РОБОЧА ПРОГРАМА
Кредитного модуля
напрям підготовки 6.050701 «Електротехніка та електротехнології»
спеціальність 7.05070103 «Електротехнічні системи електроспоживання»
спеціалізація ___________________________________________
освітньо-кваліфікаційний рівень спеціаліст
форма навчання заочна
Ухвалено методичною комісією ІЕЕ
Протокол від 27 серпня 2015 року № 1
Голова методичної комісії
_____________________ А.Л. Ган
“30” серпня 2015 року
Київ - 2015
Робоча програма Методологія проектування ЕПС і САПР для студентів
за напрямом підготовки 6.050701, спеціальністю 7.05070103,
освітньо-кваліфікаційного рівня спеціаліста, за заочною формою навчання,
складена відповідно до програми навчальної дисципліни Методологія проектування ЕПС і САПР.
Розробник робочої програми:
асистент, канд. техн. наук, Костюк Василь Осипович ______________
Робочу програму затверджено на засіданні кафедри
Електропостачання ІЕЕ
Протокол від “ 30” червня 2015 року № 18
Завідувач кафедри електропостачання ІЕЕ, директор ІЕЕ
_____________________ С.П. Денисюк
(підпис)
“__30__”__червня _____ 2015 року
Ó НТУУ «КПІ», 2015 рік
Ó НТУУ «КПІ», 2016 рік
Опис кредитного модуля
| Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень | Загальні показники | Характеристика кредитного модуля |
| Галузь знань 0507. Електротехніка та електромеханіка | Назва навчальної дисципліни, до якої належить кредитний модуль Методологія проектування ЕПС і САПР | Форма навчання заочна |
| Напрям підготовки 6.050701 «Електротехніка та електротехнології» | Кількість кредитів ECTS – 3 | Статус кредитного модуля за вибором ВНЗ |
| Спеціальність: 7.05070103 «Електротехнічні системи електроспоживання» | Змістових модулів – 1 | Цикл до якого належить кредитний модуль професійної та практичної підготовки |
| Індивідуальне завдання реферативна робота | Рік підготовки: 5 -й | |
| Семестр 10-й | ||
| Освітньо-кваліфікаційний рівень: спеціаліст | Загальна кількість 90год. | Лекції 6 год. |
| Практичні (семінарські): --- год. | ||
| Лабораторні (комп’ютерний практикум): --- год. | ||
| Тижневих годин: аудиторних – 4 СРС – 4 | Самостійна робота 84 год. У тому числі на виконання індивідуального завдання 16 год. | |
| Вид та форма семестрового контролю: залік |
Навчальна дисципліна містить 1 (один) семестровий (кредитний) модуль.
Дисципліна „Методологія проектування ЕПС та САПР” пропонується для викладання студентам 5-го курсу спеціальності „Електротехнічні системи електроспоживання”
· Дисципліна спрямована на отримання студентами знань про методологію і стратегію проектування систем електропостачання та систем автоматизованого проектування як організаційно-технічних взаємозв’язаних систем. Дисципліна „Методологія проектування СЕП та САПР” згідно учбового плану містить 36 годин лекційних занять.
Форма контролю: модульна контрольна робота, залік в кінці курсу.
Перелік дисциплін, опанування яких необхідно для вивчення курсу:
· Математика: диференціальні та інтегральні рівняння, комплексні числа, вектори, базові положення теорії ймовірності.
· Обчислювальна техніка та програмування.
· Теоретичні основи електротехніки: усталені та перехідні процеси в лінійних електричних колах, рівняння електромагнітного поля.
· Основи електропостачання об’єктів.
· Електрична частина станцій та підстанцій.
В лекційному матеріалі надаються теоретичні знання про основи алгоритмізації та проектування, визначення та види забезпечення САПР, САПР електричних та електронних схем.
2. Мета і завдання модуля (дисципліни)
2.1. Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей:
– Володіння основними підходами до розв’язування задач розроблення алгоритмів для проектування систем електропостачання у середовищі доступного програмного забезпечення для персонального комп’ютера;
– Використання правил і принципів алгоритмізації автоматизованого проектування
– Демонструвати базові знання щодо користування інтерфейсними засобами найбільш широко використовуваних САПР на основі загальних уявлень про їх функцій ні можливості
– Самостійно вивчати можливості існуючих програмних засобів, зокрема продуктів компанії AutoDesk (для набуття навичок роботи в середовищі єдиної платформи проектування AutoCad 2014; знайомства з елементами AutoLISP, інтегрованими рішеннями AutoCAD.Map3D з використанням геоінформаційних систем тощо).
