Спеціальність 8.05020201 «Автоматизоване управління технологічними процесами»

Qualification awarded: 
магістр з автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій
Level of qualification : 
Master
Specific admission requirements: 
немає, зарахування проводиться на загальних умовах вступу
Specific arrangements for recognition of prior learning: 
диплом бакалавра або спеціаліста
Profile of the programme: 

Спеціальність «Автоматизоване управління технологічними процесами» скерована на синтез систем автоматизованого керування технологічними процесами (АСКТП) різних галузей промисловості, що базуються на застосуванні мікропроцесорної та комп’ютерної техніки. У Львівській політехніці підготовка магістрів зі спеціальності 8.05020201 «Автоматизоване управління технологічними процесами» здійснюється кафедрою автоматизації теплових і хімічних процесів за такими спеціалізаціями:
  • 8.05020201.04 «Автоматизоване управління хіміко-технологічними процесами і виробництвами»;
  • 8.05020201.05 «Автоматизоване управління технологічними процесами на теплових електричних станціях»;
  • 8.05020201.06 «Автоматизоване управління технологічними процесами та виробництвами харчової та переробної промисловості»;
  • 8.05020201.07 «Автоматизоване управління енерговикористанням та облік енергоносіїв»;
  • 8.05020201.08 «Автоматизоване управління технологічними процесами на атомних електричних станціях».
Освітньо-професійна програма підготовки магістра передбачає такі цикли підготовки - гуманітарної та соціально-економічної (8 кредитів ЄКТС); професійної та практичної (82 кредити ЄКТС), що разом з попереднім циклом забезпечує освітньо-кваліфікаційний рівень магістра. Загальний обсяг навчальної програми — 90 кредитів ЄКТС.
Key learning outcomes: 
  1. Знання з предметної області:

