Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

 

 

 

 

Интегрированные среды управления экспериментом

 

Объем 32часа

Кафедра-исполнитель 11

Автор Шарапов Михаил Петрович

Читается для группы Т8-37

 

Аннотация

В рамках настоящего курса студенты изучают:

  1. Принципы функционирования и основные функциональные характеристики современных систем автоматизации физического эксперимента и основных составных частей этих систем, преимущественно на базе ПК;
  2. Основы программирования базовых интерфейсов ПК, а также стандартных и нестандартных устройств, сопрягаемых с ПК по этим интерфейсам, на примере интерфейсов RS-232, IEEE1284, ISA.

 

Учебная задача

Учебной задачей настоящего курса является:

  1. Ввести слушателя в проблематику построения, выбора и эксплуатации современных систем автоматизации физического эксперимента;
  2. Научить ориентироваться в широкой номенклатуре существующих технических решений, методов, программно-аппаратных конфигураций, программных и аппаратных компонент, используемых для построения систем автоматизации физического эксперимента;
  3. На простых примерах научить основам программирования нестандартных внешних устройств, подключенных к ПК по интерфейсам RS-232, IEEEE1284, ISA.

 

Структура курса

Лекции 16 часов

Лабораторные занятия 16 часов

 

Формы контроля

Промежуточный: контрольная работа

Итоговый: зачет

 

Содержание курса

Тема 1 Введение в анализ, проектирование и применение интегрированных сред управления экспериментом.

Тема 2 Программно-аппаратная часть интегрированных сред управления экспериментом.

Тема 3 Основы программирования базовых элементов интегрированных сред управления экспериментом.

Тема 4 Современные интегрированные SCADA-системы.

 

Вопросы для подготовки к письменной контрольной работе полусеместрового контроля по курсу

 

1.     Общая схема автоматизированного эксперимента (технологического процесса) с использованием ЭВМ. Отдельные подсистемы и компоненты АСУ ТП, их функциональное назначение.

2.     Классификация операционных систем /ОС/ по принятому методу организации вычислительного процесса.

 

 

3.     Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании или выборе АСУ ТП.

4.     Операционные системы реального времени /ОС РВ/, их отличие от прочих ОС. Примеры ОС РВ.

 

 

5.     Технические, математические и метрологические аспекты обеспечения работоспособности АСУ ТП. Основные категории системной совместимости.

6.     Понятие "интерфейса" системы обработки данных /СОД/. Классификация шин и магистралей интерфейсов по функциональному назначению.

 

 

7.     Классификация информационных процессов, происходящих в АСУ ТП.

8.     Классификационные признаки и классификация интерфейсов СОД. Примеры интерфейсов СОД.

 

 

9.     Жизненный цикл АСУ ТП.

 

10. Основные функциональные характеристики системных интерфейсов IBM -совместимых персональных компьютеров.  

 

 

 

 

11. Основные категории требований технического задания /ТЗ/ на разработку аппаратной части АСУ ТП.

12. Основные функциональные характеристики интерфейсов периферийных устройств СОД.

 

 

13. Жизненный цикл программы, его отличие от жизненного цикла аппаратной части АСУ ТП.

14. Основные функциональные характеристики интерфейсов систем автоматизации и многомодульных систем.

 

 

15. Основные категории требований ТЗ на разработку программы.

16. Преобразователи, применяемые в системах сбора данных. Классификационные признаки и классификация. Типовые рабочие характеристики современных преобразователей. 

 

 

 

 

17. Основные категории требований раздела "Требования к программе или программному изделию" ТЗ на разработку программы.

18. Архитектура ПК.

 

 

19. Классификация операционных систем /ОС/ по принятому методу организации вычислительного процесса.

20. Протокол работы шины ISA.

 

 

21. Операционные системы реального времени /ОС РВ/, их отличие от прочих ОС. Примеры ОС РВ.

22. Типовая схема устройства, подключаемого к шине ISA.

 

 

23. Понятие "интерфейса" системы обработки данных /СОД/. Классификация шин и магистралей интерфейсов по функциональному назначению.

24. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

 

25. Классификационные признаки и классификация интерфейсов СОД. Примеры интерфейсов СОД.

26. Жизненный цикл АСУ ТП.

 

 

27. Основные функциональные характеристики системных интерфейсов IBM -совместимых персональных компьютеров.  

28. Протокол работы шины ISA.

 

 

29. Основные функциональные характеристики интерфейсов периферийных устройств СОД.

30. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

 

31. Основные функциональные характеристики интерфейсов систем автоматизации и многомодульных систем.

32. Преобразователи, применяемые в системах сбора данных. Классификационные признаки и классификация. Типовые рабочие характеристики современных преобразователей. 

 

 

33. Архитектура ПК.

34. Протокол работы шины ISA.

 

 

35. Типовая схема устройства, подключаемого к шине ISA.

36. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

 

 

 

2014 Вопросы к зачету, вариант 2014 года Смотреть...

Вопросы к зачету

 

  1. Общая схема автоматизированного эксперимента (технологического процесса) с использованием ЭВМ. Отдельные подсистемы и компоненты АСУ ТП, их функциональное назначение.
  2. Классификация операционных систем /ОС/ по принятому методу организации вычислительного процесса.