2.2. Основні завдання навчальної дисципліни.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:
знання:
– методології і стратегій проектування систем електропостачання та систем автоматизованого проектування як організаційно-технічних взаємозв’язаних систем,
– структури забезпечення функціонування САПР і принципів їх створення,
– перспективних напрямків розвитку засобів САПР;
вміння:
– прочитати зміст алгоритмів і побудувати алгоритм простого проекту,
– виконати оброблення табличних даних у компоненті Excel (Microsoft Office 2010) з використанням макросів на VBA (Visual Basic for Application),
– скористатися можливостями середовища єдиної платформи проектування AutoCad 2014 для виконання креслень на основі самостійного вивчення продуктів компанії AutoDesk;
мати досвід:
– використання поширених засобів автоматизації роботи з документами за допомогою Microsoft Office 2010,
– користування засобами обробки графічних об’єктів у середовищі AutoCad 2014 (бажано).
Структура кредитного модуля
| Назви розділів і тем | Кількість годин | ||
| Всього | у тому числі | ||
| Лекції | СРС | ||
| Розділ 1. Вступ. Алгоритмізація і проектування | |||
| Тема 1.1 Вимоги до алгоритмів і правила складання блок-схем алгоритмів. Приклади розробки блок-схем алгоритмів | 5.5 | 0.5 | |
| Тема 1.2 Загальні відомості про проектування. Основні способи, етапи і стадії проектування ЕПС. Проблемні області проектування. Стратегії проектування | 10.5 | 0.5 | |
| Тема 1.3 Цілі автоматизованого проектування. | 0.25 | 0.25 | |
| Тема 1.4 Уніфікована модель об’єкта (УМО). Види забезпечення УМО в плані інформаційного обміну | 7.75 | 0.75 | |
| Розділ 2. Основні поняття САПР | |||
| Тема 2.1 Класифікація САПР і види забезпечення САПР. Математичне і технічне забезпечення САПР | 5.5 | 0.5 | |
| Тема 2.2 Етапи й принципи створення САПР. САПР електричних та електронних схем. | 8.5 | 0.5 | |
| Тема 2.3 Робота з документами Microsoft Office з використанням VBA. Продукти компанії Autodesk. Альтернативні розробки САПР (пакети ElectriCS, тощо) | 12.5 | 0.5 | |
| Тема 2.4 Концепт Smart Grid. Геоінформаційні сиcтеми | 5.5 | 0.5 | |
| Реферативна робота | |||
| Залік | |||
| Всього |
4. Лекційні заняття
| № з/п | Назва теми лекції та перелік основних питань (перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС) |
| Тема 1.1 Вимоги до алгоритмів і правила складання блок-схем алгоритмів. Приклади розробки блок-схем алгоритмів. Завдання на СРС: освоїти правила складання на прикладах алгоритмів для деяких математичних або інженерних задач. | |
| Тема 1.2 Загальні відомості про проектування. Основні способи, етапи і стадії проектування ЕПС. Проблемні області проектування. Стратегії проектування. Завдання на СРС: поглиблене ознайомлення з методами і стратегіями сучасного проектування. | |
| Тема 1.4 Види забезпечення УМО в плані інформаційного обміну. Завдання на СРС: опрацювати функційні особливості УМО в процесі обміну інформацією | |
| Тема 2.1 Класифікація САПР і види забезпечення САПР. Математичне і технічне забезпечення САПР. | |
| Тема 2.2 Етапи й принципи створення САПР. САПР електричних та електронних схем. Завдання на СРС: ознайомитись із основним функційним наповненням автоматизованих систем для промисловості (SCADA, MRP/ERP/WMS, CRM). | |
| Тема 2.3 Робота з документами Microsoft Office з використанням VBA. Продукти компанії Autodesk. Альтернативні розробки САПР (пакети ElectriCS, тощо). Завдання на СРС: оволодіти практичними прийомами автоматизації роботи з документами Microsoft Office з допомогою VBA (Visual Basic for Applications). | |
| Тема 2.4 Концепт Smart Grid. Геоінформаційні системи. Завдання на СРС: ознайомлення з продуктом компанії Schneider Electric Telvent's ArcFM для розподілених джерел гнерації (джерело – поз.30 у списку). |
5. Практичні заняття
Основні завдання циклу практичних занять _ Не передбачено за навчальним планом
5. Семінарські заняття
Основні завдання циклу семінарських занять _ Не передбачено за навчальним планом
6. Лабораторні заняття (комп’ютерний практикум)
Основні завдання циклу лабораторних занять _ Не передбачено за навчальним планом
7. Самостійна робота
| № з/п | Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання | Кількість годин СРС |
| Тема 1.1 Вимоги до алгоритмів і правила складання блок-схем алгоритмів. Приклади розробки блок-схем алгоритмів. Література: Штернберг Л.Ф. Разработка и отладка програм. –М.: «Радио и связь», 1984. – 89 с. Приклади: методи роз’язування систем нелінійних алгебраїчних рівнянь – Джерело: Норенков И.П. Основы САПР (поз. 21 у списку) | ||
