Организация выполнения дипломного проекта

В соответствии с выбранной студентом темой, руководитель составляет и выдает ему, утвержденное заведующим кафедрой, задание на дипломное проектирование с указанием срока ее окончания. Форма задания приведена в Приложении Б. В задании указывается тема дипломного проекта, исходные данные к дипломному проекту, сроки сдачи готового дипломного проекта, краткое содержание, перечень графического материала. В задании также указываются консультанты, которые могут назначаться по отдельным разделам дипломного проекта (экономика, охрана труда) из числа преподавателей университета.

Для контроля хода выполнения работ составляется календарный график выполнения дипломного проекта.

Консультации руководителя - это не только оказание помощи студенту, но и одна из форм контроля за процессом выполнения дипломного проекта (работы), поэтому явка студентов на консультации обязательна. Текущая проверка руководителем дипломного проекта заключается в определении соответствия материала теме по разделам работы, грамотности изложения материала. Окончательный вариант дипломного проекта, переплетенный и подписанный студентом, предоставляется руководителю для контрольного просмотра и проверки правильности ее оформления за 15 дней до начала работы ГАК.

После просмотра и одобрения окончательного варианта дипломного проекта, руководитель ставит подпись на титульном листе и пишет отзыв на работу. На данном этапе дипломнику необходимо получить подписи всех консультантов на листе задания и титульном листе.

Предварительная защита проводится на комиссии кафедры, назначаемой заведующим кафедрой за 10-14 дней до официального срока защиты проекта. Присутствие руководителя дипломного проекта на предварительной защите является обязательным. Для защиты дипломного проекта студент должен подготовить доклад на 10-15 минут, в котором необходимо сообщить суть проделанной работы, кратко изложить принципиальные решения.

2 Состав и содержание дипломного проекта

Дипломный проект должен быть выполнен на реальную тему и отражать все вышеперечисленные цели и требования по автоматизации и управлению. Дипломный проект должен состоять из пояснительной записки и графических материалов.

Структура пояснительной записки

— Титульный лист (на стандартном бланке);

— Задание (на стандартном бланке);

— Аннотация;

— Содержание;

— Введение;

— Перечень сокращений, условных обозначений, символов и терминов;

— Основная (проектная) часть:

Аналитическая часть;

Специальная часть;

Техническая часть;

— Экономическая часть;

— Охрана труда, техника безопасности и охрана окружающей среды;

— Список использованной литературы;

— Приложения.

Графическая часть дипломного проекта должна отражать принятые схемные и конструктивные решения и содержать 5-7 листов чертежей, схем, графиков и диаграмм. Графический материал должен обеспечить наглядное изложение сути дипломного проекта.

Примерный перечень материала графической части дипломного проекта:

— Организационная структура производства, предприятия, фирмы и т.д.;

— Схема автоматизации проектируемой системы;

— Структурные, функциональные, принципиальные и технические схемы;

— Конструкции разработанных отдельных узлов или деталей;

— Необходимые графики численных и натуральных экспериментов;

— Блок схемы алгоритмов, программ и т.д.;

— Результаты экспериментальных исследований и моделирования.

Требования к содержанию разделов пояснительной записки

Титульный лист и задание

Форма титульного листа пояснительной записки дипломного проекта является общепринятой.

Задание на дипломный проект является вторым листом пояснительной записки и выполняется на специальном бланке.

Аннотациядолжна содержать краткое изложение цели и важнейших результатов работы, область практического применения и ожидаемых технико-экономических результатов. Выполняется на казахском, русском и английском языках.

Содержаниедолжно включать введение, наименование всех разделов и подразделов с указанием номеров страниц, на которых размещается начало материала.

Во введении рассматривается актуальность темы, основные положения, лежащие в основе разрабатываемого проекта, кратко характеризуется современное состояние проблемы. Формируется задача, ее новизна и возможные пути решения.

Основная (Проектная) часть.

Проектная часть может состоять из нескольких разделов. Конкретная последовательность и содержание разделов определяется темой дипломного проекта, и более подробно рассмотрена ниже.

Экономическая часть.

Данный раздел содержит экономическое обоснование эффективности внедрения разработок дипломного проекта.

Охрана труда, техника безопасности и охрана окружающей среды.

В этой части рассматривается состояние организации охраны труда на предприятии, и разрабатываются мероприятия по обеспечению нормальных условий труда по предупреждению профессиональных заболеваний, устранению вредных факторов. Если в дипломном проекте рассматривается технический объект или технологический процесс, влияющий на окружающую среду, то необходимо затронуть вопросы, каким образом автоматизация и управление объектом улучшают охрану окружающей среды.

Заключение.

В заключение пояснительной записки должны быть сделаны выводы по полученным в основной части результатам:

- обобщение и оценку результатов исследований, включающих оценку полноты решения поставленной задачи,

- целесообразность выбранного метода решения задачи;

- характеристика и практическая ценность полученных результатов и программных продуктов;

- возможности применения и рекомендации по использованию результатов дипломного проекта, предложения по дальнейшей работе и т.п.

