1. Дисципліни з технологій і мов програмування
2. Дисципліни з математичних основ автоматизації
3. Дисципліни з автоматизації процесів і виробництв
4. Дисципліни з програмно-технічних засобів автоматизації
5. Дисципліни з сучасних технологій цифровізації підприємств
1. Дисципліни з технологій і мов програмування
Комплекс дисциплін з технологій і мов програмування формує у студента знання, вміння і навички з алгоритмізації, системного і прикладного програмування. Вивчаються алгоритмізація, мови програмування C і C++, фреймворки, бази даних і мова запитів SQL, веб програмування фронт-енду і бек-енду мовою розмітки HTML5 і скриптовою мовою JavaScript. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним програмувати і адмініструвати клієнтські і серверні застосунки промислових і корпоративних систем, програмувати в IoT.
Курс присвячений азам процедурного класичного програмування на найстарішій, але все ще молодій мові програмування високого рівня Сі. Мова Сі є матір’ю таких сучасних мов програмування, як С++, С#, Java, Python та багатьох інших, широко використовуваних сьогодні в інформаційних технологіях.
Освоївши використання цього представника універсальних мов, студент надалі з легкістю освоює такі витребувані ринком і промисловістю об’єктно-орієнтовані мови, як C++, C#, Java, Python в силу того, що всі ці мови використовують схожий синтаксис і належать до єдиної мовної групи, матір’ю і основою якої є мова Сі. Мова Сі – це есперанто світу програмування! Welcome to C!
Освоївши використання цього представника універсальних мов, студент надалі з легкістю освоює такі витребувані ринком і промисловістю об’єктно-орієнтовані мови, як C++, C#, Java, Python в силу того, що всі ці мови використовують схожий синтаксис і належать до єдиної мовної групи, матір’ю і основою якої є мова Сі. Мова Сі – це есперанто світу програмування! Welcome to C!
Б’ярн Страуструп створив С++, поєднавши мову С з мовою Simula. Другу він обрав за те, що вона “дуже добре відображає концепцію реального світу”. Об’єктно-орієнтоване програмування – це ваша друга путівка у світ програмування, адже такий підхід дозволяє формальним чином описати будь-яку предметну область. Добре розширюваний, легко підтримуваний код – це все саме про ООП. У нас ООП вивчається на прикладі мови С++. Чому? Бо по-перше, С++ використовується у вбудованих системах керування і при автоматизації критичних об’єктів, а по-друге, після С++ взагалі не є питанням перейти на інші популярні мови, такі як С# або Java. Після цього курсу терміни композиція, інкапсуляція, поліморфізм не будуть вас лякати.
Кожна людина має якусь мету. Щоб досягти її вона складає план своїх дій, а потім виконує його. Так само і в програмуванні! Мало гарно володіти якоюсь мовою програмування. Для реалізації своєї програми на цій мові повинен бути гарний план. Цей план і називається алгоритмом. А на допомогу алгоритму прийдуть знання о різноманітних структурах даних, котрі супроводжують виконання самого плану-алгоритму.
У цьому курсі ви пізнаєте як треба правильно конструювати алгоритми і дані, якими вони бувають, як прискорити виконання своєї програми, як добитися від програми найбільшої ефективності, що робити, коли потрібний тип даних відсутній у вашій мові програмування.
Звичайно, можна бути програмістом і без сакрального знання структур даних, однак вони абсолютно незамінні в деяких додатках. Наприклад, коли потрібно обчислити найкоротший шлях між двома точками на карті, або знайти ім’я в телефонній книжці, що містить, скажімо, мільйон записів. Треба постійно пам’ятати висловлювання гуру програмування Ніклауса Вірта про те, що тільки Алгоритми + Дані = Програмі.
У цьому курсі ви пізнаєте як треба правильно конструювати алгоритми і дані, якими вони бувають, як прискорити виконання своєї програми, як добитися від програми найбільшої ефективності, що робити, коли потрібний тип даних відсутній у вашій мові програмування.
Звичайно, можна бути програмістом і без сакрального знання структур даних, однак вони абсолютно незамінні в деяких додатках. Наприклад, коли потрібно обчислити найкоротший шлях між двома точками на карті, або знайти ім’я в телефонній книжці, що містить, скажімо, мільйон записів. Треба постійно пам’ятати висловлювання гуру програмування Ніклауса Вірта про те, що тільки Алгоритми + Дані = Програмі.
Для збереження інформації сучасні інформаційні системи використовують різноманітні системи керування базами даних, переважна більшість яких застосовує реляційну модель даних. Це такі популярні системи керування як Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL тв інші. Для спеціалістів з комп’ютерних технологій знання мови SQL є таким самим необхідним як і знання мов програмування. В курсі вивчаються підходи до проектування реляційних баз даних, принципи нормалізації, мова структурованих запитів SQL, розробка збережених процедур, технологія доступу до баз даних ADO.NET платформи Microsoft.NET.
З розвитком концепції Інтернету речей (IoT) і зменшенням фізичних розмірів обчислювальних елементів, процесорів і комп’ютерних плат, роль вбудованих систем невпинно зростає. Інформаційні технології проникають все глибше у наше життя і займають досі невідомі ніші. В цьому курсі ви дізнаєтеся як розподілені системи еволюціонували до кібер-фізичних систем, а також отримаєте знання і навички з розробки і програмування систем реального часу. Апаратною платформою курсу є мікроконтролер на базі сучасного мікропроцесора ESP8266 з вбудованим WiFi модулем. Програмується цей пристрій за допомогою Arduino IDE, мова дуже подібна на С++. Заодно і з Arduino розберетеся.
Все більша частина програмного забезпечення працює у мережі, а не на вашому комп’ютері, кожна серйозна компанія створює персональний веб-сайт — розробка таких продуктів базується саме на WEB-технологіях. Знання HTML, CSS та JavaScript дозволяють розробляти сучасні динамічні додатки, що працюють на будь-яких операційних системах та клієнтських пристроях.