| Тема 1.2 Загальні відомості про проектування. Основні способи, етапи і стадії проектування ЕПС. Проблемні області проектування. Стратегії проектування.. Література: Дж. К. Джонс. Методы проектирования. Пер. с англ. – М.: «Мир», 1986г. (розділи 3-6). | ||
| Тема 1.4 Уніфікована модель об’єкта (УМО). Види забезпечення УМО в плані інформаційного обміну. Література: Меняйленко А.А. Алгоритмизация задач и САПР систем электроснабжения. Учебное пособие. –Днепропетровск, 2007. – 195с. (розділ 3) | ||
| Тема 2.1 Класифікація САПР і види забезпечення САПР. Математичне і технічне забезпечення САПР. Література: курс лекцій «Применение САПР и ЭС при проектировании и эксплуатации электрооборудования и систем электроснабжения», Новочеркасск, 2008 (розділ – глава 1). | ||
| Тема 2.2 Етапи й принципи створення САПР. САПР електричних та електронних схем. | ||
| Тема 2.3 Робота з документами Microsoft Office з використанням VBA. Продукти компанії Autodesk. Альтернативні розробки САПР (пакети ElectriCS, тощо). Література: Программирование на Visual Basic for Applications в Excel: учебное пособие / Р. Ш. Гайнанова, О. А. Широкова – Казань: КФУ, 2012. – 153с.; Меняйленко А.А. Алгоритмизация задач и САПР систем электроснабжения. Учебное пособие. – Днепропетровск, 2007. – 195с. (також джерела поз.17,18, 22 у списку). | ||
| Тема 2.4 Концепт Smart Grid. Геоінформаційні системи. Література: Telvent's ArcFM – розширення ArcGIS платформи: a GIS-hosted distributed OMS (Outage Management System. (Джерела: http://www.esri.com, http://resources.arcgis.com/en/communities/desktop/) |
8. Індивідуальні завдання
Основною формою індивідуальної роботи студентів з вивчення кредитного модуля «Методологія проектування ЕПС та САПР» є написання ними реферативної роботи.
Метою роботи над рефератом є самостійне ознайомлення з будовою, особливостями структури та можливостями певного програмного комплексу САПР, систематизованого викладу тексту, аналізом та підготовкою доповіді з презентацією (опція).
Вивчення кредитного модуля передбачає також виконання студентами самостійної роботи, яка полягає у вивченні розділів кредитного модуля в процесі підготовки до до заліку.
Перелік тем реферативної роботи наведено у Додатку 1.
9. Контрольні роботи
Крім написання реферату програмою передбачено проведення поточного експрес-контролю підчас лекційних занять.
Перелік тематичних запитань, що пропонуються для опитування, наведено у Додатку 2.
10. Рейтингова система оцінювання результатів навчання [1]
Рейтингова оцінка з кредитного модуля, семестрова атестація з якого передбачена у вигляді заліку, формується як сума всіх рейтингових балів у межах шкали максимального рейтингу R =100 балів.
Студенти, які отримали протягом семестру достатнє число вагових балів (60 і більше), отримують залікову оцінку (залік) автоматично, відповідно до визначеної рейтингової оцінки RD згідно «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності» (далі – «Положення про оцінювання»», додається).
11. Методичні рекомендації
При вивченні дисципліни використовуються наступні форми організації навчання:
Обговорення, ситуаційні вправи, розгляд прикладів, виступ студента з презентацією перед аудиторією за темою реферативної роботи з її заключною дискусією в режимі відповіді на запитання студентів і обміну думками.
12. Рекомендована література
Базова
1. Винославский В.Н., Тарадай В.И., У.Бутц, В.Клепель. Автоматизация проектирования систем электроснабжения. – Киев, Вища школа- 1986 г.
2. Дж. К. Джонс. Методы проектирования. – Москва, «Мир», 1986г.
3. Квиттнер П. Задачи, программы, выисления, результаты.: Пер. с англ. – М.: «Мир», 1980. – 422 с.
4. Штернберг Л.Ф. Разработка и отладка програм. –М.: «Радио и связь», 1984. – 89 с.
5. Баков Ю.В. Проектирование электрической части электростанций с применением ЭВМ: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 272 с.
6. Маньков В.Д. Основы проектирования систем электроснабжения: Справочное пособие.- СПб: НОУ ДПО «УМИТЦ «Электросервис», 2010. – 664 с.
7. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. – М., 2000. –188 с.
8. Меняйленко А.А. Алгоритмизация задач и САПР систем электроснабжения. Учебное пособие. –Днепропетровск, 2007. – 195с.
9. Аветисян Д.А. Автоматизация проектирования электрических систем и устройств. – Минск, Вышейшая школа, - 2005. – 511 с.
