дисциплины являются:

- приобретение обучающимися знаний, умений, навыков и (или) опыта профессиональной деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в соответствии с учебным планом и календарным графиком учебного процесса;

- оценка достижения обучающимися планируемых результатов обучения как этапа формирования соответствующих компетенций.

 
3. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
Дисциплина (модуль) реализуется в рамках части, формируемой участниками образовательных отношений программы «Дисциплины (модули)» учебного плана.

Результаты обучения, достигнутые по итогам освоения данной дисциплины (модуля) являются необходимым условием для успешного обучения по следующим дисциплинам (модулям), практикам:

 
Научно-исследовательская работа
 
Надежность, эргономика и качество автоматизированных систем обработки информации и управления
 
Мультимедийное программирование
 
Выполнение и защита выпускной квалификационной работы
 
Визуальное программирование
 
4. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ), СООТНЕСЕННЫЕ С ПЛАНИРУЕМЫМИ РЕЗУЛЬТАМИ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
В результате освоения данной дисциплины (модуля) у обучающихся формируются следующие компетенции и должны быть достигнуты следующие результаты обучения как этап формирования соответствующих компетенций:
 
Наименование индуктора достижения компетенции 
Код компетенции
В результате освоения образовательной программы обучающийся должен обладать
 
УК-1.1 Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
 
УК-1.2 Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
 
УК-1.3 Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
УК-1 
Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
 
ПК-1.1 Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними
 
ПК-1.2 Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода
 
ПК-1.3 Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей
ПК-1 
Способен разрабатывать требования и проектировать программное обеспечение
 
5. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
5.1. Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы.

Общий объём (трудоемкость) дисциплины (модуля) составляет 6 зачетных единиц (З.Е.).

 
 
Вид учебной работы 
Трудоемкость дисциплины, академ. часов:
Семестры (кол-во недель в семестре)
 
 
 
 
 
 
Курс 4 
 
 
 
 
 
 
Учебная работа (без контроля), всего:
10
6
216
12
196,5
в том числе:
Лекционные занятия (Лек)
4
4
4
Практические занятия (Пр)
6
6
6
6
Контактная работа при промежуточной аттестации (в сессию) (КА)
1,5
1,5
1,5
Контактная работа в семестре (КС)
0,5
0,5
0,5
Другие виды самостоятельной работы
196,5
196,5
Контактная работа
Контроль, всего:
7,5
7,5
Форма промежуточной аттестации 
Эк
Общая трудоемкость, ч.
216
216
Общая трудоемкость, З.Е.
6
6
 
5.2. Разделы дисциплины (модуля), виды занятий и формируемые компетенции по разделам дисциплины (модуля).
 
№ п/п
Наименование раздела
Л
ЛР
ПЗ
СР
 
 
 
 
 
1
Основные понятия и введение в системы реального времени
 
1.1
В настоящем разделе дисциплины будут рассмотрены основные понятия, касающиеся систем реального времени: что такое реальное время и какие системы могут называться СРВ, что такое мягкое, а что такое жёсткое РВ и пр.С развитием технологий системы реального времени нашли применения в самых различных областях. Особенно широко СРВ применяются в промышленности, включая системы управления технологическими процессами, системы промышленной автоматики, SCADA-системы, испытательное и измерительное оборудование, робототехнику. Внимательно будут рассмотрены операционные системы и базы данных, работающие в режиме реального времени, поэтому ОС РВ и БД РВ будут рассмотрены подробно.
2
0
2
28
32
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
2
Системы промышленной автоматизации, работающие в реальном времени
 
2.1
Одно из основных применений систем реального времени лежит в области промышленной автоматизации. В настоящем разделе будут рассмотрены технические средства систем телемеханики, датчики, сенсорные и исполнительные механизмы. Отдельное внимание будет уделено комплектации, конструктивному исполнению шкафов контролируемых пунктов. Будет продемонстрирована работа ПИД-регуляторов в системах автоматики (на наглядном примере) как дополнение к СРВ.
2
0
2
28
32
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
3
Программирование логических контроллеров
 