 

 

  1. Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании или выборе АСУ ТП.
  2. Операционные системы реального времени /ОС РВ/, их отличие от прочих ОС. Примеры ОС РВ.

 

 

  1. Технические, математические и метрологические аспекты обеспечения работоспособности АСУ ТП. Основные категории системной совместимости.
  2. Понятие "интерфейса" системы обработки данных /СОД/. Классификация шин и магистралей интерфейсов по функциональному назначению.

 

 

  1. Классификация информационных процессов, происходящих в АСУ ТП.
  2. Классификационные признаки и классификация интерфейсов СОД. Примеры интерфейсов СОД.

 

 

  1. Жизненный цикл АСУ ТП.

 

  1. Основные функциональные характеристики системных интерфейсов IBM -совместимых персональных компьютеров.  

 

 

 

 

  1. Основные категории требований технического задания /ТЗ/ на разработку аппаратной части АСУ ТП.
  2. Основные функциональные характеристики интерфейсов периферийных устройств СОД.

 

 

  1. Жизненный цикл программы, его отличие от жизненного цикла аппаратной части АСУ ТП.
  2. Основные функциональные характеристики интерфейсов систем автоматизации и многомодульных систем.

 

 

  1. Основные категории требований ТЗ на разработку программы.
  2. Преобразователи, применяемые в системах сбора данных. Классификационные признаки и классификация. Типовые рабочие характеристики современных преобразователей. 

 

 

 

 

  1. Основные категории требований раздела "Требования к программе или программному изделию" ТЗ на разработку программы.
  2. Архитектура ПК.

 

 

  1. Классификация операционных систем /ОС/ по принятому методу организации вычислительного процесса.
  2. Протокол работы шины ISA.

 

 

  1. Операционные системы реального времени /ОС РВ/, их отличие от прочих ОС. Примеры ОС РВ.
  2. Типовая схема устройства, подключаемого к шине ISA.

 

 

  1. Понятие "интерфейса" системы обработки данных /СОД/. Классификация шин и магистралей интерфейсов по функциональному назначению.
  2. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

 

  1. Классификационные признаки и классификация интерфейсов СОД. Примеры интерфейсов СОД.
  2. Жизненный цикл АСУ ТП.

 

 

  1. Основные функциональные характеристики системных интерфейсов IBM -совместимых персональных компьютеров.  
  2. Протокол работы шины ISA.

 

 

  1. Основные функциональные характеристики интерфейсов периферийных устройств СОД.
  2. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

 

  1. Основные функциональные характеристики интерфейсов систем автоматизации и многомодульных систем.
  2. Преобразователи, применяемые в системах сбора данных. Классификационные признаки и классификация. Типовые рабочие характеристики современных преобразователей. 

 

 

  1. Архитектура ПК.
  2. Протокол работы шины ISA.

 

 

  1. Типовая схема устройства, подключаемого к шине ISA.
  2. Протокол передачи данных через последовательный порт.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.**

 

«Единая система программной документации». Сб. ГОСТов, М., 1988г.

2.*

681

М 99

А.А.Мячев, В.Н.Степанов, В.К.Щербо, «Интерфейсы систем обработки данных» Справочник, М., «Радио и связь», 1989г.

3.**

 

Р.Л.Хаммел «Последовательная передача данных. Руководство для программиста» «МИР», СК Пресс, 1996г.

4.*

004

Н73

Ю.В.Новиков, О.А.Калашников, С.Э.Гуляев «Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC». М. «Эком», 1997г. 

5.*

681.3

С74

«Справочное руководство по IBM PC в 3 частях», ТПП «Сфера», М. 1991г.

6.*

004

Г 93

М.Гук «Энциклопедия аппаратных средств IBM PC», Санкт-Петербург, «Питер», 2003г.

7.*

004

Г 93

М.Гук Аппаратные средства IBM PC. СПб. «Питер», 1996г. (Карманная энциклопедия).

8.**

 

Н.И.Аристова, А.И.Корнеева «Промышленные программно-аппаратные средства на российском рынке АСУТП», Москва, ООО Издательство «Научтехлитература», 2001г.

9.*

004

С 50

Дж.Смит «Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. Уроки реализации», пер. с англ. В.В.Матвеева, под ред.А.М.Матвеева, М.МИР, 2000г.

10.**

 

О.И.Николайчук «Системы малой автоматизации», Москва, С.-Пресс, 2003г.

11.**

 

Пит Ан «Сопряжение ПК с внешними устройствами», М., ДМК, 2001г.

12.**

 

П.Агуров «Последовательные интерфейсы ПК. Практика программирования». Санкт-Петербург, «БВХ-Петербург», 2004г.

13.**

 

П.Агуров «Интерфейс USB. Практика использования и программирования». Санкт-Петербург, «БВХ-Петербург», 2004г.

14.**

 

В.Несвижкий «Программирование аппаратных средств в Windows», Санкт-Петербург, «БВХ-Петербург», 2004г.

*  Книга находится в читальном зале.

** Книги в библиотеке МИФИ нет.

ОС РВ

SCADA