10. Программирование на Visual Basic for Applications в Excel: учебное пособие / Р. Ш. Гайнанова, О. А. Широкова – Казань: КФУ, 2012. – 153с.
12.2. Допоміжна
11. Курс лекций «Применение САПР и ЭС при проектировании и эксплуатации электрооборудования и систем электроснабжения», Новочеркасск, 2008.
12. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Системы электроснабжения». – Киев НТУУ «КПИ». – 2000.
13. Троицкий Д.И. Работа с Автокад. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу «Компьютерная графика» /Тульский гос. университет, 1999 – Части 1,2, 3. – 30 с.
14. Богуславский А.А. Учимся моделировать и проектировать в КОМПАС-3D LT. Учебное пособие. – Коломна: Коломенский гос. пед. ин-т. – 2002.
15. Электронная лаборатория на IBM-PC. Программа Electronic Workbench и ее применение. М.: Солон-Р, 2001.
16. Бахтиярова Л.Н. Microsoft Office 2010. Часть І: Работа в текстовом процессоре Microsoft Office Word 2010. Работа в табличном процессоре Microsoft Office Excel 2010: Учебное пособие /Л.Н. Бахтиярова. – Н. Новгород: НГПУ, 2012. – 135с.
17. Уокенбах Дж. Microsoft Office Excel 2007.Библия пользователя.: Перс англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2008. – 816 с.
18. Уокенбах Дж. Microsoft Excel 2010. Профессиональное программирование на VBA.: Перс англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2012. – 944 с.
19. Геоінформаційна система MapInfo MIF/MID: “Руководство пользователя Gold Tools for MapInfo”. – Группа GT4MI, 2001-2013/- 124 c.
13. Інформаційні ресурси
20. Норенков И.П. Основы САПР. (Джерело - http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=140_CADedu/CAD.cou)
21. Руководство по продуктам Microsoft Office 2010. – Microsoft, 2010.
22. http://www.autodesk.com – сайт компанії Autodesk, розробника продуктів AutoCAD
23. www.cad.dp.ua – сайт користувачів САПР, м. Дніпропетровськ
24. www.cad.ru – сайт користувачів САПР у Росії
25. www.cadmaster.ru – сайт журналу CADmaster
26. http://vb.hut.ru/ – вступний курс до Visual Basic
27. http://www.swman.ru/ – сайт підтримки програмного пакету для енергетиків Модус.
28. Геоінформаційні системи ArcGIS виробництва компанії ESRI – http://resources.arcgis.com/en/home/
29. Telvent's ArcFM – розширення ArcGIS платформи: a GIS-hosted distributed OMS (Outage Management System. Джерела: http://www.esri.com, http://resources.arcgis.com/en/communities/desktop/
30. Schneider Electric is preparing for Distributed Energy Resources with Telvent. Джерело: http://www2.schneider-electric.com/sites/country/en/products-services/former-brands/telvent/telvent_utilities.page
Додаток 1.
Теми студентських реферативних робіт:
1. ElectriCS ADT
2. ElectriCS 3D
3. ElectriCS Light
4. ElectriCS Storm
5. EnergyCS Электрика
6. EnergyCS
7. EnergyCS Line
8. NanoCad
9. Project StudioCS СКС
10. Model Studio CS Відкриті розподільні пристрої
11. SchematiCS
12. Project StudioCS Электрика
13. WinELSO
14. АЛЬФА СА
15. АЛЬФА СЭ
16. АЛЬФА НКУ
17. Система КОМПАС-3D V14 компанії «Аскон»
18. Передові платформи SCADA – систем
19. Можливості геоінформаційної системи MapInfo MIF/MID
20. Сфери застосування настільних (desktop) геоінформаційних систем ArcGIS, компанії ESRI
21. Telvent's Responder – рішення для розподільних мереж на платформі ГІС ArcFM компанії ESRI
22. Концепт ‘Smart Grid solutions’ на основі Telvent від Schneider Electric LLC, Франція.
Додаток 2.
Перелік тематичних запитань для поточного експрес-контролю
Контрольні питання стосуються таких окремих тем, охоплених навчальною програмою:
1. Початкові (вихідні) дані для проектування ЕПС
2. Загальні відомості про методологію проектування ЕПС
3. СПДБ
4. Основні рішення при проектуванні ЕПС
5. ЄСКД/ЕСКД
6. Етапи і стадії проектування ЕПС
7. Визначення і види забезпечення САПР
8. Класифікація і принципи створення САПР
9. Проектування САПР
10. Стратегії проектування
11. Основні методи проектування
12. Формування опису електричних мереж 6-10 кВ
[1] Вимоги до РСО та методику її застосування надано у Положенні про рейтингову систему оцінювання результатів навчання студентів