У цьому курсі будуть вивчатися: принцип роботи веб-додатків, порядок взаємодії користувача із веб-сервером, мова гіпертекстової розмітки HTML5, оформлення сторінок за допомогою каскадних таблиць стилів CSS, базові поняття мови програмування JavaScript та огляд популярних програмних продуктів для створення веб сайтів.
По вивченню курса та відпрацювання лабораторних робіт наш студент вміє:
У цьому курсі будуть вивчатися: принцип роботи веб-додатків, порядок взаємодії користувача із веб-сервером, мова гіпертекстової розмітки HTML5, оформлення сторінок за допомогою каскадних таблиць стилів CSS, базові поняття мови програмування JavaScript та огляд популярних програмних продуктів для створення веб сайтів.
По вивченню курса та відпрацювання лабораторних робіт наш студент вміє:
- створювати комерційні лендінг-сторінки;
- розробляти повноцінні WEB-сайти комерційного та виробничого спрямування;
- створювати інтерфейси корпоративних систем, які працюють через Інтернет.
2. Дисципліни з математичних основ автоматизації
Комплекс дисциплін з математичних основ автоматизації формує у студента знання, вміння і навички з аналізу, розрахунку і моделювання комп’ютеризованих систем автоматизації в промисловості і енергетиці. Математичні методи в автоматизації – це теорія автоматичного управління, чисельні методи комп’ютеризованих розрахунків, методи ідентифікації, методи моделювання динамічних систем з використанням систем комп’ютерної математики. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних комп’ютеризованих систем автоматизації.
ТАУ – це наукова дисципліна, що вивчає процеси автоматичного управління об’єктами різноманітної фізичної природи. Фактично, таким об’єктом може бути що завгодно – механізм, технологічний об’єкт, технологічний процес, процеси в економіці, людина і навіть суспільство в цілому.
Ця дисципліна формує у студента принципово новий світогляд, що націлений на розуміння суті того, що відбувається: що є чинником або впливом і який в наслідок цього впливу буде результат.
ТАУ одночасно є і складовою технічної кібернетики, і розділом вищої математики, і філософією.
Під час навчання студенти знайомляться як з класичною безперервною та дискретною теорією управління, що включає в себе елементарні ланки, розімкнені та замкнені системи, часове, частотне та операторне представлення, аналіз та показники якості замкнених систем та багато іншого, так і сучасні алгоритми ідентифікації та управління.
Знання ТАУ необхідні студенту для розуміння інших дисциплін, досліднику для правильної побудови і аналізу досліджень.
Ця дисципліна формує у студента принципово новий світогляд, що націлений на розуміння суті того, що відбувається: що є чинником або впливом і який в наслідок цього впливу буде результат.
ТАУ одночасно є і складовою технічної кібернетики, і розділом вищої математики, і філософією.
Під час навчання студенти знайомляться як з класичною безперервною та дискретною теорією управління, що включає в себе елементарні ланки, розімкнені та замкнені системи, часове, частотне та операторне представлення, аналіз та показники якості замкнених систем та багато іншого, так і сучасні алгоритми ідентифікації та управління.
Знання ТАУ необхідні студенту для розуміння інших дисциплін, досліднику для правильної побудови і аналізу досліджень.
В процесі вивчення курсу студент отримає знання з особливостей побудови та реалізації математичних моделей технологічних процесів та об’єктів; методів ідентифікації моделей; можливостей реалізації методів та засобів комп’ютерного моделювання. В результаті вивчення курсу студент навчиться: аналізувати технічний об’єкт або процес як об’єкт моделювання; розробляти, ідентифікувати та реалізовувати математичні моделі; аналізувати вплив роботи системи автоматизованого керування на показники якості виробничого (технологічного) процесу; застосовувати сучасні програмні засоби комп’ютерної математики в реалізації моделей об’єктів керування.
Принциповою особливістю аналітичного методу є те, що для опису та дослідження процесів не потрібен експеримент. В даному випадку з’являється можливість вивчати не тільки існуючі, але і доволі складні та перспективні об’єкти, які іще не впроваджені або навіть і не існують на практиці, але попередньо показують свою перспективність і потребують подальшого дослідження з метою виявлення нових особливостей.
В рамках даного курсу будуть вивчатися аналітичні методи виведення рівнянь динаміки технологічних ділянок, об’єктів, апаратів та обладнання теплоенергетики.
Студент отримає знання та навички з опису (формалізації) динамічних процесів існуючих та перспективних об’єктів та систем теплоенергетики різної складності.
В рамках даного курсу студент вивчить можливості, особливості застосування, переваги та недоліки, технології розв’язання математичних та інженерних задач за допомогою програмних засобів комп’ютерної математики.
В рамках даного курсу будуть вивчатися аналітичні методи виведення рівнянь динаміки технологічних ділянок, об’єктів, апаратів та обладнання теплоенергетики.
Студент отримає знання та навички з опису (формалізації) динамічних процесів існуючих та перспективних об’єктів та систем теплоенергетики різної складності.
В рамках даного курсу студент вивчить можливості, особливості застосування, переваги та недоліки, технології розв’язання математичних та інженерних задач за допомогою програмних засобів комп’ютерної математики.
Що робити тоді, коли не вдається отримати точно розраховані за формулами числові значення якихось величин, значення функцій або розв’язок рівнянь? Сумувати не варто, бо на допомогу інженеру приходить курс “Обчислювальна математика”!
Вивчивши цей курс, студент засвоїть сучасний математичний пакет Matlab, який допоможе йому, використовуючи чисельні алгоритми, отримувати рішення нерозв’язних в аналітичному вигляді завдань з якою завгодно необхідною точністю. Ви вивчите знаходження наближених розв’язків лінійних і нелінійних рівнянь, систем рівнянь, навчитеся знаходити проміжні значення функцій, використовуючи їх уже відомі значення, отримаєте навички наближення експериментальних даних функціональними залежностями, набудете легкість і витонченість в знаходженні наближених розв’язків диференціальних рівнянь – рівнянь руху матерії! Ласкаво просимо у світ математичних перлин!