3.1
Программируемые логические контроллеры - это ядро современных систем промышленной автоматизации. Это специальный тип вычислительных устройств, основное назначение которых - работать в режиме реального времени. Как дополнительное требование, от них требуется работать в агрессивной среде. Будучи обособленным типом компьютеров, программирование ПЛК имеет свои особенности. Типы языков программирования контроллеров определены в соответствии с международным стандартом IEC 61131-3 (их пять: язык структурированного текста, лестничной логики, пошаговых инструкций, последовательных функциональных диаграмм и функциональных блоков). В данном разделе будут рассмотрены примеры программ и организация хранения информации в памяти контроллеров.
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
4
Разработка проектов в SCADA-системах
 
4.1
САУ на базе ПЛК позволяют решить локальные задачи, однако сложные и ответственные решения остаются за человеком. Программные комплексы, обеспечивающие человека необходимой информационно-командной средой, называются SCADA-системами. В их состав в обязательном порядке входят базы данных реального времени, человеко-машинный интерфейс, средства программирования и коммуникационная система. Нюансы работы с подобными системами включают в себя схемы проектирования БДРВ и связи с внешними протоколами, а также обеспечение взаимодействия с ПЛК как с системами централизованного сбора и обработки информации.
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
5
Промышленные интерфейсы
 
5.1
Передача информации в промышленных сетях между устройствами диспетчерского управления (и диспетчерскими пунктами) и САУ происходит по специальным протоколам, таким как OPC и Modbus. Некоторые из них используют известный стек TCP/IP, другие основаны на иных принципах. Помимо средств передачи цифровых данных, устройства связываются между собой с использованием наборов стандартизированных интерфейсов (для них определены уровни электрических сигналов, скорость передачи данных и пр.), таких как токовая петля, HART, RS422, RS-485
0
0
0
28
28
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
6
Надёжность промышленных систем автоматизации
 
6.1
Устройствам, работающим в промышленных условиях, довольно часто приходится функционировать в условиях недружелюбной и явно агрессивной среды (это и широкий диапазон температур, и вибрация, и пр.). Для их защиты используются различные конструктивы. Помимо этого, для надёжной работы оборудования используются искробезопасные цепи, взрывозащита и прочие защитные механизмы.Кроме того, имеют место защита от влаги и пыли (стандарты IP). Особое место в обеспечении надёжности занимают резервирование и отказоустойчивость.
0
0
2
28
30
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
7
Проектирование комплексов автоматизации
 
7.1
Разработка любой сложной системы начинается с её проектирования. Систем промышленной автоматизации это касается как никаких других, в их разработке задействовано большое количество людей, а сами системы состоят из множества разнородных устройств. Для разработки программных комплексов существует государственный стандарт ГОСТ 19, а для автоматизированных систем ГОСТ 34. Они предполагают последовательные этапы, фиксирующиеся в проектной документации, рабочей и эксплуатационной.
0
0
0
28,5
38
УК-1.1, УК-1.2, УК-1.3, ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3
 
Всего часов:
4
0
6
196,5
216
 
5.3. Содержание дисциплины.
 
В настоящем разделе дисциплины будут рассмотрены основные понятия, касающиеся систем реального времени: что такое реальное время и какие системы могут называться СРВ, что такое мягкое, а что такое жёсткое РВ и пр.С развитием технологий системы реального времени нашли применения в самых различных областях. Особенно широко СРВ применяются в промышленности, включая системы управления технологическими процессами, системы промышленной автоматики, SCADA-системы, испытательное и измерительное оборудование, робототехнику. Внимательно будут рассмотрены операционные системы и базы данных, работающие в режиме реального времени, поэтому ОС РВ и БД РВ будут рассмотрены подробно.

Основные понятия и введение в

системы реального времени

 
Одно из основных применений систем реального времени лежит в области промышленной автоматизации. В настоящем разделе будут рассмотрены технические средства систем телемеханики, датчики, сенсорные и исполнительные механизмы. Отдельное внимание будет уделено комплектации, конструктивному исполнению шкафов контролируемых пунктов. Будет продемонстрирована работа ПИД-регуляторов в системах автоматики (на наглядном примере) как дополнение к СРВ.