    • Закони збереження маси (компоненту), енергії, імпульсу, а також емпіричні залежності для математичного опису ТП із зосередженими параметрами;
    • Рівняння неперервності для маси (компоненту), енергії, імпульсу при побудові математичних моделей об’єктів із розподіленими параметрами;
    • Рівняння матеріальних та енергетичних балансів технологічних процесів і апаратів різних галузей промисловості;
    • Аналітичні моделі типових технологічних об’єктів;
    • Методи лінеаризації нелінійних математичних моделей;
    • Методи визначення параметрів математичних моделей;
    • Кореляційні методи побудови динамічних характеристик технологічних об’єктів;
    • Інтерактивне програмне забезпечення для аналізу, ідентифікації та моделювання технологічних об’єктів і систем в комп’ютерному середовищі Маtlab;
    • Аналіз технологічних процесів та апаратів як об’єктів керування;
    • Сучасні схеми автоматизації технологічних процесів різних галузей промисловості;
    • Структурні схеми САР, алгоритми керування;
    • Методи та алгоритми оптимізації автоматичних систем керування технологічними процесами різних галузей промисловості;
    • Визначення та реалізація оптимальних параметрів настроювання регуляторів на основі статичних та динамічних характеристик об’єкта;
    • Методи корекції настроювальних параметрів автоматичного регулятора в реальному часі;
    • Алгоритми керування, які застосовують в реальних АСКТП;
    • Постановка задачі синтезу систем оптимального керування;
    • Теоретичні основи лінійних оптимальних систем керування;
    • Методи розв’язку задач нелінійного оптимального керування;
    • Технічне завдання на розробку АСКТП;
    • Техніко-економічне обґрунтування автоматизованої системи керування;
    • Технічні вимоги до побудови автоматизованих систем керування та їх реалізація сучасними засобами автоматизації;
    • Варіанти структурних схем АСКТП за результатами дослідження технологічних об’єктів, як об’єктів керування, та вибір оптимальної структури за техніко-економічними показниками;
    • Функціональні можливості мікропроцесорних програмовано-логічних контролерів;
    • Стандартні мови програмування контролерів;
    • Бібліотеки алгоритмів сучасних контролерів;
    • Програмування контролерів;
    • Структура супервізорних систем керування, організація роботи програмного забезпечення супервізорних систем керування, основні етапи їх проектування і створення;
    • Програмне забезпечення супервізорних систем керування в реальному часі;
    • Конфігурування SCADA-програми, створення графічних вікон візуалізації стану системи керування;
    • Вибір оптимального режиму роботи АСКТП за результатами діагностики поточного стану технологічних об’єктів, корегування роботи АСКТП в режимі функціонування;
    • Визначення експлуатаційних характеристик системи керування;
    • Основні принципи і концепції побудови комп’ютерних та промислових цифрових мереж;
    • Методи завадостійкого кодування та компресії даних, принципи роботи протоколів, програмних засобів управління мережами, інтелектуальних засобів з’єднання;
    • Принципи організації і функціонування систем автоматизованого проектування;
    • Принципи проектування АСКТП;
    • Зміст і порядок виконання проектних робіт в галузі автоматизації;
    • Проектування структурних та функціональних схем автоматизації, з урахуванням технічних характеристик засобів автоматизації, контролерів та релейно-контактної апаратури;
    • Технічні засоби автоматизації для реалізації алгоритмів керування вибраної системи автоматизації. Специфікація технологічного обладнання та засобів автоматизації;
    • Принципи побудови та проектування принципових електричних, пневматичних, гідравлічних схем;
    • Конструкції та принципи проектування щитів і пультів;
    • Принципи проектування зовнішніх з’єднань засобів автоматизації, плану трас систем автоматизації;
    • Принципи проектування електричних та трубних проводок систем автоматизації;
    • Структурні, електричні, принципові схеми нестандартних технічних засобів автоматизації;
    • Способи перевірки працездатності змонтованої системи автоматизації;
    • Способи монтажу і налагоджування засобів і систем автоматизації;
    • Способи настроювання схем сигналізації, блокування та систем дистанційного керування, налагодження характеристик виконавчих механізмів та регулюючих органів;
    • Способи настроювання мережевої операційної системи та оболонки на робочих станціях з урахуванням конфігурації мережевого обладнання;
    • Способи настроювання операційної системи робочих станцій з урахуванням конфігурації зовнішніх пристроїв;
    • Способи градуювання та визначення метрологічних характеристик засобів вимірювання;
    • Методи і прилади контролю якості сировини і продукції, сертифікація продукції;
    • Техніко-економічне обґрунтування доцільності впровадження нових засобів автоматизації;
    • Характеристика аварійних та стихійних ситуацій;
    • Способи і методи захисту людей від факторів ураження, аварій та стихійних лих.
  2. Когнітивні уміння та навички з предметної області:

    • Здатність використовувати знання й практичні навички з професійно орієнтованих дисциплін для синтезу автоматизованих систем керування;
    • Здатність розробляти математичні моделі технологічних об’єктів та систем керування, використовуючи комп’ютерні технології;
    • Здатність аналізувати технологічні процеси, як об’єкти керування;
    • Здатність розробляти алгоритми керування технологічними процесами;
    • Здатність розробляти варіанти структури автоматизованих систем керування;
    • Здатність створювати оптимальні системи керування;
    • Здатність формувати вимоги до технічного та програмного забезпечення систем керування;
    • Здатність встановлювати операційні системи робочих станцій та конфігурувати зовнішні пристрої;
    • Здатність встановлювати та налагоджувати програмне забезпечення контролерів;
    • Здатність встановлювати та налагоджувати програми візуалізації та збору даних (SCADA-програми);
    • Здатність виконувати проектно-розрахункові роботи на всіх стадіях проектування автоматизованих систем керування;
    • Здатність комплексно налагоджувати автоматизовані системи керування технологічними процесами;
    • Здатність оцінювати якість функціонування системи керування;
    • Здатність розробляти та досліджувати нестандартні засоби автоматизації.
  3. Практичні навички з предметної області:

