Организация выполнения и структура лабораторных работ

Для практического закрепления знаний планируется выполнение лабораторной работы по сигнализации. Лабораторная работа по сигнализации второй или третьей работой по дисциплине «Микропроцессорные системы управления». Тема первой лабораторной работой называется «информационный обмен в промышленных контроллерах» [38, 46, 38, 47]. С этой темой студенты начинают изучать аппаратно-программные средства контроллера. А именно, знать и уметь работать с устройством связи (УСО), осуществлять информационный обмен по локальной сети контроллеров, работать с лицевой панелью (ЛП) контроллера и имитатором аналоговых и дискретных сигналов (ввод и вывод информации), обеспечивать связь локальной сети контроллеров с верхним уровнем (с ПЭВМ). Вначале знакомятся с организацией связи локальной сети контроллеров с ПЭВМ на уровне кросс-средств, а затем с использованием SCADA-системы. В рамках этой темы происходит знакомство с пультом настройки (ПН-1) или конфигуратором, знакомство с организацией питания контроллера, реализацией резервирования, применение барьеров искрозащиты и др. Одним из основных моментов этой темы является изучение студентами реализации алгоритмов проверки на достоверность входной информации, а именно: реализацииблоков защиты по дискретному и аналоговому каналам. Усложнённый вариант этой темы требует знание алгоритма простого блока мажоритарного выбора (на примере два из трёх) и умения его программно реализовывать. Чисто теоретический алгоритм нельзя внедрять, это может вызвать аварии на реальном объекте. Анализ его недостатков осознанно вынуждает реализовать интеллектуальный блок мажоритарного выбора два из трёх и реализовать алгоритм выбора исправного канала из двух каналов. В результате работы над этой темой студенты получают базовые знания, которые потребуются при выполнении лабораторных работ по другим темам, в том числе по реализации сигнализации. В рамках этой темы студентам показывается вред шаблонного мышления и умение находить выход из, казалось бы, тупиковых ситуаций. Студенты, которые понимают, что они получают тут не формальные знания, а реальные, начинают работать увлечённо, так как понимают, что ни в одной книге они этого не найдут. Чтобы хорошо разобраться и выполнить работу по сигнализации необходимо разобраться и выполнить хорошо первую работу (Тема №1 «Информационный обмен в промышленном контроллере»).

Для выполнения работы по первой теме обычно требуется две-три лабораторных занятия по четыре часа[12].

Второй темой обычно является — сигнализация. Планируется выполнение задания по сигнализации на двух или более контроллерах. Например, на контроллере Р-130, на контроллерах фирмы ОВЕН ПЛК-150, ПЛК-154 или ПЛК-110 и на контроллерах фирмы Siemens (например, S-300). Суть задания простая. Требуется программно реализовать одноканальный, двухканальный и трёхканальный блок сигнализации. С защитой по одному или нескольким каналам. На одном или на двух разных контроллерах. Детали, как и что конкретно делать, будут раскрыты ниже. Формально с заданием по сигнализации можно ознакомиться в методических указаниях[50, 52].

Для начала необходимо познакомиться с контроллером, на котором планируется реализация программ. Как глубоко? Начинать надо с минимума: знать технические характеристики контроллера, в частности, назначение и возможности устройства связи с объектом управления (УСО контроллера), логический номер контроллера в локальной сети, среду программирования и библиотеку алгоритмов, на базе которых будет выполняться работа. Т.е. представлять структуру аппаратной и программной части контроллера. Следует учиться программировать простейшие задания на одном из языков программирования.

Лабораторная работа делается по вариантам, что исключает слепое копирование. Номер варианта должен совпадать с номером студента в списке группы. Список группы должен соответствовать списку группы деканата! Это формальная сторона. Задание студенту может быть выдано индивидуально с учётом его возможностей, желаний. Например, он делает работу по другой дисциплине на контроллерах фирмы Овен, поэтому преподаватель может пойти ему навстречу и выдать задание по сигнализации так, чтобы один из контроллеров был тоже контроллер фирмы Овен.

Обычно задания выдаются по вариантам[50, 52]. Например, ваш номер по списку группы 3, то выбирается номер варианта №3. Номер варианта находится в таблице заданий [50], в колонке с названием № п/п или номер варианта. Если работа выполняется вдвоём, то номер варианта из двух выбирается младший. Например, номер первого студента два, а второго 19, то выбирается вариант №2, который и указывается на титульном листе лабораторной работы. Если работы сдаются своевременно, то достаточно их представить только в электронном виде и распечатать только титульный лист для проставления даты защиты работы и отметки преподавателем, что работа сдана (с простановкой оценки или баллов). В этом случае на титульном листе студентом указывается, что работа сдана в электронном виде. После срока, т.е. примерно за две недели до наступления зачетной сессии работа представляется преподавателю, как на электронном, так и на бумажном носителе. Организованная группа своевременно представляет работы всей группы на одном диске или в одной папке. На диске создаётся папка с названием группы и года (указать шифр дисциплины). Например, АТП-10-2014 (ПАУ). Структура этой папки приведена на рисунке 1. Следует отметить, что задания корректируются, изменяются, добавляются перед началом каждого семестра.

Рисунок 1 Структура файла результатов работы

Перед лабораторной работой должен быть титульный лист. На титульном листе указывается название вуза, кафедры, дисциплины, название лабораторной работы, номер варианта, группа, Ф.И.О. исполнителя (полностью), дата предъявления работы. На следующем листе должно быть содержание работы, а потом сама работа. Если вы сдаёте две работы, то титульный лист может быть один на две работы.

По тексту лабораторной работы обязательно должна быть ссылка на источники информации, которыми пользовались при выполнении работы.

Содержание каждого варианта преподаватель вправе уточнить в начале семестра, но не позже десяти дней с начала занятий.