Системы промышленной

автоматизации, работающие в

реальном времени

 
Программируемые логические контроллеры - это ядро современных систем промышленной автоматизации. Это специальный тип вычислительных устройств, основное назначение которых - работать в режиме реального времени. Как дополнительное требование, от них требуется работать в агрессивной среде. Будучи обособленным типом компьютеров, программирование ПЛК имеет свои особенности. Типы языков программирования контроллеров определены в соответствии с международным стандартом IEC 61131-3 (их пять: язык структурированного текста, лестничной логики, пошаговых инструкций, последовательных функциональных диаграмм и функциональных блоков). В данном разделе будут рассмотрены примеры программ и организация хранения информации в памяти контроллеров.

Программирование логических контроллеров

 
САУ на базе ПЛК позволяют решить локальные задачи, однако сложные и ответственные решения остаются за человеком. Программные комплексы, обеспечивающие человека необходимой информационно-командной средой, называются SCADA-системами. В их состав в обязательном порядке входят базы данных реального времени, человеко-машинный интерфейс, средства программирования и коммуникационная система. Нюансы работы с подобными системами включают в себя схемы проектирования БДРВ и связи с внешними протоколами, а также обеспечение взаимодействия с ПЛК как с системами централизованного сбора и обработки информации.

Разработка проектов в SCADA-системах

 
Передача информации в промышленных сетях между устройствами диспетчерского управления (и диспетчерскими пунктами) и САУ происходит по специальным протоколам, таким как OPC и Modbus. Некоторые из них используют известный стек TCP/IP, другие основаны на иных принципах. Помимо средств передачи цифровых данных, устройства связываются между собой с использованием наборов стандартизированных интерфейсов (для них определены уровни электрических сигналов, скорость передачи данных и пр.), таких как токовая петля, HART, RS422, RS-485

Промышленные интерфейсы

 
Устройствам, работающим в промышленных условиях, довольно часто приходится функционировать в условиях недружелюбной и явно агрессивной среды (это и широкий диапазон температур, и вибрация, и пр.). Для их защиты используются различные конструктивы. Помимо этого, для надёжной работы оборудования используются искробезопасные цепи, взрывозащита и прочие защитные механизмы.Кроме того, имеют место защита от влаги и пыли (стандарты IP). Особое место в обеспечении надёжности занимают резервирование и отказоустойчивость.

Надёжность промышленных

систем автоматизации

 
Разработка любой сложной системы начинается с её проектирования. Систем промышленной автоматизации это касается как никаких других, в их разработке задействовано большое количество людей, а сами системы состоят из множества разнородных устройств. Для разработки программных комплексов существует государственный стандарт ГОСТ 19, а для автоматизированных систем ГОСТ 34. Они предполагают последовательные этапы, фиксирующиеся в проектной документации, рабочей и эксплуатационной.

Проектирование комплексов

автоматизации

 
№ п/п
№ раздела
Темы практических (семинарских) занятий
Трудоемкость, акад.ч.
Формы текущего контроля успеваемости
5.4. Тематический план практических (семинарских) занятий.
 
1
1
Основные понятия и введение в системы

реального времени

2
 
2
2
Системы промышленной автоматизации,

работающие в реальном времени

2
 
3
6
Надёжность промышленных систем

автоматизации

2
 
6. МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)
Текущий контроль успеваемости обеспечивает оценивание хода освоения дисциплины (модуля) и организуется в соответствии с порядком, определяемым локальными нормативными актами МАДИ. Порядок проведения и система оценок результатов текущего контроля успеваемости установлена локальным нормативным актом МАДИ.

В качестве форм текущего контроля успеваемости по дисциплине (модулю) используются:

№ п/п
Наименование
Сокращение
 
1
Устный опрос
УО
 
2
Выполнение лабораторной работы
ЛР
 
3
Тестирование
Т
 
7. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)
7.1. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы.