    • Вміти застосовувати для обробки експериментальних даних, побудови математичних моделей технологічних об’єктів, ідентифікації їх параметрів, дослідження та імітаційного моделювання спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані середовища (Matlab, Simulink тощо)
    • Вміти розробляти алгоритми керування технологічними об’єктами;
    • Вміти поставити задачу оптимального керування, визначати критерій якості роботи автоматизованої системи керування, вміти вибрати метод та алгоритм оптимізації;
    • На основі аналізу технологічних процесів, як об’єктів керування, вміти синтезувати оптимальні системи керування;
    • Вміти застосовувати комп’ютерно-інтегровані середовища для аналізу і синтезу оптимальних систем керування;
    • Вміти аналізувати варіанти структури автоматизованої системи керування, що відрізняються кількістю робочих станцій, їх функціональним призначенням, ієрархічними рівнями робочих станцій і обчислювальною машиною, відповідним програмним забезпеченням та оперативним персоналом;
    • Вміти проектувати системи автоматизації;
    • Вміти проектувати структурні та функціональні схеми автоматизації;
    • Вміти застосовувати САПР в проектних роботах;
    • Вміти проектувати супервізорні системи керування, працювати з графічним редактором супервізорних систем, редактором математичних задач, реальною базою даних, драйверами зв’язку з контролерами різних виробників;
    • Вміти розраховувати і вибирати засоби автоматизації для автоматизованих систем керування з врахуванням конкретних особливостей технологічних процесів;
    • Вміти обґрунтовано вибирати структуру та засоби для побудови комп’ютерних мереж та промислових цифрових мереж;
    • Вміти застосовувати мережеві технології при побудові АСКТП;
    • Вміти налагоджувати алгоритмічне і програмне середовище АСКТП;
    • Вміти організовувати і виконувати експлуатацію та ремонт засобів і систем автоматизації;
    • Вміти визначити та реалізувати оптимальні параметри настроювання регуляторів, використовуючи дані про статичні та динамічні характеристики об’єкта (системи);
    • Вміти для заданого критерію якості вибрати метод оптимізації та алгоритм корекції настроювальних параметрів регулятора в реальній системі керування;
    • Вміти градуювати органи статичного та динамічного настроювання пристроїв для автоматичного регулювання, використовуючи схеми та прилади для їх перевірки;
    • Вміти проводити випробування системи при різних навантаженнях технологічного обладнання та корегувати настроювальні параметри системи для заданого критерію якості, застосовуючи оптимізаційні процедури;
    • Вміти перевіряти схеми сигналізації, блокування та систем дистанційного керування і настроювати характеристики виконавчих механізмів та регулюючих органів;
    • Вміти згідно із проектною документацією встановлювати та настроювати операційну систему робочих станцій з урахуванням конфігурації зовнішніх пристроїв робочих станцій;
    • Вміти встановлювати програмне забезпечення контролерів, настроювати його параметри з урахуванням експлуатаційної документації контролерів;
    • Вміти перевіряти програмне забезпечення контролерів, використовуючи міжнародну серію стандартів для програмованих логічних контролерів та проектну документацію;
    • Вміти діагностувати стан контролерів і комп’ютерів, використовуючи експлуатаційні інструкції та діагностичні тести та контрольні приклади;
    • Вміти діагностувати стан каналів виводу керуючих дій, використовуючи експлуатаційні інструкції та діагностичні тести;
    • Вміти встановлювати та налагоджувати SCADA-програми для створення та редагування мнемосхем, вікон трендів, формування передісторії тощо;
    • Вміти аналізувати дії АСКТП в автоматичному режимі функціонування, та корегувати її роботу за результатами аналізу, використовуючи зовнішні пристрої та технологічний регламент;
    • Вміти розробляти нестандартні первинні перетворювачі для вимірювання технологічних параметрів в різних галузях промисловості
    • Вміти розробляти вимірювальні схеми із застосуванням контролерів для реалізації алгоритмічних методів підвищення точності вимірювань;
    • Вміти розробляти методики атестації і перевірки нестандартних технічних засобів автоматизації;
    • Вміти застосовувати технічну документацію, що регламентує метрологічні характеристики засобів вимірювання, методи та засоби їх метрологічної перевірки.
  4. Загальні уміння та навички:

    • Уміння враховувати соціально-політичні процеси в України, правові, демократичні засади та етичні норми у виробничій або соціальній діяльності;
    • Уміння враховувати у професійній діяльності основні економічні закони;
    • Уміння обґрунтовувати і приймати рішення з урахуванням особистісних, суспільних, державних та виробничих інтересів;
    • Уміння організовувати та забезпечувати належні культурно-побутові умови, дотримувати правила і норми санітарно-гігієнічних умов праці, здорового способу життя, сприятливого психологічного клімату в трудовому колективі;
    • Уміння оволодівати сучасними досягненнями в галузі автоматизації;
    • Навички з організації власної діяльності та ефективного використання часу;
    • Уміння роз’яснювати і втілювати принципи загальнолюдських цінностей, прав людини і християнської моралі.
Occupational profiles of graduates with examples: 
Узагальненим об’єктом діяльності магістра є системи автоматизації та комп’ютерно-інтегровані технології в різних галузях промисловості. Сфера діяльності магістрів зі спеціальності «Автоматизоване управління технологічними процесами» включає виробничі та обслуговуючі структури промислових підприємств, проектно-конструкторських і науково-дослідних установ, а також монтажних та налагоджувальних організацій. Обов’язки магістра: участь у розробці, налагодженні та експлуатації автоматизованих систем керування технологічними процесами, у розробці програмного забезпечення для функціонування АСКТП, у виконанні проектних та монтажних робіт з автоматизації, у налагодженні систем автоматизації та виконання ремонтних робіт, участь у наукових дослідженнях з вдосконалення та модернізації автоматизованих систем керування.

Професійний профіль — інженер-дослідник з комп’ютеризованих систем та автоматики

Аналізує конструктивні та технологічні особливості технологічного об’єкту керування та його технологічний регламент, вибирає параметри керування; будує його математичну модель, ставить активні та пасивні експерименти для ідентифікації технологічного об’єкту, аналізує за математичною моделлю зміни вихідних величин при зміні навантаження технологічного об’єкту, у разі потреби лінеаризує математичну модель; застосовує для обробки експериментальних даних та побудови математичної моделі технологічного об’єкту комп’ютерні середовища (Matlab, Simulink, Мatcad, Mathematica, Mарle тощо); визначає основні збурення та можливість їх компенсації за вибраними каналами регулюючих дій; аналізує варіанти структурних схем АСКТП за результатами дослідження технологічних об’єктів, як об’єктів керування, вибирає за техніко-економічними показниками оптимальну структуру системи автоматизованого керування та реалізує її з допомогою бібліотеки стандартних алгоритмів контролерів або програмуванням; вибирає технічні засоби виводу регулюючих дій з врахуванням характеристик регулюючого органу; для вибраного критерію визначає та реалізує оптимальні параметри настроювання автоматичного регулятора та перевіряє якість системи автоматичного регулювання; вибирає та реалізує алгоритм корекції настроювальних параметрів регулятора в діючій системі керування; визначає необхідність автопідстроювання і, у разі потреби, вибирає алгоритм автопідстроювання.

Професійний профіль — інженер з налагодження й випробувань АСКТП

Виконує роботи з монтажу і налагодження засобів та систем автоматизації; налагоджує засоби вимірювання та вимірювальні системи, забезпечує та проводить їх метрологічну перевірку; налагоджує регулюючі пристрої систем автоматичного керування; перевіряє схеми сигналізації, блокування та систем дистанційного керування, налагоджує характеристики виконавчих механізмів та регулюючих органів; здійснює комплексне налагодження систем автоматичного керування технологічними процесами; встановлює та налагоджує програмне забезпечення контролерів; налагоджує операційні системи промислових цифрових мереж; перевіряє працездатність змонтованої системи автоматизації; проводить випробування системи керування при різних навантаженнях технологічного обладнання; діагностує поточний стан технологічного об’єкта; діагностує технічний стан засобів автоматизації; діагностує стан програмного забезпечення програмно-технічних засобів автоматизації; організовує і виконує експлуатацію та ремонт засобів і систем автоматизації; приймає та реалізує рішення, що забезпечують функціонування автоматизованої системи керування технологічним процесом.

Професійний профіль — інженер з програмного забезпечення АСКТП

Розробляє алгоритми керування на основі вибраної структури системи автоматизованого керування; розробляє, встановлює та налагоджує програмне забезпечення контролерів з допомогою бібліотеки стандартних алгоритмів контролерів або програмуванням. Перевіряє програмне забезпечення контролерів, використовуючи міжнародну серію стандартів для програмованих логічних контролерів та проектну документацію, діагностує стан контролерів і комп’ютерів, використовуючи експлуатаційні інструкції, діагностичні тести та контрольні приклади, діагностує стан каналів вводу контрольованих параметрів та виводу керуючих дій. Розробляє програмне забезпечення супервізорних систем керування в реальному часі, встановлює та налагоджує програми візуалізації та збору даних (SCADA-програми), конфігурує SCADA-програми, створює графічні вікна візуалізації стану системи керування. Встановлює та налагоджує мережеву операційну систему та оболонки на робочих станціях, конфігурує зовнішні пристрої. Аналізує дії АСКТП в умовах її функціонування та налагоджує алгоритмічне і програмне середовище АСКТП за результатами аналізу.

Професійний профіль — Інженер з проектування систем автоматизації

Проводить передпроектний аналіз технологічного процесу, як об’єкту керування; створює структурну та функціональну схему системи автоматизованого керування засобами комп’ютерної графіки, використовуючи середовища AutoCAD, Visio тощо; проводить необхідні розрахунки засобів автоматизації для автоматизованих систем керування з врахуванням конкретних особливостей технологічних процесів, застосовуючи САПР; вибирає технічні засоби для побудови системи автоматизації, складає специфікацію вибраних технічних засобів автоматизації; розробляє принципові електричні, пневматичні, гідравлічні схеми; проектує електричні та трубні проводки систем автоматизації; проектує щити і пульти керування; розробляє схеми зовнішніх з’єднань засобів автоматизації, план трас систем автоматизації; проектує супервізорні системи керування, працює з графічним редактором супервізорних систем, редактором математичних задач, реальною базою даних, драйверами зв’язку з контролерами різних виробників.

Професійний профіль — викладач вищого навчального закладу

Використовує знання й практичні навички з професійно орієнтованих дисциплін для синтезу автоматизованих систем керування; володіє сучасними досягненнями в галузі автоматизації; застосовує знання та вміння з педагогіки та психології для організації роботи із студентами та розробки методології занять.

Access to further studies: 

Магістр зі спеціальності «Автоматизоване управління технологічними процесами» в подальшому може підвищувати кваліфікацію у науково-дослідних установах з автоматики та кібернетики, на науково-технічних конференціях, на спеціалізованих семінарах провідних зарубіжних фірм — розробників АСКТП, що працюють на ринку України, може стажуватись в університетах за кордоном, отримати ступінь кандидата технічних наук, навчаючись в аспірантурі.

Examination regulations, assessment and grading: 

Положення про оцінювання знань та визначення рейтингу студентів у кредитно-модульній системі організації навчального процесу.

Graduation requirements: 
Завершена навчальна програма обсягом 90 кредитів, захист магістерської кваліфікаційної роботи.
Mode of study: 
Денна і заочна
Programme director: 
Доктор технічних наук, професор Пістун Євген Павлович