Список используемой литературы

Приводится перечень всех использованных при разработке дипломного проекта (работы) литературных источников в порядке появления ссылок на источники в тексте дипломного проекта.

Приложения

В приложение следует включать справочно-нормативные документы, блок-схемы алгоритмов, листинги программ, распечатки разработанных экранных форм, руководство пользователя, акты приема в эксплуатацию и т.п.

В приложение необязательно включать содержание электронных учебников, полных листингов программ, так как это приведет к чрезмерному увеличению объема дипломного проекта (работы).

Основная часть

Моделирование САУ - это программная реализация её математической модели (ММ) на ЭВМ с целью исследования свойств системы путем проведения численного эксперимента с её моделью. Моделирование систем управления в дипломном проектировании применяется для проверки правомерности тех допущений, которые были приняты при анализе и синтезе системы, а также для исследования работоспособности и качества систем управления. Применение ЭВМ для моделирования управления требует наличия адекватного программного обеспечения. В зависимости от сложности исследуемой системы для ее анализа необходимо использовать как малые (ARCAD, CALISTO) и средние (МАСС, MДC/ПK, CLASSIC) технологии, так и универсальные интегрированные (Mathematical MatCad, MATLAB+Simulink, Vissim).

Одним из более универсальных пакетов прикладных программ моделирования (ППМ), который можно применять для моделирования систем управления, как детерминированных, так и стохастических является MATLAB и Vissim. Применение этих ППМ базируется на структурном методе моделирования САУ. Потому пакет содержит весь необходимый набор типовых функциональных блоков, то есть таких, которые соответствуют компонентам реальных систем. В ППМ реализованы принципы визуально-ориентированного программирования, что позволяет легко выбирать нужные блоки и соединять их с целью составления структурной схемы анализируемой системы. При этом сложнейшие уравнения состояния, описывающие моделей системы, формируются автоматически. Следует заметить, что в состав MATLAB входят и другие пакеты расширения. Например, Control System Toolbox, который предназначен для анализа и синтеза линейных систем. Этот пакет позволяет:

— Преобразовать одну форму математической модели в другую;

— Понижать порядок и формировать канонические формы уравнений состояния;

— Получить переходную и импульсную переходную функции;

— Строить корневой годограф, амплитудно-фазовую, логарифмические, амплитудно- фазочастотные характеристики;

— Вычислить запасы устойчивости по модулю и фазе;

— Создавать уравнения состояния систем управления со случайными параметрами;

— Исследовать управляемость и наблюдаемость;

— Проводить синтез непрерывных и дискретных регуляторов, наблюдателей и фильтров Калмана для оценки переменных состояния.

Использование ЭВМ, микроконтроллеров и микропроцессоров в дипломном проектировании.

Применение микропроцессорной техники в проектируемых системах носит различный характер.

Микропроцессорные устройства могут использоваться как главные управляющие блоки в проектируемой системе, которые обеспечивают управление координацию работы всех узлов и подсистем проектируемой системы.

Системы программно-логического управления в которых все сигналы, измеряемые на объекте (входные), и все сигналы управления, подаваемые на объект (выходные), носят логический характер. Основные алгоритмы управления в таких системах реализуют вычисления логических функций и выходных значений конечных логических автоматов с памятью.

Системы сбора и обработки информации (СОИ), основные функции которых - сбор информации с большого числа распределенных датчиков, циклический контроль измеряемых параметров, сохранение измеренных значений и первичная обработка. В таких системах реализуется обработка сигналов на основе цифровой фильтрации, спектрального анализа, группировки и распознавание сигналов, идентификации процессов, сжатия и архивации данных, реализации протоколов передачи данных и другие первичные преобразования. Зачастую эти системы используют распределенные базы данных для хранения данных.

Микропроцессорные системы автоматического управления (МПСАУ), основные назначение которых - управление техническими объектами и технологическими процессами в соответствии с выбранным законом управления. В этих системах реализуют функции: нечетких регуляторов; наблюдающего устройства состояния; оптимальных регуляторов и фильтров, функции идентификации состояния объектов или процессов и др.

Разработка каждой из перечисленных систем включает:

— Разработку математических моделей, алгоритмов функционирования, на основе расчета и проектирования регуляторов, фильтров, логических функций или автоматов, наблюдателей, систем распознавания и идентификации и т.п.

— Разработку аппаратных средств систем;

— Разработку программного и информационного обеспечения.

Содержание основной части дипломного проекта посвященных системе программно-логического управления

Системы программно- логического управления должны включать:

1. Содержательное описание работы объекта автоматизации и его технические

1.1. характеристики. Определение задач и целей управления.

1.2. Обзор и анализ известных вариантов и методов построения подобных систем управления.

1.3. Разработка технического задания на проектирование системы логического управления и построение структурной схемы системы.

2. Построение математической модели системы управления и алгоритма работы регулятора.

2.1. Составление общего алгоритма логического управления. Определение входных и
выходных сигналов логического регулятора.

2.2. Построение алгоритма работы в форме конечного логического автомата или нечетного
логического управления (логической функций).