В результате освоения данной дисциплины (модуля) формируются следующие компетенции:

 
Код компетенции
В результате освоения образовательной программы обучающийся должен обладать
 
 
 
УК-1 
Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
 
 
 
ПК-1 
Способен разрабатывать требования и проектировать программное обеспечение
 
В процессе освоения образовательной программы данные компетенции, в том числе их отдельные компоненты, формируются поэтапно в ходе освоения обучающимися дисциплин (модулей), практик в соответствии с учебным планом и календарным графиком учебного процесса в следующем порядке:
 
 
УК-1 Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
Дисциплины (модули), практики
Семестры
Форма промежуточной аттестации
1
2
3
4
5
Теория вероятностей и математическая статистика
x
Зачет
Математическая логика и теория алгоритмов
x
Экзамен
Дискретная математика
x
Экзамен
Интерфейсы автоматизированных систем обработки информации и управления
x
Экзамен
Методы оптимизации и теория принятия решений
x
Экзамен
Моделирование автоматизированных систем обработки информации и управления
x
Экзамен
Надежность, эргономика и качество автоматизированных систем обработки информации и управления
x
Экзамен
Мультимедиа технологии и системы
x
Экзамен
Управление сложными системами
x
Экзамен
Системы искусственного интеллекта
x
Экзамен
Системы реального времени
x
Экзамен
Математика
x
x
Зачет,Экзамен
Информатика
x
Экзамен
Менеджмент
x
Зачет
 
Технологическая (проектно-технологическая) практика 2
x
Зачет с оценкой
Научно-исследовательская работа
x
Зачет с оценкой
Ознакомительная практика
x
Зачет с оценкой
Технологическая (проектно-технологическая) практика 1
x
Зачет с оценкой
Выполнение и защита выпускной квалификационной работы
x
ПК-1 Способен разрабатывать требования и проектировать программное обеспечение
Дисциплины (модули), практики
Семестры
Форма промежуточной аттестации
1
2
3
4
5
Объектно-ориентированное программирование
x
Экзамен
Проектирование и эксплуатация автоматизированных систем обработки информации и управления
x
x
Экзамен,Курсовой проект
Интернет программирование
x
Экзамен
Трехмерное программирование
x
Экзамен
Визуальное программирование
x
Экзамен
Мультимедийное программирование
x
Экзамен
Системы искусственного интеллекта
x
Экзамен
Системы реального времени
x
Экзамен
Эксплуатационная практика
x
Зачет с оценкой
Технологическая (проектно-технологическая) практика 2
x
Зачет с оценкой
Выполнение и защита выпускной квалификационной работы
x
 
7.2. Описание показателей и критериев оценивания компетенций, формируемых по итогам освоения данной дисциплины (модуля), описание шкал оценивания.

Показателем оценивания компетенций на различных этапах их формирования является достижение обучающимися планируемых результатов освоения данной дисциплины (модуля).

 
УК-1 Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
Индуктор достижения компетенции
Критерии оценивания
2
3
4
5
 
УК-1.1 Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Выбирает информационные ресурсы для поиска информации в соответствии с поставленной задачей

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
УК-1.2 Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Систематизирует обнаруженную информацию, полученную из разных источников, в соответствии с требованиями и условиями задачи

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
УК-1.3 Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Выявляет системные связи и отношения между изучаемыми явлениями, процессами и/или объектами на основе принятой парадигмы

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
ПК-1 Способен разрабатывать требования и проектировать программное обеспечение
Индуктор достижения компетенции
Критерии оценивания
2
3
4
5
 
ПК-1.1 Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Выбирает языки формализации функциональных спецификаций, компоненты программно-технических архитектур, существующие приложения и интерфейсы взаимодействия с ними

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
ПК-1.2 Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Применяет выбранные языки программирования для написания программного кода

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
ПК-1.3 Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей
Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или недостаточное соответствие следующих знаний:

  Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей

Обучающийся демонстрирует неполное соответствие следующих знаний:  

  Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей

Допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, по ряду показателей, обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями при их переносе на новые ситуации.

Обучающийся демонстрирует частичное соответствие следующих знаний:  ,

  Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей

но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях.

Обучающийся демонстрирует полное соответствие следующих знаний:  ,

  Выполняет отладку программного кода на уровне программных модулей

свободно оперирует приобретенными знаниями. 

 
Шкала оценивания результатов промежуточной аттестации и их описание:
 
Форма промежуточной аттестации: экзамен.
Шкала оценивания
Балл
Описание
Отлично
5
Выполнены все виды учебной работы, предусмотренные учебным планом. Обучающийся демонстрирует полное соответствие знаний, умений, навыков приведенным в таблицах показателей, оперирует приобретенными знаниями, умениями, навыками, свободно применяет их в ситуациях повышенной сложности.
Хорошо
4
Выполнены все виды учебной работы, предусмотренные учебным планом. Обучающийся демонстрирует частичное соответствие знаний, умений, навыков приведенным в таблицах показателей: знания, умения и навыки освоены, но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях, переносе знаний и умений на новые, нестандартные ситуации.
Удовлетворительно
3
Выполнены все виды учебной работы, предусмотренные учебным планом. Обучающийся демонстрирует неполное соответствие знаний, умений, навыков приведенным в таблицах показателей, допускаются значительные ошибки, проявляется недостаточность знаний, умений, навыков по ряду показателей, Обучающийся испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями и умениями при их переносе на новые ситуации.
Неудовлетворительно
2
Не выполнен один или более видов учебной работы, предусмотренные учебным планом. Обучающийся демонстрирует полное отсутствие или явную недостаточность знаний, умений, навыков в соответствие с приведенными показателями.
 
7.3. Типовые контрольные задания промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю).

Экзаменационные вопросы (задания)

Задания для проверки результатов обучения «знать».

1. Системы реального времени: основные понятия, виды, области применения.

2. Операционные системы и базы данных, работающие в режиме реального времени.

3. Уровни представления информации и управления.

4. Информационные потоки, структура систем управления.

5. Классификация СРВ по взаиморасположению объекта автоматизации и пункта управления.

6. Критерии качества СРВ.

7. Назначение и состав системы телемеханики.

8. Характеристики и требования к системе телемеханики.

9. Технические средства систем телемеханики: датчики, сенсорные и исполнительные механизмы.

10. Датчик. Конструкция, типы, схемы подключения.

11. Характеристики, структурная схема интеллектуального датчика.

12. Факторы, влияющие на точность измерения датчика.

13. Работа ПИД-регуляторов в системах автоматики (на наглядном примере) как дополнение к СРВ.

14. Программируемые логические контроллеры.

15.Особенности программирования логических контроллеров.

16. Группы языков программирования контроллеров.

17.Группы языков программирования «Сигнал»: введение понятия

18.Запись алгоритма ПИД–регулирования в виде функциональных блоков

19.Текстовая запись программ контроллера

20.Особенности ввода/вывода при программировании контроллеров

21. Типовые программы контроллера линейного КП

22. SCADA-системы.

23. Особенности работы со SCADA-системами.

 
24.Разработка проектов.

25. Специальные протоколы: OPC и Modbus.

26. Наборы стандартизированных: HART, RS-422, RS-485.

27. Основные определения понятий теории надёжности и надёжности, связанной с

функциональной безопасностью.

28. Среднее время между отказами (MTBF).

29. Интенсивность отказов.

30. Вероятность безотказной работы.

31. Коэффициенты надёжности компонентов PLC – систем.

32. Анализ надёжности систем, связанных с безопасностью.

33. ГОСТы 34 и 19.

34. Основные этапы разработки проектной документации.

35. Автоматизированное проектирование.

36. Автоматическое проектирование.

37. Система автоматизированного проектирования (САПР).

38. Комплекс стандартов на САПР.

Задания для проверки результатов обучения «уметь», «владеть»:

1. Исходные условия

Дан стрелочный перевод, который может переключаться между первым и вторым путём.

На стрелочном переводе установлен датчик, регистрирующий нахождение на стрелке вагона.

Когда вагон заехал на стрелку, переключать перевод нельзя!

Также дан пульт управления с двумя кнопками: кнопка 1 должна переключать стрелку на

первый путь, кнопка 2 на второй. Когда нажаты обе кнопки сразу, ничего не должно происходить

(неверный ввод).

Постановка задачи

Написать программу на языке LD, которая по нажатию на кнопки переключает стрелку

между путями.

2.Исходные условия

Дан стрелочный перевод, который может переключаться между первым и вторым путём.

На стрелочном переводе установлены датчики прохождения колёсных пар. Вагоны всегда

движутся слева направо. Когда вагон заехал на стрелку, переключать перевод нельзя!

Также дан пульт управления с двумя кнопками: кнопка 1 должна переключать стрелку на

первый путь, кнопка 2 на второй. Когда нажаты обе кнопки сразу, ничего не должно происходить

(неверный ввод).

Постановка задачи

Написать программу на языке LD, которая по нажатию на кнопки переключает стрелку

между путями. Есть ли вагон на стрелке или нет - можно хранить как флаг в памяти контроллера.

3. Исходные условия

По роллерной дорожке двигаются коробки. Роллерная дорожка разделяется на два пути.

Перед развилкой установлен датчик прохождения коробки, а на развилке устройство сортировщик.

Постановка задачи

Написать программу на языке LD, которая поочерёдно сортирует коробки по обоим путям.

4. Исходные условия

По роллерной дорожке двигаются коробки. Роллерная дорожка разделяется на два пути.

Перед развилкой установлен датчик прохождения коробки, а на развилке устройство сортировщик.

Постановка задачи

Написать программу, которая поочерёдно пускает на левый путь две коробки, на правый

одну.

5.Исходные условия

При открытии двери должна загораться и гореть сигнальная лампа. При повторном

открытии двери должна включаться звуковая сигнализация. Оба вида сигнализации

 
сбрасываются

при нажатии кнопки квитирования.

Постановка задачи

Написать программу на языке LD, которая осуществляет поставленную в исходных

условиях задачу.

7.4. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания результатов обучения по дисциплине (модулю).

Контроль качества освоения дисциплины (модуля) включает в себя текущий контроль успеваемости и промежуточную аттестацию обучающихся. Текущий контроль успеваемости обеспечивает оценивание хода освоения дисциплины (модуля), промежуточная аттестация обучающихся – оценивание промежуточных и окончательных результатов обучения по дисциплине (модулю) (в том числе результатов курсового проектирования (выполнения курсовых работ).

Процедуры оценивания результатов обучения по дисциплине (модулю), в том числе процедуры текущего контроля успеваемости и порядок проведения промежуточной аттестации обучающихся установлены локальным нормативным актом МАДИ.

 
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
8.1. Перечень основной и дополнительной литературы, в том числе:
 
а) основная литература: 1.Системы реального времени :Учеб.пособие. (Конспект лекций) / Л.И. Бернер, Н.К. Богданов, А.С. Хадеев ; МАДИ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : МАДИ, 2014. - 163 с. - Режим доступа: http://asu.madi.ru/11-metodicheskie-materialy.html. 2. Системы реального времени: методические указания к лабораторным работам / Л.И. Бернер, А.Б. Николаев, А.С. Хадеев. – Красноярск: Научно-инновационный центр, 2015. – 102 с. Режим доступа: http://asu.madi.ru/11-metodicheskie-materialy.html. 17 б) дополнительная литература: 1 Древс, Ю.Г. Технические и программные средства систем реального времени : учебник / Ю.Г. Древс. - 2-е изд. (эл.). - Москва: Лаборатория знаний, 2016. - 337 с. -Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/70691. 2. Прокопенко, А. В. Синтез систем реального времени с гарантированной доступностью программно-информационных ресурсов [Электронный ресурс] : монография / А. В. Прокопенко, М. А. Русаков, Р. Ю. Царев. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. - 92 c. http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=492781. 3. Современная автоматика в системах управления технологическими процессами: учебник / В.П. Ившин, М.Ю. Перухин. - М. : ИНФРА-М, 2019. - 402 с. Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=926213. 4. Интеллектуальные средства измерений: Учебник. / Раннев Г.Г., Тарасенко А.П. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 280 с.: 60x90 1/16. - (Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5- 906818-66-9 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/551202
 
в) ресурсы сети «Интернет», программное обеспечение и информационно-справочные системы:
 
1. Электронная информационно-образовательная среда ВФ МАДИ.
 
2.  Электронно-библиотечная система «Лань»
 
3. Электронно-библиотечная система «Znanium.com»
 
8.2. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельного работы обучающихся по дисциплине (модулю)

В перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю) входят:

• конспект лекций по дисциплине (модулю);

• методические материалы практических (семинарских) занятий.

Данные методические материалы входят в состав методических материалов образовательной программы.

 
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Наименование оборудованных учебных кабинетов, лабораторий
Перечень оборудования и технических средств обучения
№ п/п
 
1
208
Учебная мебель: стол – 21 шт., стулья- 21 шт.,  стул офисный – 12 шт., компьютерное кресло -6 шт., стол однотумбовый – 1 шт., стол компьютерный -5 шт., кафедра настольная -2 шт., шкаф -1 шт.,  доска аудиторная трехстворчатая; стойка наклонная - 4 шт., стенд – 6 шт. настенная карта -1 шт.

(38 посадочных мест).

Оборудование: компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду ВФ МАДИ: компьютеры – 13 шт., экран настенный Luma

 
2
437
Учебная мебель: стол – 15 шт., стулья- 28 шт.,  компьютерное кресло -12 шт., стол однотумбовый – 1 шт., стол компьютерный -11 шт., кафедра настольная -1 шт., шкаф -1 шт.,  доска аудиторная трехстворчатая; стенд – 5 шт. (39 посадочных мест).

Оборудование: компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду ВФ МАДИ: компьютеры – 12 шт., доска интерактивная Smart boart, проектор Smart, колонки- 2шт., МФУ HP m1132mfp

 
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Лекции

Главное в период подготовки к лекционным занятиям – научиться методам самостоятельного умственного труда, сознательно развивать свои творческие способности и овладевать навыками творческой работы. Для этого необходимо строго соблюдать дисциплину учебы и поведения. Четкое планирование своего рабочего времени и отдыха является необходимым условием для успешной самостоятельной работы.

В основу его нужно положить рабочие программы изучаемых в семестре дисциплин. Ежедневной учебной работе обучающемуся следует уделять не менее 9 часов своего времени, т.е. при шести часах аудиторных занятий самостоятельной работе необходимо отводить не менее 3 часов.

Каждому обучающемуся следует составлять еженедельный и семестровый планы работы, а также план на каждый день. С вечера всегда надо распределять работу на завтрашний день. В конце каждого дня целесообразно подводить итог работы: тщательно проверить, все ли выполнено по намеченному плану, не было ли каких-либо отступлений, а если были, по какой причине это произошло. Нужно осуществлять самоконтроль, который является необходимым условием успешной

 
учебы. Если что-то осталось невыполненным, необходимо изыскать время для завершения этой части работы, не уменьшая объема недельного плана.

Самостоятельная работа на лекции.

Слушание и запись лекций – сложный вид аудиторной работы. Внимательное слушание и конспектирование лекций предполагает интенсивную умственную деятельность обучающегося. Краткие записи лекций, их конспектирование помогает усвоить учебный материал. Конспект является полезным тогда, когда записано самое существенное, основное и сделано это самим обучающимся.

Не надо стремиться записать дословно всю лекцию. Такое «конспектирование» приносит больше вреда, чем пользы. Запись лекций рекомендуется вести по возможности собственными формулировками. Желательно запись осуществлять на одной странице, а следующую оставлять для проработки учебного материала самостоятельно в домашних условиях.

Конспект лекции лучше подразделять на пункты, параграфы, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать пункты плана лекции, предложенные преподавателям. Принципиальные места, определения, формулы и другое следует сопровождать замечаниями «важно», «особо важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек. Лучше если они будут собственными, чтобы не приходилось просить их у однокурсников и тем самым не отвлекать их во время лекции.

Целесообразно разработать собственную «маркографию» (значки, символы), сокращения слов. Не лишним будет и изучение основ стенографии. Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть знаниями.

Более подробная информация по данному вопросу содержится в методических материалах лекционного курса по дисциплине (модулю), входящих в состав образовательной программы.

Практические (семинарские) занятия

Подготовку к каждому практическому занятию каждый обучающийся должен начать с ознакомления с планом занятия, который отражает содержание предложенной темы. Практическое задание необходимо выполнить с учетом предложенной преподавателем инструкции (устно или письменно). Все новые понятия по изучаемой теме необходимо выучить наизусть и внести в глоссарий, который целесообразно вести с самого начала изучения курса.

Результат такой работы должен проявиться в способности обучающегося свободно ответить на теоретические вопросы практического занятия и участии в коллективном обсуждении вопросов изучаемой темы, правильном выполнении практических заданий.

Структура практического занятия

В зависимости от содержания и количества отведенного времени на изучение каждой темы практическое занятие состоит из трёх частей:

1. Обсуждение теоретических вопросов, определенных программой дисциплины.

2. Выполнение практического задания с последующим разбором полученных результатов или обсуждение практического задания, выполненного дома, если это предусмотрено рабочей программой дисциплины (модуля).

3. Подведение итогов занятия.

Обсуждение теоретических вопросов  проводится в виде фронтальной беседы со всей группой и включает в себя выборочную проверку преподавателем теоретических знаний обучающихся.

Преподавателем определяется его содержание практического задания и дается время на его выполнение, а затем идет обсуждение результатов. Если практическое задание должно было быть выполнено дома, то на занятии преподаватель проверяет его выполнение (устно или письменно).

Подведением итогов заканчивается практическое занятие. Обучающимся должны быть объявлены оценки за работу и даны их четкие обоснования.

Работа с литературными источниками

В процессе подготовки к практическим занятиям, обучающимся необходимо обратить особое внимание на самостоятельное изучение рекомендованной учебно-методической (а также научной и

 
популярной) литературы. Самостоятельная работа с учебниками, учебными пособиями, научной, справочной и популярной литературой, материалами периодических изданий и Интернета, статистическими данными является наиболее эффективным методом получения знаний и позволяет значительно активизировать процесс овладения информацией, а также способствует более глубокому усвоению изучаемого материала, формируя у обучающихся свое отношение к конкретной проблеме.

Более глубокому раскрытию вопросов способствует знакомство с дополнительной литературой, рекомендованной преподавателем по каждой теме практического занятия, что позволяет обучающимся проявить свою индивидуальность, выявить широкий спектр мнений по изучаемой проблеме.

Более подробная информация по данному вопросу содержится в методических материалах практических занятий по дисциплине (модулю), входящих в состав образовательной программы.

Промежуточная аттестация

Каждый учебный семестр заканчивается сдачей зачетов (по окончании семестра) и экзаменов (в период экзаменационной сессии). Подготовка к сдаче зачетов и экзаменов является также самостоятельной работой обучающегося. Основное в подготовке к промежуточной аттестации по дисциплине (модулю)  –  повторение всего учебного материала дисциплины, по которому необходимо сдавать зачет или экзамен.

Только тот обучающийся успевает, кто хорошо усвоил учебный материал. Если обучающийся плохо работал в семестре, пропускал лекции (если лекции предусмотрены учебным планом), слушал их невнимательно, не конспектировал, не изучал рекомендованную литературу, то в процессе подготовки к сессии ему придется не повторять уже знакомое, а заново в короткий срок изучать весь учебный материал. Все это зачастую невозможно сделать из-за нехватки времени.

Для такого обучающегося подготовка к зачету или экзамену будет трудным, а иногда и непосильным делом, а конечный результат – академическая задолженность, и, как следствие, возможное отчисление.

 
Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (ФГОС ВО).
Рабочая программа дисциплины (модуля) рассмотрена на заседании кафедры Информатика и технологии транспортных процессов. 
№ п/п
ФИО
Подпись
 
доцент ГиЕНД, к.п.н. Максимова Марина Валерьевна
1
 
Рабочая программа дисциплины(модуля) рассмотрена на заседании учёного совета факультета Факультет заочного обучения .