Вивчивши цей курс, студент засвоїть сучасний математичний пакет Matlab, який допоможе йому, використовуючи чисельні алгоритми, отримувати рішення нерозв’язних в аналітичному вигляді завдань з якою завгодно необхідною точністю. Ви вивчите знаходження наближених розв’язків лінійних і нелінійних рівнянь, систем рівнянь, навчитеся знаходити проміжні значення функцій, використовуючи їх уже відомі значення, отримаєте навички наближення експериментальних даних функціональними залежностями, набудете легкість і витонченість в знаходженні наближених розв’язків диференціальних рівнянь – рівнянь руху матерії! Ласкаво просимо у світ математичних перлин!
Аналіз існуючих та вивчення нових технологічних рішень на основі їх математичних моделей призводить до необхідності застосування досить серйозного математичного апарату. Як правило фахівці інженерних галузей вивчають тільки базовий курс математики без глибокого аналізу окремих розділів. Саме для таких фахівців і було створено цілий комплекс програмних засобів комп’ютерної математики (MathCad, MatLab, Maple, Mathematica, Modelica, тощо). Такі засоби значно полегшують розв’язування типових математичних задач, таких як обчислення значень функцій і побудова їхніх графіків, розв’язування рівнянь, нерівностей і їх систем, обчислення інтегралів, знаходження похідних функцій, тощо. У свою чергу це забезпечує максимально комфортну й швидку підготовку алгоритмів і програм для розв’язування математичних завдань будь-якої складності з високим ступенем візуалізації усіх етапів розв’язування. В результаті це дає можливість фахівцю-інженеру створювати та реалізовувати моделі доволі складних систем.
3. Дисципліни з автоматизації процесів і виробництв
Комплекс дисциплін з автоматизації технологічних процесів і виробництв формує у студента знання, вміння і навички з реалізації комп’ютеризованих систем автоматизації в промисловості і енергетиці. Це: неперервне регулювання технологічними процесами (доменна піч чи теплоелектростанція); програмно-логічне управління старт-стопними операціями і переміщенням (заводський конвейєр); супервізорне управління технологічними процесами; управління бізнес-процесами промислових виробництв. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних комп’ютеризованих систем автоматизації.
Дисципліна формує у студента знання, вміння і навички з реалізації комп’ютеризованих вимірювальних систем в промисловості і енергетиці. Інформаційна вимірювальна система (ІВС) забезпечує технологічні вимірювання, математичну обробку сигналів, алармування даних, архівування даних, візуалізацію даних. Компоненти програмно-технічного комплексу (ПТК) ІВС – програмовані логчні контролери (ПЛК), системи людинно-машинного інтерфейсу (HMI/SCADA), промислові мережі (польові шини). Технологічні вимірювання – це вимірювання температури, тиску, вологості, ваги, витрати палива і електроенергії, рівня рідини і сипучих матеріалів, концентрацій (аналіз складу), частоти обертів, швидкості, наявності і переміщення, кута повороту тощо. Математична обробка сигналів – це лінеаризація і фільтрація сигналів, розрахунок ключових показників ефективності. Алармування даних – це визначення і сигналізація технологічних і аварійних подій (тривог). Архівування даних – це зберігання історичних даних і алармів на зовнішніх носіях. Візуалація даних – це представлення виміряних технологічних параметрів на зовнішніх приладах і реєстраторах, на графічних елементах вікон систем людино-машинного інтерфейсу. Вивчаються програмно-технічні засоби ІВС. Вивчаються порядок метрологічного розрахунку вимірювальних каналів ПТК ІВС і порядок статистичного аналізу промислових вимірювань. Вивчаються схеми принципові електричні підключень давачів і перетворювачів до зовнішніх приладів, реєстраторів, модулів вводу-виводу промислових ПЛК. Вивчаються порядок проєктування і схеми функціональні ІВС. В навчальному процесі використовуються ПЛК і HMI/SCADA системи від провідних світових виробників. Програмно-технічні технології, що вивчаються, є засадничими для задач цифровізації підприємств і 4-ї промислової революції. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних комп’ютеризованих інформаційних вимірювальних систем.
Базисною основою для автоматизації виробництва продукції є автоматизовані системи керування. Для розробки і створення АСК інтегратори використовують спеціалізовані прилади, які дають можливість перетворювати матеріальні та енергетичні потоки технологічних процесів в інформаційні сигнали, що обробляються за певними алгоритмами і як наслідок – впливають на матеріальні потоки технологічного процесу для покращення якості продукції. Такі прилади називаються технічними засобами автоматизації, іноді їх ще називають приладами і обладнанням систем автоматизації. Саме так і називається курси дисциплін, які вивчаються студентами на 3-му курсі. В дисциплінах студенти вивчають: класифікацію приладів; їх технічні характеристики; принцип роботи та інше. Важливим фактором сучасності є те, що прилади для автоматизації проектуються із використанням мікропроцесорів. З’явилася можливість гнучкої конфігурації АСК, ці питання також розглядаються у даній дисципліні.
У курсі вивчаються різноманітні аспекти побудови та експлуатації комп’ютерних мереж. Поглиблено вивчаються мережеві протоколи, налагодження мережевого обладнання та питання проектування комп’ютерних мереж.
Курс спрямований на набуття теоретичних та практичних навичок у проектуванні, створенні та експлуатації комп’ютерних мереж. У процесі викладання використовуються елементи курсу CISCO CCNA R&S.
Під час вивчення курсу студенти набувають знань про комп’ютерні мережі, мережеві стандарти, мережеві протоколи (зокрема IPv4 та IPv6), активне мережеве обладнання, технології передачі в глобальних мережах та багато іншого.
Знання, що набуваються під час вивчення курсу, допомагають при проектуванні загальної Інформаційної системи підприємства. Також, практично одразу, ці знання можуть бути застосовані на практиці системними адміністраторами та IT менеджерами.
Курс спрямований на набуття теоретичних та практичних навичок у проектуванні, створенні та експлуатації комп’ютерних мереж. У процесі викладання використовуються елементи курсу CISCO CCNA R&S.
Під час вивчення курсу студенти набувають знань про комп’ютерні мережі, мережеві стандарти, мережеві протоколи (зокрема IPv4 та IPv6), активне мережеве обладнання, технології передачі в глобальних мережах та багато іншого.
Знання, що набуваються під час вивчення курсу, допомагають при проектуванні загальної Інформаційної системи підприємства. Також, практично одразу, ці знання можуть бути застосовані на практиці системними адміністраторами та IT менеджерами.
Дисципліна присвячена апаратним аспектам побудови персональних і промислових комп’ютерів та особливостям побудови серверних систем.
ЇЇ вивчення допоможе орієнтуватися у сучасному апаратному забезпеченні комп’ютерних систем та отримати навички складання та діагностики різноманітного комп’ютерного обладнання.
Під час вивчення, студенти отримують знання з наступних питань: архітектури сучасних комп’ютерів, сучасні процесори та їх особливості, набори системної логіки, сучасні типи пам’яті, магнітні та твердотільні накопичувачі, зовнішні накопичувачі та відмовостійкі масиви, особливості побудови промислових комп’ютерів, особливості побудови серверів.
Отримані знання допомагають при виборі та експлуатації комп’ютерного обладнання сучасних інформаційних систем, а також можуть бути застосовані на практиці системними адміністраторами та IT фахівцями.
ЇЇ вивчення допоможе орієнтуватися у сучасному апаратному забезпеченні комп’ютерних систем та отримати навички складання та діагностики різноманітного комп’ютерного обладнання.
Під час вивчення, студенти отримують знання з наступних питань: архітектури сучасних комп’ютерів, сучасні процесори та їх особливості, набори системної логіки, сучасні типи пам’яті, магнітні та твердотільні накопичувачі, зовнішні накопичувачі та відмовостійкі масиви, особливості побудови промислових комп’ютерів, особливості побудови серверів.
Отримані знання допомагають при виборі та експлуатації комп’ютерного обладнання сучасних інформаційних систем, а також можуть бути застосовані на практиці системними адміністраторами та IT фахівцями.
На етапах монтажу і налагодження кібер-фізичних систем необхідні знання зі складання, настроювання та налагодження основного обладнання та програмного забезпечення систем автоматизації. До таких знань і практичних умінь відносяться: монтаж обладнання, прокладка, підключення та маркування кабельних з’єднань, забезпечення заземлення, подача електроживлення, системне і функціональне тестування, продзвін сигнальних кабелів, налагодження вимірювальних каналів, тощо.
У цьому курсі студенти навчаться: вибирати матеріал та параметри електричних проводок, вибирати матеріал та параметри трубних проводок, виконувати монтаж щитів та пультів, виконувати монтаж відбірних пристроїв, виконувати монтаж виконавчих механізмів та давачів.
У цьому курсі студенти навчаться: вибирати матеріал та параметри електричних проводок, вибирати матеріал та параметри трубних проводок, виконувати монтаж щитів та пультів, виконувати монтаж відбірних пристроїв, виконувати монтаж виконавчих механізмів та давачів.
Люди не справляються. Вони втомлюються, відволікаються, хворіють, лінуються і дуркують. Тому все, що машина може робити краще за людину – треба їй віддати. Нудна рутинна робота, постійний нагляд за циферками, контроль якогось третього вентиля п’ятої труби сьомого підвалу – це не для розумної людини. Для розумної людини – вміння навчити машину робити це замість себе. Вміння навчити машину самостійно керувати технологічним процесом, створити автоматичну систему керування – це перспективні навички в комп’ютеризованому світі.
Ми розглянемо загальні принципи керування будь-чим – від душової кабіни розумного будинку до енергетичного котла електростанції, а потім подивимося, які особливості є в кожному випадку. Звернемо увагу, на що потрібно дивитися, коли автоматизуєте щось конкретне, як це зробити правильно, як не допустити прикрих помилок і забезпечити собі гарну репутацію. На практичних прикладах навчимося керувати температурою, тиском, витратою, концентрацією і переміщенням, забезпечимо надійну автоматичну роботу у режимі 24/7, підтримуватимемо комфортні умови вдома і продуктивні – на цифровізованому заводі.
Від якості ваших алгоритмів керування, врахування нештатних ситуацій, своєчасній протидії розвитку аварійних подій та глибини розуміння суті технологічних процесів залежить, в цілому, успіх ваших клієнтів. Залежить ваш успіх!
Ми розглянемо загальні принципи керування будь-чим – від душової кабіни розумного будинку до енергетичного котла електростанції, а потім подивимося, які особливості є в кожному випадку. Звернемо увагу, на що потрібно дивитися, коли автоматизуєте щось конкретне, як це зробити правильно, як не допустити прикрих помилок і забезпечити собі гарну репутацію. На практичних прикладах навчимося керувати температурою, тиском, витратою, концентрацією і переміщенням, забезпечимо надійну автоматичну роботу у режимі 24/7, підтримуватимемо комфортні умови вдома і продуктивні – на цифровізованому заводі.
Від якості ваших алгоритмів керування, врахування нештатних ситуацій, своєчасній протидії розвитку аварійних подій та глибини розуміння суті технологічних процесів залежить, в цілому, успіх ваших клієнтів. Залежить ваш успіх!
Нормальний зручний офіс, нормальний завод, нормальний кінотеатр чи навіть просто розумний будинок нормальні саме тому, що люди там тільки командують. Все інше робить автоматика та купа різних механізмів. Раніше за механізмами треба було уважно дивитися, щоб у потрібний момент подати потрібну команду: пекти хліб, складати Теслу, тримати температуру в офісі чи закрити штори вдома. Зараз, коли механізмів стало багато, а всередині них настільки складні процеси, що окрема людина просто не справляється, на сцену вийшли технології Промислового інтернету речей (Industrial Internet of Things, IIoT). Вони зробили можливим узгодити роботу різних механізмів, проаналізувати її, зробити цю роботу ще більш зглагодженою, ще ефективнішою. Розумний дім тепер не лише закриє штори, а у приглушить освітлення, увімкне chill-out музику і скомандує тостеру насмажити бутриків. Все, щоб хазяїну було добре.
На прикладі надзвичайно популярного програмного продукту візуального програмування Node-RED розглядатимуться різні задачі поєднання локальних пристроїв в інформаційні мережі та нарощування їх функціональності: зв’язок та обробка даних, їх візуалізація у web-інтерфейсах та зберігання у базах даних, навіть створення ботів Telegram і Viber для оперативної взаємодії автоматикою, зв’язок із хмарними сервісами.
На прикладі надзвичайно популярного програмного продукту візуального програмування Node-RED розглядатимуться різні задачі поєднання локальних пристроїв в інформаційні мережі та нарощування їх функціональності: зв’язок та обробка даних, їх візуалізація у web-інтерфейсах та зберігання у базах даних, навіть створення ботів Telegram і Viber для оперативної взаємодії автоматикою, зв’язок із хмарними сервісами.
Дисципліна формує у студента знання, вміння і навички з реалізації автоматизованих систем управління періодичними і дискретними виробництвами (АСУВ) в промисловості і енергетиці. АСУВ є дворівневі. Нижній (контролерний) рівень АСУВ – це реалізація рецептів, розкладів і виробничих промислових завдань. Верхній (супервізорний) рівень АСУВ – це мнемосхеми виробничих процесів, архівування даних, алармування штатних і нештатних ситуацій, візуалізація табличної інформації, трендів, гістограм і діаграм, формування рецептів, розкладів і виробничих завдань, розрахунок техніко-економічних показників загальної ефективності обладнання, формування і публікація аналітичних звітів. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних АСУ виробництвами.
Розвиток відновлюваної енергетики має величезне значення, оскільки викопні джерела енергії (вугілля, природний газ, нафта), що було основою виробництва енергії ХХ ст., мають обмежені запаси і рано чи пізно будуть вичерпані. В теперішній час технології відновлюваної енергетики розвиваються та впроваджуються як на виробництві так і у побуті вельми динамічно. Їх вивчення та розуміння є дуже перспективним, оскільки в найближчому майбутньому це буде основою енергетики.
В рамках даного курсу студент навчиться розробляти, впроваджувати, аналізувати принципові схеми, особливості експлуатації технологічних рішень на базі відновлюваних джерела енергії (теплонасосні установки, сонячні водонагрівальні установки, сонячні панелі, вітрогенератори, будинки з низьким споживанням енергії, тощо).
Дані рішення в подальшому стануть основою для створення сучасних автоматизованих, комп’ютерно-інтегрованих кібер-енергетичних систем.
В рамках даного курсу студент навчиться розробляти, впроваджувати, аналізувати принципові схеми, особливості експлуатації технологічних рішень на базі відновлюваних джерела енергії (теплонасосні установки, сонячні водонагрівальні установки, сонячні панелі, вітрогенератори, будинки з низьким споживанням енергії, тощо).
Дані рішення в подальшому стануть основою для створення сучасних автоматизованих, комп’ютерно-інтегрованих кібер-енергетичних систем.
Ми любимо зручність в усьому – у відносинах, в оселі, в заняттях та спілкуванні. Ми хочемо, щоб влітку в офісі було прохолодно, а зимою у квартирі – тепло. Хочемо, щоб і повітря чистим було і щоб без протягів. Не хочемо митися в холодній воді, а вмиватися окропом. Хочемо, щоб нас нічого не відволікало від наших занять і думок. Ми хочемо комфорту від оточення.
Цей курс дасть розуміння, як досягти комфорту в приміщенні, врахувати звички людей і забезпечити їм зручність. Ми розглянемо системи керування, які забезпечують тепло в батареї, гарячу воду в крані гарячої води і напір холодної води в крані холодної, як готується чисте повітря комфортної температури і вологості, як можна керувати освітленням і як захистити установки від людей, а людей – від установок. Познайомимося з технологічними процесами та типовими установками індивідуальних теплових пунктів, систем опалення, у тому числі з використанням альтернативних джерел енергії, модульних котельних установок, гарячого та холодного водопостачання, установок вентиляції і кондиціонування повітря, способами керування освітленням, обліком ресурсів.
Хто вміє забезпечити комфорт в хаті – завжди матиме і хліб, і масло, і до масла.
Цей курс дасть розуміння, як досягти комфорту в приміщенні, врахувати звички людей і забезпечити їм зручність. Ми розглянемо системи керування, які забезпечують тепло в батареї, гарячу воду в крані гарячої води і напір холодної води в крані холодної, як готується чисте повітря комфортної температури і вологості, як можна керувати освітленням і як захистити установки від людей, а людей – від установок. Познайомимося з технологічними процесами та типовими установками індивідуальних теплових пунктів, систем опалення, у тому числі з використанням альтернативних джерел енергії, модульних котельних установок, гарячого та холодного водопостачання, установок вентиляції і кондиціонування повітря, способами керування освітленням, обліком ресурсів.
Хто вміє забезпечити комфорт в хаті – завжди матиме і хліб, і масло, і до масла.
Графічні документи у вигляді креслень, схем, ілюстрацій є невід’ємною частиною роботи сучасного інженера-проектувальника. Щоб правильно працювати з графічними даними необхідно розуміти їх структуру та знати засоби роботи з комп’ютерною графікою. В якості інструментарія студентам пропонується опанувати АutoСАD – один з найвідоміших у світі графічних пакетів. Уміння працювати з ним ставить спеціаліста на більш високий професійний рівень і дозволяє відчути себе своїм в будь-якому середовищі проектантів. Отримані знання і навички допоможуть студенту, як мінімум, в подальшому навчанні при виконанні різноманітних розрахунково-графічних, курсових та дипломних робіт і проектів.
Дисципліна Проектування систем є однією з основоположних для спеціальності Автоматизація. Адже, що б ви не робили в межах спеціальності, починаючи з вивчення технологічного об’єкта і встановлення на ньому засобів виміру та автоматизації, продовжуючи вибором і програмуванням контролера, і завершуючи монтажем та обслуговуванням обладнання – все це є складовими частинами проектування системи автоматизації. Тому знання основ виконання та стандартів створення проекту АСК є базовою частиною знань інженера-автоматизатора. В межах цього курсу ви також ознайомитесь з видами конструкторських документів на різних стадіях проекту, правилами їх створення та оформлення.
В курсі вивчаються питання застосування різних видів систем автоматизованого проектування в життєвому циклі виробів. Також розглядаються характеристики відомих САПР в галузі проектування АСК ТП. Більш детально робиться акцент на інжиніринговій САПР EPLAN Electric, яка пропонує можливості для розробки проектної документації та керування проектами автоматизації в цілому. Отримавши необхідні знання та навички по використанню EPLAN Electric, студент зможе ефективно і легко застосовувати свої вміння з проектування АСК з дотриманням стандартів та інтегрувати результати своєї роботи з іншими САПР.
4. Дисципліни з програмно-технічних засобів автоматизації
Комплекс дисциплін з програмно-технічних засобів автоматизації формує у студента знання, вміння і навички з реалізації комп’ютеризованих систем автоматизації в промисловості і енергетиці. Контролерні засоби автоматизації – це програмовані логічні контролери (ПЛК). Супервізорні засоби автоматизації – це промислове програмне забезпечення людино-машинного інтерфейсу (HMI/SCADA-системи). Програмні технології в АСК – це програмування задач контролерного рівня і задач супервізорного рівня (серверних і клієнтських застосувань) дворівневої АСУ. Програмування в АСК – це: програмування промислових контролерів технологічними мовами програмування Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних комп’ютеризованих систем автоматизації.
В основі будь-якої сучасної технології лежить програмне керування. Весь світ використовує для цього особливо надійні спеціальні комп’ютери. Вони стоять на заводах, у серверних, в розумних будинках та офісних будівлях, на атракціонах і в робомобілях, у світлофорі і в космічному кораблі. Ми називаємо їх контролерами і в них є свої особливості: фішки використання та підходи до програмування. Контролери пов’язані з реальним світом і дуже активно на нього впливають. За допомогою сенсорів і закладених хитрих алгоритмів вони крутять вентилі, впливають на освітлення, переміщують поршні, змінюють потужності та виробляють відра і айфони. Як правильно продумати алгоритм, як захистити обладнання, як передбачити непередбачувану поведінку контролера і як його запрограмувати – це і є суть курсів «Контролерних засобів автоматизації». У сучасному цифровому світі хтось має вміти керувати процесами без людей, і ми – перша, головна лінія таких спеціалістів.
Дисципліна формує у студента знання, вміння і навички з реалізації комп’ю теризованих систем автоматизації в промисловості і енергетиці. Супервізорні технології в автоматизованих системах управління (АСУ) – це розробка і реалізація функціональності (візуальне проєктування, графічне конфігурування і скриптове програмування мовами VBA, C, Pascal, JavaScript) систем людино-машинного інтерфейсу (HMI/SCADA застосувань) під задачі обміну даними, візуалізації мнемосхем технологічних і виробничих процесів, архівування даних, алармування технологічних і аварійних подій (тривог), візуалізації табличної інформації, трендів, гістограм і діаграм, формування рецептів, розкладів і виробничих завдань, розрахунку техніко-економічних показників загальної ефективності обладнання (ключових показників ефективності), формування і публікації аналітичних звітів. Вивчаються супервізорні технології автоматизації неперервних, періодичних і дискретних процесів в АСУ технологічними процесами, АСУ промисловими виробництвами, АСУ бізнесовими процесами. Вивчаються супервізорні засоби автоматизації – локальні і диспетчеризовані системи людино-машинного інтерфейсу, веб-технології візуалізації, хмарові супервізорні технології. В навчальному процесі використовуються програмовані логічні контролери і програмні системи людино-машинного інтерфейсу від провідних світових виробників. Програмно-технічні технології, що вивчаються, є засадничими для задач цифровізації підприємств і 4-ї промислової революції. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним ефективно розробляти сучасну супервізорну функціональність АСУ технологічними процесами і виробництвами.
Знання властивостей людини – оператора, його недоліків та переваги дозволяє грамотно спроектувати ергатичну систему (систему, складовим елементом якої є людина-оператор, або кілька людей-операторів), зробити її ефективною та надійною. Ергатична система являє собою складну ієрархічну систему керування, в якій людина може брати участь на будь-якому рівні. Ергатичними системами є. наприклад, керування засобом транспорту, екскаватором, диспетчерська служба шахт, збагачувальних фабрик тощо
Специфічність людської психіки, що є недоступною для вивчення методами природничих наук, які складають базис інженерного проектування, створює серйозний бар’єр непорозуміння між психологами та інженерами. У цьому курсі ми подолаємо цей бар’єр і навчимо вас саме тим формам подання знань про людину, які необхідні для побудови надійних людино-машинних систем.
Специфічність людської психіки, що є недоступною для вивчення методами природничих наук, які складають базис інженерного проектування, створює серйозний бар’єр непорозуміння між психологами та інженерами. У цьому курсі ми подолаємо цей бар’єр і навчимо вас саме тим формам подання знань про людину, які необхідні для побудови надійних людино-машинних систем.
Курс спрямований на вивчення особливостей налагодження типових промислових мереж, таких, як Modbus, Profibus, Profinet, LonWorks, BacNet, KNX, CAN та інших. Набувши у цьому курсі знання і уміння, студент зможе розробляти комп’ютерно-інтегровані системи управління та програмно-технічні комплекси на базі промислових контролерів і промислових інформаційних мереж, виконувати налагодження мережевих зв’язків між обладнанням, виконувати діагностику встановлених мережевих зв’язків.
Курс присвячений вивченню протоколів обміну даними між засобами автоматизації, системами збору даних та сучасним технологіям програмування, які застосовуються для реалізації обміну даними. Дисципліна дозволяє вивчити та застосовувати на практиці знання, які необхідні для створення сучасних інтегрованих систем автоматизації, застосовувати як стандартні та і нестандартні протоколи обміну даними, створення власних цифрових пристроїв з можливістю обміну даними через мережу і т.д.
Курс присвячений вивченню загальної архітектури і конфігурації мікропроцесорних технічних засобів автоматизації, структурам і функціям інтегрованої АСУ та класифікації її програмно технічного забезпечення. Набуті знання доволяють студенту обрати під конкретну задачу клас засобу автоматизаціїі, розробляти структурну схему та інформаційне забезпечення, обрати промислову мережу для організації взаємодії між усіма елментами сучасних автоматизованих систем керування.
5. Дисципліни з сучасних технологій цифровізації підприємств
Комплекс дисциплін з сучасних технологій цифровізації підприємств формує у студента знання, вміння і навички з реалізації комп’ютеризованих систем автоматизації в кібер-енергетичних системах. Кібер-енергетичні системи (КЕС) – це цифровізовані (автоматизовані та інформатизовані) теплоенергетичні агрегати, виробництва і підприємства в енергетиці і промисловості. КЕС – це «розумний» агрегат, «розумне» виробництво, «розумне» підприємство. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати аналіз, розробку і синтез сучасних комп’ютеризованих систем автоматизації в кібер-енергетичних системах.
Дисципліна формує у студента знання, вміння і навички з розробки полігону імітаційного моделювання автоматизованого технологічного комплексу (АТК = технологічний об’єкт управління + автоматизована система управління). Огляд класичних і сучасних операційних технологій – технологій контролерної і супервізорної автоматизації. Сучасна операційна технологія імітаційного моделювання – це програмне (віртуальне) моделювання фізичних (реальних) активів. Реальний об’єкт управління моделюється в системі комп’ютерної математики. Вирізняють програмно-технічні симулятори (тренажери) і цифрові двійники. Цифровий двійник зв’язаний з фізичним активом через реальні (які вимірюються в реальному часі) технологічні і параметричні збурення на фізичний актив. Імітаційне моделювання автоматизованого технологічного комплексу дозволяє 1) випробувати автоматизовану систему управління ще на стадії проєктування без реального об’єкту управління і 2) прогнозувати і аналізувати стан реального об’єкту за його цифровим двійником. Під час імітаційного моделювання здійснюються інженерні розрахунки АТК: розрахунок регуляторів і моделювання динаміки автоматизованих систем; розрахунок вимірювальних каналів автоматизованих систем; розрахунок виконавчих каналів автоматизованих систем; розрахунок надійності реалізації функцій автоматизованих систем; статистичний аналіз і техніко-економічний розрахунок функціонування автоматизованих систем. В навчальному процесі використовуються програмовані логічні контролери і програмні системи людино-машинного інтерфейсу від провідних світових виробників. Програмно-технічні технології, що вивчаються, є засадничими для задач цифровізації підприємств і 4-ї промислової революції. Студент, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним здійснювати розробку програмно-технічних симуляторів і цифрових двійників автоматизованих технологічних комплексів в кібер-енергетичних системах.
В теперішній час спостерігається значне зростання кількості інформації та відповідне розширення обчислювальних потужностей для обробки цієї інформації. У зв’язку із цим безпосереднє використання даних є одним з найпростіших способів швидкого отримання уявлення про явище та його прогнозування.
Машинне навчання – це підгалузь штучного інтелекту в галузі інформатики, яка надає комп’ютерам здатності «навчатися» (тобто, поступово покращувати продуктивність у певній задачі) з даних, без того, щоби бути програмованими явно. Технології машинного навчання спрямовані на створення алгоритмів, які виконують те, що природно для людей – вчитися на основі досвіду.
В рамках даного курсу буде запропоновано найефективніші методи машинного навчання та їх практичне застосування. Студент отримає не тільки теоретичні основи навчання, але й практичні ноу-хау, необхідні для швидкого та широкого застосування цих методів до вирішення нових задач. Курс також базуватиметься на численних тематичних дослідженнях та застосуваннях.
Студент навчиться користуватися сучасними аналітичними інструментами і адаптувати їх під особливості конкретних завдань.
Машинне навчання – це підгалузь штучного інтелекту в галузі інформатики, яка надає комп’ютерам здатності «навчатися» (тобто, поступово покращувати продуктивність у певній задачі) з даних, без того, щоби бути програмованими явно. Технології машинного навчання спрямовані на створення алгоритмів, які виконують те, що природно для людей – вчитися на основі досвіду.
В рамках даного курсу буде запропоновано найефективніші методи машинного навчання та їх практичне застосування. Студент отримає не тільки теоретичні основи навчання, але й практичні ноу-хау, необхідні для швидкого та широкого застосування цих методів до вирішення нових задач. Курс також базуватиметься на численних тематичних дослідженнях та застосуваннях.
Студент навчиться користуватися сучасними аналітичними інструментами і адаптувати їх під особливості конкретних завдань.
Сучасний Інтернет речей IoT — це екосистема, що контролюється або відстежується комп’ютерними алгоритмами і тісно пов’язана з Інтернетом та його користувачами. Компоненти IoT (як у фантастичних романах!) взаємодіють на різних часових та просторових рівнях та можуть мати різні, відмінні одна від одної моделі поведінки та взаємодіяти одна з одною різними шляхами, які можуть змінюватися в залежності від контексту. Прикладами таких систем можна вважати розумні енергосистеми, безпілотні автомобільні системи (привіт Теслі!), автоматизовані системи керування, робототехнічні системи, самокеровані літальні апарати.
IoT – це концепція мережі, що складається із взаємозв’язаних фізичних пристроїв, які мають вбудовані давачі, а також програмне забезпечення, що дозволяє здійснювати передачу і обмін даними між фізичним світом і комп’ютерними системами, за допомогою використання стандартних протоколів зв’язку. Окрім давачів, мережа може мати виконавчі пристрої, вбудовані у фізичні об’єкти і пов’язані між собою через дротові чи бездротові мережі.
Щоб все це працювало і не відволікало, студенти вивчають мову Python, аналітику Data Science, інструменти візуалізації, основи віддаленого зв’язку, сенсорних мереж, хмарних та туманних технологій, blockchain.
IoT – це концепція мережі, що складається із взаємозв’язаних фізичних пристроїв, які мають вбудовані давачі, а також програмне забезпечення, що дозволяє здійснювати передачу і обмін даними між фізичним світом і комп’ютерними системами, за допомогою використання стандартних протоколів зв’язку. Окрім давачів, мережа може мати виконавчі пристрої, вбудовані у фізичні об’єкти і пов’язані між собою через дротові чи бездротові мережі.
Щоб все це працювало і не відволікало, студенти вивчають мову Python, аналітику Data Science, інструменти візуалізації, основи віддаленого зв’язку, сенсорних мереж, хмарних та туманних технологій, blockchain.
Нові кіберзагрози, пов’язані з масовою імплементацією технологій Іndustry 4.0, можуть спричинити катастрофічні наслідки не лише в національній безпеці, промисловому виробництві та економіці загалом, але й в усіх інших суспільних сферах аж до приватного життя громадян. Водночас відмова від цих технологій означатиме фатальне відставання у розвитку для будь-якої країни та/чи регіону. Така ситуація вимагає гнучкої й адекватної відповіді в галузі кіберзахисту, де швидке впровадження нових адекватних технологій кібербезпеки одночасно з впроваджуванням нових автоматизованих систем керування стає пріоритетом. Інакше наша новенька гарненька система автоматизації отримає привіт від хакерів!
Для того, щоб такого не сталося, у цьому курсі студент буде вивчати методи попередження вторгнень, виявлення вторгнень, методи захисту АСК, тестування АСК з застосуванням Kali Linux та Raspberry Pi.
Для того, щоб такого не сталося, у цьому курсі студент буде вивчати методи попередження вторгнень, виявлення вторгнень, методи захисту АСК, тестування АСК з застосуванням Kali Linux та Raspberry Pi.
Що спільного між бойовим квадракоптером і мирною домашньою мікрохвильовкою? Між рукою робота-маніпулятора і твоїм смартфоном? Спільним між ними є те, що всі вони є типовими представниками механізмів, які використовують вбудовані системи управління і керуючі мікропроцесори Cortex.
Цей курс якраз і розповість тобі про те, як розробляти подібні системи, як програмувати їх на мовах Сі та Асемблер, як працює добре вже відомий тобі контролер Arduino і для чого він потрібен, як багато всього цікавого можна зібрати на його основі для свого будинку . А вже для працюючого підприємства – це просто Клондайк ідей і рішень! Всьому цьому тебе, як раз, і навчать в цьому курсі. Швидше приєднуйся до нас!
Цей курс якраз і розповість тобі про те, як розробляти подібні системи, як програмувати їх на мовах Сі та Асемблер, як працює добре вже відомий тобі контролер Arduino і для чого він потрібен, як багато всього цікавого можна зібрати на його основі для свого будинку . А вже для працюючого підприємства – це просто Клондайк ідей і рішень! Всьому цьому тебе, як раз, і навчать в цьому курсі. Швидше приєднуйся до нас!
Ти коли-небудь хотів уявити себе бойовим винищувачем, відчути швидкість руху і всевладність в небі? Так ось, системи управління реального часу постійно і без відпочинку вирішують цю та подібні до неї задачі. Наприклад, управління ядерним реактором для отримання максимального коефіцієнту корисної дії при заданому рівні потужності. Тут не можна пробачити і найменшої помилки! Точність всіх рішень, робота всіх механізмів і алгоритмів керування ними повинна бути максимальною! Інакше … Ми всі знаємо, що відбувається, коли трапляється “інакше” …
У цьому курсі тебе навчать складати програми управління так, що б вони працювали максимально швидко та без помилок як на блочному щиті реактора, так і в хірургічній операційній під час операції на серці! Бачиш, яким могутнім чарівником тобі допоможе стати цей курс?
У цьому курсі тебе навчать складати програми управління так, що б вони працювали максимально швидко та без помилок як на блочному щиті реактора, так і в хірургічній операційній під час операції на серці! Бачиш, яким могутнім чарівником тобі допоможе стати цей курс?
Дисципліна призначена для здобувачів наукового ступеня PhD. Дисципліна формує у здобувача знання, вміння і навички з реалізації комп’ютеризованих систем автоматизації в промисловості і енергетиці. Дисципліна оглядова, здобувач вивчає всі компоненти сучасного програмно-технічного комплексу (ПТК) – програмовані логічні контролери (ПЛК), системи людинно-машинного інтерфейсу (HMI/SCADA), промислові мережі (польові шини). Програмно-технічний комплекс – це комплекс контролерних і супервізорних засобів автоматизації, інтегрованих на основі мережевих технологій обміну даними. Вивчаються контролерні засоби автоматизації – хардПЛК і софтПЛК. Вивчаються супервізорні засоби автоматизації – локальні і диспетчеризовані системи людино-машинного інтерфейсу, веб-технології візуалізації, хмарові супервізорні технології. Вивчаються порядок і технології імітаційного моделювання автоматизованого технологічного комплексу (АТК = технологічний об’єкт управління + автоматизована система управління), порядок інженерних розрахунків АТК (розрахунок регуляторів і моделювання динаміки автоматизованих систем; розрахунок вимірювальних каналів автоматизованих систем; розрахунок виконавчих каналів автоматизованих систем; розрахунок надійності реалізації функцій автоматизованих систем; статистичний аналіз і техніко-економічний розрахунок функціонування автоматизованих систем). Вивчаються мережеві технології – інформаційні магістралі супервізорного рівня АСУ і польові шини контролерного рівня АСУ. В навчальному процесі використовуються програмовані логічні контролери і програмні системи людино-машинного інтерфейсу від провідних світових виробників. Програмно-технічні технології, що вивчаються, є засадничими для задач цифровізації підприємств і 4-ї промислової революції. Здобувач, прослухавши лекції і виконавши лабораторні роботи, є здатним інтегрувати сучасні програмно-технічні засоби автоматизації в єдиний програмно-технічний комплекс на основі сучасних мережевих інтерфейсів і протоколів обміну даними.