2.3. Разработка математической модели работы логического регулятора и компьютерное
моделирование работоспособности системы с использованием прикладных программных пакетов.

2.4.Определение требований к микропроцессорному (ным) контроллеру(рам).

3. Разработка функциональных и принципиальных схем системы логического управления.

3.1. Разработка функциональной схемы системы логического управления и описание работы
системы. Определение возможности использования промышленных контроллеров. Выбор типа микропроцессора.

3.2. Выбор типов датчиков, исполнительных устройств. Выбор и расчет основных параметров
каналов связи.

3.3. Выбор элементной базы и разработка принципиальных схем нестандартных блоков
системы.

3.3.1 Краткая характеристика используемых интегральных схем и обоснование выбора.

3.3.2 Поверочный расчет отдельных узлов принципиальной схемы. Моделирование
их работы с использованием прикладных пакетов.

3.3.3 Описание принципиальных схем блоков системы.

3.3.4 Оценка электропотребления построенных блоков.

3.4. Экспериментальное исследование работоспособности отдельных модулей системы на
макетных образцах. Составление инструкции по наладке.

4. Разработка алгоритмов работы и программного обеспечения системы программно-логического управления (ПЛУ).

4.1 Выбор среды программной реализации логического автомата (логической функции)
управления.

4.2 Разработка и детализация алгоритмов отдельных процедур из общего алгоритма
управления.

4.3 Выбор инструментальной среды разработки и языка программирования. Описание и
отладка отдельных подпрограмм.

4.4 Контрольный пример оценки работоспособности составленных подпрограмм.

5. Экспериментальное исследование построенной микропроцессорной системы. Оценка технических характеристик системы.

6. Конструкторско-технологическая реализация одного из блоков системы и расчет эксплуатационной надежности.

Приложение. Листинга разработанных программ системы управления.

Чертежи:

1. Структура системы логического управления.

2. Функциональная схема системы логического управления

3. Принципиальные схемы проектируемых нестандартных блоков системы логического управления.

4. Блок схема общего алгоритма функционирования системы управления.

5. Структурная схема программного обеспечения системы.

6. Блок схема алгоритмов отдельных процедур.

7. Граф состояний разработанного логического автомата.

8. Конструкторско-технологическая разработка

Содержание основной части дипломного проекта посвященных системе сбора и обработки информации (СОИ)

1 Определение задач и целей сбора и обработки информации.

1.1 Обзор и анализ известных вариантов построения подобных систем. Определение требуемого количества микропроцессорных контроллеров в системе.

1.2 Разработка технических требований на проектирование системы СОИ и построение структурной схемы.

2. Математическое описание алгоритмов первичной обработки информации и общего алгоритма работы системы.

2.1 Составления общего алгоритма работы системы. Определение количества и диапазонов изменения контролируемых сигналов объекта.

2.2 Разработка и описание алгоритмов первичной обработки информации (фильтрация, распознавания и др.).

2.3 Построение математической модели процесса функционирования систем с первичной обработкой. А также проверка работоспособности системы с использованием прикладных программных средств. Определение основных характеристик.

2.4 Разработка информационной модели данных, реализуемых базах данных.

2.5 Определение требований к микропроцессорному(-ным) контроллеру(-рам) и ЭВМ.
3. Разработка функциональных и принципиальных схем системы СОИ.

3.1 Разработка функциональной схемы системы СОИ и описание работы. Определение возможности применения промышленных контролеров. Выбор типа микропроцессоров и ЭВМ.

3.2 Выбор типов датчиков, исполнительных устройств. Выбор и расчет основных параметров каналов связи.

3.3 Экспериментальное исследование работоспособности отдельных модулей системы на макетных образцах. Составление инструкций по наладке.

3.4 Особенности использования локальных вычислительных систем, сети Internet в системе.

4. Разработка алгоритмов функционирования и программного обеспечения (ПО) системы СОИ.

4.1 Выбор среды и способа программной реализации первичного преобразователя информации (цифрового фильтра и др.)

4.2 Описание и разработка протоколов взаимодействия отдельных контроллеров системы.

4.3 Разработка алгоритмов программной реализации отдельных процедур в системе СОИ.

4.4 Выбор инструментальной среды разработки программного обеспечения и языка программирования. Описание и отладка отдельных подпрограмм.

4.5 Контрольный пример оценки работоспособности составленных подпрограмм.

5. Экспериментальное исследование построенной системы СОИ. Оценка технических характеристик системы.

Приложение. Листинга программ системы управления.

Чертежи:

1. Структурная схема системы СОИ.

2. Функциональная схема проектируемой системы СОИ.

3. Блок схема общего алгоритма функционирования системы СОИ.
4. Блок схема алгоритмов отдельных процедур.

5. Статические и динамические характеристики цифровых фильтров. Общие схемы (алгоритмы) первичных преобразований информации.

6. Форматы кадров сообщений между контроллерами. Алгоритм взаимодействия между контроллерами.

7. Структурные схемы информационных моделей данных, разрабатываемых баз данных.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: