Микропроцессорная техника - Санкт

Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего специального образования
«Санкт-Петербургский Политехнический колледж»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины
СДДВ 02.02 МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА
для специальности 140613
«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования (по отраслям)»
(базовый уровень)
Санкт-Петербург
2011 г.
ОДОБРЕНА
Учебной (цикловой)
комиссией
Председатель:
Лапутин Е.Д.
Составлена в соответствии с
Государственными требованиями
к минимуму содержания и уровню
подготовки выпускника по
специальности
Заместитель директора
по учебной работе
Л.П. Мельникова
Автор: Лапутин Е.Д., преподаватель ГБОУ СПО «Санкт- Петербургский
политехнический колледж»
Рецензенты:
- Фунзавя В.К., преподаватель ГБОУ СПО «Санкт- петербургский
политехнический колледж»;
-Белай Е.В., КТН, доцент.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная дисциплина «Микропроцессорная техника» предназначена для реализации государственных
требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 140613 Техническая
эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям). Учебная
дисциплина «Автоматика» является дисциплиной по выбору и базируется на знаниях, полученных студентами
при изучении общепрофессиональных дисциплин. Преподавание учебной дисциплины должно иметь практическую направленность и проводиться в тесной взаимосвязи с другими общепрофессиональными и специальными
дисциплинами.
Целью дисциплины является изучение основ микропроцессорной релейной защиты и автоматики для
последующего использования при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения объектов.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать
основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования ;
использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности ;
анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике
исследования;
формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с
его публикацией (публичной защитой);
участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их
компонентов, разбираться в схемах микропроцессорной релейной защиты и автоматики;
разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов .
Задачи дисциплины:
● дать информацию о существующих элементных базах релейных устройств в схемах релейной защиты и
автоматики;
● познакомить с принципами работы микропроцессорных токовых защит и автоматики;
● научить принимать и обосновывать решения в выборе схем релейной защиты и автоматики схем
электроснабжения конкретных объектов.
В результате изучения учебной дисциплины «Автоматика» студент должен
Знать:
● основные устройства релейной защиты и автоматики на полупроводниковой и микропроцессорной
элементных базах, схемы и принципы действия релейной защиты и настройки реле.
Уметь:
 контролировать режимы работы оборудования объектов электроэнергетики;
 выбирать и эксплуатировать микропроцессорные релейные защиты ;
 выбрать тип защиты и ее схему для конкретного объекта, рассчитать установки элементов схемы
защиты ;
 применять фундаментальные знания, полученные по общетехническим дисциплинам, к конкретным
задачам проектирования и эксплуатации электрического хозяйства предприятий, организаций и учреждений .
Владеть:

способностью пользоваться технической и справочной литературой, материалами фирмизготовителей для выбора современных технических решений при проектировании и эксплуатации
электрического хозяйства ;

способностью использовать технические знания по профилю для решения типовых задач
проектирования и эксплуатации электрохозяйства и электроснабжения объектов ;

способностью эксплуатировать электрооборудование на среднем и низком напряжении .
Дисциплина – Микропроцессорная техника
Cпециальность 140613
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ
Максимальная
учебная
нагрузка
студента,
Наименование тем и разделов
Количество ауд. часов при
очной форме обучения
Всего, час
в т.ч. практ.
Самостоятельная
работа
студента,
час
Тема 1.1 Полупроводниковая и
микропроцессорная элементные базы
8
4
2
10
Тема 1.2 Схемы сравнения сигналов
10
2
2
12
Тема 1.3 Измерительные реле на основе
неинтегральной элементной базы
10
2
2
12
Тема 1. 4 Измерительные органы на
основе аналоговых интегральных
микросхем
8
2
2
10
Тема 1.5 Цифровые органы релейной
защиты на основе микропроцессорной
элементной базы
8
2
2
10
Тема 1.6 Функциональная схема
релейной защиты на микропроцессорах
8
2
3
11
Тема 1.7 Микропроцессорная система и
ее программное обеспечение
6
2
3
9
Тема 1.8 Микропроцессорные
комплектные устройства релейной
защиты и автоматики
6
4
3
9
64
20
19
83
Всего
Краткое содержание тем
1.1 Полупроводниковая и микропроцессорная элементные базы
Понятия полупроводниковой неинтегральной и интегральной баз, их состав, пример
промышленных образцов. Микропроцессорная элементная база: принципы воплощения для
релейной защиты, основные составляющие. Полупроводниковые диоды и транзисторы –
основные элементы полупроводниковой элементной базы. Операционный усилитель и
аналоговые активные измерительные преобразователи синусоидальных напряжений и токов.
Цифровые интегральные микросхемы. Логические элементы «И», «ИЛИ», «НЕ». Триггеры.
1. 2. Схемы сравнения сигналов
Аналоговые пассивные схемы сравнения электрических величин (сравнение абсолютных
значений, сравнение по фазе). Аналоговые активные схемы сравнения. Цифровые и
дискретные схемы сравнения электрических величин.
1.3. Измерительные реле на основе полупроводниковой неинтегральной элементной базы
Измерительные органы с одной и двумя воздействующими электрическими величинами:
принцип действия, схемы, примеры промышленного исполнения, достоинства и недостатки
таких реле.
1.4. Измерительные органы на основе аналоговых интегральных микросхем
Реле с одной и двумя воздействующими электрическими величинами: схемы,
промышленные серии таких реле (РСТ-14, РСН14 – РСН17, РМ-11, ЯРЕ-2201, ДЗТ).
1.5. Цифровые органы релейной защиты на основе микропроцессорной элементной базы
Примеры комплектных микропроцессорных устройств отечественных и зарубежных
производителей. Их назначение и применение. Вторичные измерительные преобразователи
междуфазных напряжений и разности фазных токов в цифровые дискретные мгновенные
значения. Структурная схема фильтров напряжения и тока прямой последовательности.
Структурная схема вычислений сравниваемых величин и условия срабатывания
измерительных реле.
1.6. Функциональная схема релейной защиты на микропроцессорах
Структурная схема. Назначение блоков схемы: промежуточных трансформаторов тока и
напряжения, частотных фильтров, аналого-цифровых преобразователей (АЦП), цифроаналоговых преобразователей и др. Принцип действия АЦП. Основные части
микропроцессора, его структура.
1.7. Микропроцессорная система и ее программное обеспечение
Структурная схема и основные ее составляющие. Внешние устройства системы и их
назначение. (ЩЗУ оперативное запоминающее устройство, ПЗУ – постоянное
запоминающее устройство; устройство ввода и вывода аналоговой УАВВ и дискретной
УДВВ информации, средств общения человека с микропроцессором).
Особенности алгоритма измерительных органов микропроцессорных защит, их отличие от
алгоритма аналоговых устройств защиты. Перечень непрерывных действий основной
программы микропроцессорной системы в режиме реального времени.
1.8. Микропроцессорные комплексные устройства релейной защиты и автоматики
Комплектные микропроцессорные устройства, серии SEPAM: принципы действия,
возможности (SEPAM 20, 40, 80). Многофункциональный микропроцессорный блок БМРЗ04 и его возможности (трехступенчатая токовая защита с контролем по напряжению и
направлению мощности, устройство автоматического повторного включения выключателя,
автоматическое включение резервного выключателя). Микропроцессорное комплектное
устройство защиты и автоматики SPAC800. Выбор параметров срабатывания цифровых
токовых защит.
Лабораторные работы
№ 1. Изучение принципов, заложенных в работу терминалов Гаммы SEPAM (компьютерный
класс).
№ 2. Возможности SEPAM20 (стенд).
№ 3. Изучение возможностей SEPAM40 (демокейс).
№ 4. Изучение возможностей SEPAM80 (демокейс).
Литература:
а) основная литература:
1. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М.: Высшая
школа, 2009.
2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.:
Энергоатомиздат, 2008.
б) дополнительная литература:
1. Бодрухина С.С., Головин В.А., Сухинин Б.В., Феофилов Е.И. Релейные и
микропроцессорные устройства защиты электрооборудования систем электроснабжения.
Тула: ТГУ, 2003.