системы и технические средства автоматизации и управления что за профессия
Сегодня актуально знать, что за профессия «Управление в технических системах» и насколько востребована и важна она в современном мире. Данная специальность исследует автоматизацию в производстве, разрабатывает методы координирования транспортными средствами (водный, воздушный пилотный и беспилотный транспорт), разрабатывает замерные и проверочные устройства, создает распознавательные устройства и многое другое.
При получении образования в учебных заведениях рассматриваются вопросы структуризации технологических операций с применением компьютерных устройств. Формируются умения работы с типовыми профессиональными программами, предназначенными для проведения технических и научных процессов.
Специалисты этой профессии неизбежно требуются почти на каждом производстве. К примеру, хлебозаводы, мясокомбинаты, а также заводы по изготовлению запчастей для космических ракет, организации, координирующие газопроводы, и тому подобное.
Описание специальности «Автоматизация систем управления»
Специалисты, получившие квалификацию в автоматизации систем управления, приобрели специальные навыки применения электронных вычислительных машин для обработки и осуществления всевозможных операций в области технологических систем при производстве.
«Автоматизация» подразумевает необходимость присутствия человека при воспроизведении неких управляющих процессов в отличие от автоматики.
Профессия изучает разработку программ, создание проектов и их реализацию для оптимального управления. Обучение даёт возможность программировать, подготавливает теоретические знания об управлении и информационных технологиях. Приобретаются информационные и практические навыки обслуживания профессионального оборудования.
Крупные вузы России для обучения по специальности
Управление в технических системах – специальность популярная и престижная. Более сотни вузов Российской Федерации готовят специалистов по этому профилю.
Системы и технические средства автоматизации и управления что за профессия
Инженер по автоматизации: чем занимается и в чём специфика работы
к.т.н, эксперт по автоматизации производства,
Начнём с того, что функции инженера по автоматизации сильно завияст от того, на каком этапе жизненного цикла и в каком состоянии находится АСУ ТП на предприятии. И в целом от предприятия к предприятию функционал может немного отличаться.
Если на промышленном предприятии происходит внедрение или модернизация АСУ ТП, то инженер по автоматизации принимает непосредственное участие в этом процессе:
Все эти работы могут выполняться непосредственно инженером АСУ ТП или же он может только выступать в роли заказчика и приемщика тех или иных частей системы при сборке, испытаниях и вводе в эксплуатацию системы в целом. В таком случае эти работы выполняет сторонний подрядчик (инжиниринговая компания) в рамках ТЗ и проекта на систему АСУ ТП.
Теперь расскажем о том, чем занимается инженер по автоматизации на ежедневной основе после ввода АСУ ТП в эксплуатацию или в случае, если на предприятии не происходит внедрения и модернизации АСУ ТП:
Кроме этого, инженер по автоматизации проводит обучение для оперативного персонала по обслуживанию оборудования АСУ ТП, участвует в расследовании технологических нарушений, связанных с оборудованием АСУ ТП.
Инженер по автоматизации работает на “среднем уровне АСУ ТП” (ПЛК, SCADA, и др.). Зона ответственности таких специалистов начинается от шкафа автоматизации АСУ ТП, включая компоненты этого шкафа, такие как ПЛК, HMI панели, частотные преобразователи.
Но стоит отметить, что за электрическую составляющую шкафа ответственность несёт уже главный энергетик предприятия и его подчиненные. Однако инженер АСУ ТП должен разбираться в электрических схемах и при необходимости произвести необходимую диагностику и ремонт шкафа автоматизации.
Зона ответственности инженера по автоматизации заканчивается на верхнем уровне АСУ ТП. Под “верхним уровнем” АСУ ТП обычно понимают SCADA системы.
В зону ответственности входят также все системы, которые непосредственно связаны с системой АСУ ТП на данном конкретном объекте, например, серверы БД, в которых хранятся архивы технологических параметров.
Местом работы инженера по автоматизации (инжнера АСУ ТП), в основном, является непосредственно производственный объект (завод, электростанция и т.д.).
Однако возможны случаи, когда инженер АСУ ТП находится непосредственно в офисе компании и лишь по необходимости появляется на производстве, когда персонал на объекте не может решить ту или иную задачу или проблему, например:
В остальных случаях не специфические проблемы в отсутствие инженера АСУ ТП зачастую могут решить другие специалисты, например, Инженер КИП или IT служба или даже электрики.
Ну и в заключение несколько утверждений:
Каждый Инженер АСУ ТП знает основы построения сетей, но не каждый Системный Администратор знает основы АСУ ТП!
Каждый Инженер АСУ ТП знает основы программирования на нескольких языках, но не каждый программист высокого уровня знает основы АСУ ТП!
Каждый Инженер АСУ ТП знает основы электрики и имеет допуск электробезопасности, но не каждый электрик сможет запрограммировать ПЛК или создать SCADA систему!
Digiratory
Лаборатория автоматизации и цифровой обработки сигналов
Что из себя представляет специальность «Управление в технических системах»
Каждый абитуриент сталкивается с выбором специальности. Кто-то сталкивается непосредственно при подаче документов, кто-то выбирает заранее, но почти у каждого встает один вопрос: «Что из себя представляет специальность X». В этой статье я постараюсь рассказать, что из себя представляет специальность 27.03.04 «Управление в технических системах» бакалавриата и 27.04.04 «Управление в технических системах» магистратуры. В целом, информация, указанная в описаниях на сайте университета справедлива, однако дополнительное субъективное мнение никому еще не мешало.
Эта статья написана по мотивам собственного обучения и многочисленным встречам с абитуриентами и студентами для обобщения мыслей и в помощь будущим студентам в выборе любимой сферы деятельности.
Сразу оговорюсь, что многие факты и все оценочные суждения могут носить субъективный характер, а автор имеет дипломы по этим специальностям и на момент публикации статьи обучается в аспирантуре по специальности 27.06.01 «Управление в технических системах». Кроме того, все сказанное гарантированно только для кафедры АПУ университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Вопрос 1: Главный вопрос: «Кем я буду?»
Главный вопрос, который задает себе абитуриент при выборе пути дальнейшего образования — «Кем я хочу работать?». Однако, зачастую школьник не может в силу различных причин с уверенностью сказать: «Я хочу программировать контроллеры.» или «Я хочу разрабатывать архитектуры программного обеспечения.». Причины этому вполне объективны и ни в коем случае не могут ставиться в упрек абитуриенту: слабая интеграция среднего и высшего образования не позволяет школьнику осознать и проанализировать тот огромный спектр специальностей, которые предлагаются университетами.
Встречаясь с абитуриентами, я, как правило, слышу фразу «Я хочу быть программистом и буду поступать на программную инженерию.», однако, спустя несколько минут разговора выясняется, что недавно уверенный в своем выборе школьник не только не представляет специфику работы программиста, но и вообще больше любит работать с микроконтроллерами и электрическими схемами или его любовь к математике больше не к алгоритмам, а к исследованию математических выражений.
Так вот, уважаемы абитуриент, если ты думаешь, что игры разрабатывают программисты, то ты, конечно, прав, но работа это не такая веселая: как правило, это будет 40 часов в неделю перед монитором, крайне редкое ощущение удовольствия от ощущения собственноручно законченного проекта (большинство программистов работаю по относительно небольшим «таскам», то есть заданиям, и крайне редко, когда задание включает в себя разработку чего-то цельного). Более того, для типичного программиста монитор — единственное, что он будет видеть в своей профессиональной деятельности. Это, естественно, не плохо и не хорошо, но стоит задуматься: «Уверен ли я в своем выборе?».
Скорее всего, уверенность будет не абсолютной, и стоит рассмотреть другие варианты: работу с «железом», администрирование и разработка компьютерных сетей, управление разработкой или исследование и разработка систем управления техническими процессами. Не буду писать того, в чем не уверен, и оставлю право на дачу консультации соответствующим специалистам, а расскажу только про Управление в технических системах (УТС).
Так кем же я буду, закончив УТС?
Вопрос справедлив и чрезвычайно сложен, что довольно нетипично для технических специальностей. Не будем сильно опираться на формальные стороны, а посмотрим на реальное положение дел. Формально, выпускник УТС должен заниматься разработкой и реализацией систем управления, однако эта формулировка настолько размыта, что даже студенту зачастую непонятно чем он будет заниматься. Причем разработка этих систем лежит в сугубо математической области, а реализация включает в себя как программирование, так и схемотехнику, радиотехнику, а иногда даже химию и биологию.
На мой взгляд, вся сложность в формулировании сферы деятельности выпускников вытекает из того, что исторически специалисты по Теории Управления имеют системные знания, позволяющие работать с объектами любой природы: химическими, механическими или тепловыми: теория управления инвариантна в природе рассматриваемых процессов. Итак, имеем специалиста, который с одной стороны умеет математически разрабатывать законы (алгоритмы) управления практически любыми объектами, а с другой умеет программировать (и контроллеры на низком уровне, и сервера на высоком), составлять и понимать электрические схемы, понимать основы радиотехники и, главное, не бояться новых областей знаний. Получается некий «универсальный солдат».
Фактически, перед выпускником открыто широчайшее поле деятельности, включающее в себя сферы деятельности начиная от классического программирования в кабинете на условном C++ и заканчивая разработкой систем управления ядерными реакторами и космическими кораблями. Причем между этими «крайностями» находятся и такие редкие и прибыльные сферы деятельности, как программирование ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы), так и исследовательская деятельность, и «работа в поле» на пусконаладочных работах какого-нибудь завода.
Тяжело ли учиться?
Вопрос, конечно, не делает чести для целеустремленного человека, но вполне имеет право не только на жизнь, но и на второе место по важности. Ведь не зря про сложность медицинского образования ходят легенды? — желание получить профессию должно соответствовать возможностям.
Ответ короткий: Да.
Хотя… Среди студентов других специальностей ходит миф о том, что обучение на АПУ — халява, а студенты там не самые умные. Чтож, любое мнение имеет право на жизнь: попробую его опровергнуть, чтобы не создавать лишних иллюзий по поводу простоты получения диплома УТС.
Представьте себе следующую ситуацию: вам нужно знать все общеобразовательные предметы, уметь программировать, знать профильные технологии и… да в общем-то все… А теперь добавьте к этому умение анализировать ЛЮБУЮ систему вне зависимости от ее природы, и на основе экспертных знаний разработать ее математическое представление, чтобы преобразовать к виду, соответствующему профильным знаниям. Собственно, это и есть основное отличие от большинства остальных специальностей: чтобы быть хорошим специалистом, мало знать (и самостоятельно развиваться) в рамках профильных технологий, но надо уметь работать с новыми областями и находить новые нестандартные решения, в том числе, лежащие в области не профильных знаний.
Сложно, да и не нужно, оспаривать факт того, что средний троечник способен получить диплом, но этот факт справедлив почти для всех кафедр и специальностей, но стать хорошим специалистом в области управления в технических системах не просто сложно, а нужно обладать интеллектом в широком смысле слова: уметь обобщать и создавать новые мысленные конструкции.
В общем, учиться сложно, но интересно при условии наличия желания саморазвиваться.
И да, несколько десятков бессонных ночей в семестр вам гарантированы =).
Что и в каком объеме я буду изучать?
Вот добрались до главного вопроса. При ответе на него стоит выделить общеобразовательные и профильные предметы.
Общеобразовательные предметы
Не совсем корректно их называть общеобразовательными, так как они входят в список предметов общего цикла, однако надо было как-то обозначить предметы, общие для всего факультета, как по программе, так и по перечню преподавателей. Это физика, линейная алгебра, математический анализ, теоретические основы электротехники, история, химия, экология, философия, право, различного рода экономические дисциплины, некоторые дисциплины, связанные с компьютерной техникой и, возможно, какие-то еще про которые я забыл. Вообще, со списком дисциплин можно ознакомиться в учебном плане интересующей специальности и направления, однако есть тонкости и акценты, которые можно узнать только из опыта: своего или чужого.
Общеобразовательные предметы бывают разные по «сложности», зачастую все зависит от удачи конкретной группы и набора преподавателей различной степени лояльности и интересности/понятности. Лично по моему опыту «выделяются» кафедры высшей математики (ВМ-2) и кафедра физики, а некоторые проблемы (скорее организационного характера) могут возникнуть с экономикой, но они, в целом, относительно легко решаются.
Однако, при разговоре об этих предметах, я хочу обратить внимание на важность качественного освоения ВСЕХ дисциплин математического цикла (такова специфика теории управления: широко используется разнообразный математический аппарат), а также важность получения базовых навыков работы с системами различной природы.
Профильные дисциплины
В отличии от предметов общеобразовательных, профильные дисциплины преподают сотрудники родных кафедр. Рассказывать про все, естественно, слишком долго, да и не интересно для целевой аудитории этой статьи, так что ограничимся общим описанием спектра получаемых знаний и специфики.
Все профильные дисциплины, на мой взгляд, обязательны к максимальному изучению или хотя бы четкому пониманию.
Программирование
Первая профильная дисциплина с которой сталкивается студент — программирование.
Первые курсы по программированию (первые 3 семестра) посвящены получению базовых навыков программирования на C++: начиная от синтаксиса и заканчивая основными навыками объектно-ориентированного программирования.
Лично я не могу назвать эти курсы сложными, однако, если в студент не интересовался ранее программированием, они могут у него вызвать некоторые сложности. Причем сложности эти вызваны не сколько трудностью программирования, сколько загруженностью студента на младших курсах.
Вообще к концу 6-го года обучения студент знаком примерно со следующим спектром языков программирования: C/C++, MatLab, Python, Assembler, а также несколькими специальными языками программирования промышленных контроллеров. Но специально изучаются только C++ и Assembler.
Теория управления
С ходу вспоминается три курса посвященных этой области: МОТС (математические основы теории систем) и 2 части ТАУ (теории автоматического управления).
В новых учебных планах МОТС идет на 4 семестре обучения, что на мой взгляд достаточно правильное решение. На этом курсе вы впервые познакомитесь (в процессе обучения) с MatLab (а может, когда вы доучитесь и Python или еще какие-нибудь среды научных расчетов), которые станут вашим главным инструментом в профессиональной деятельности. Не стоит недооценивать важность знаний, получаемых на этом курсе: хоть они и пересекаются с математическими знаниями, они даются в принципиально другом аспекте — аспекте инженерной деятельности.
Два курса теории автоматического управления делят между собой два больших класса систем: линейные и нелинейные (думаю, подробно описывать не стоит). Первая часть ТАУ — один из самых сложных курсов за все обучение в силу огромного количества принципиально новых теоретических знаний, которые необходимо постичь. Вторая часть чуть проще (вы уже что-то знаете и понимаете в этой области), однако не менее важная. К моменту вашего обучения, вероятно, будет новый набор лабораторных работ на реальных объектах (следите за новостями и подписывайтесь на страницу в ВК).
Самое главное, что нужно знать об этих дисциплинах: все что вы не поймете, аукнется вам при написании ВКР (диплома) и профессиональной деятельности.
Системы управления техническими системами
В этот большой раздел хотелось бы объединить достаточно большой перечень дисциплин, связанных с работой с реальным оборудованием.
На протяжении этих курсов вы получите базовые навыки программирования промышленных контроллеров таких производителей как Siemens, B&R, Mitsubishi Electric, а также основные знания, необходимые для работы с промышленными системами. Не исключено, что эти навыки станут вашим хлебом на многие годы.
Эти курсы можно характеризовать, как наиболее интересные и увлекательные, особенность их — работа с реальным оборудованием на лабораторных стендах или на основе задач из реальной инженерной практики.
Специальные и современные дисциплины
В магистратуре имеется большое количество дисциплин (по ощущениям их — большинство), которые можно описать как специальные (например, нейросетевые системы управления или оптимальные системы управления) и современные, такие как «Современные проблемы теории управления». Эти дисциплины, в основном, являются обзорными в силу чудовищной сложности этих областей современной науки, однако, знания их базовых элементов помогут вам развиться в этой области самостоятельно с значительно меньшими усилиями, чем если бы их не было.
Прочие профильные дисциплины
К прочие профильные дисциплины, такие как системы управления базами данных (основы), системный анализ, системное программирование, теория систем массового обслуживания, математическое моделирование и многие будет долго описывать по отдельности, а с перечнем можно ознакомиться в учебном плане.
Несмотря на то, что я не рассказываю подробно про эти дисциплины, они чрезвычайно важны для полноценного развития специалиста: в своей деятельности вам рано или поздно пригодятся все области знания, основы которых изучаются на этих дисциплинах. А некоторые науки, например, теория систем массового обслуживания поможет понимать процессы, происходящие вокруг вас ежедневно, например, дорожные пробки.
Выпускные квалификационные работы (ВКР)
Что мне хочется выделить отдельно — это выпускные квалификационные работы (дипломы). Фактически, эта огромная работа, позволяющая за короткий промежуток времени использовать в самостоятельной практике большинство знаний, полученных в процессе обучения. Таким образом, качественная работа является залогом вашего становления, как специалиста.
В бакалавриате ВКР носит больше инженерных характер, а студенты нередко разрабатывают и собирают различные лабораторные стенды, например «Лифт» или «Котельная«, разумеется, не все из них оказываются удачными в плане реализации, однако диплом, содержащий разработку, создание и управление реальным объектом традиционно высоко оценивается комиссией на защите, а автор получает бесценный опыт работы в реальных задачах, сталкиваясь со всеми трудностями (хоть и в миниатюре) разработки объекта и системы управления. Такие дипломы содержат большое количество различных видов деятельности: проектирование самого стенда, разработку электрических схем, сборку стенда, моделирование и идентификацию объекта, разработку систем управления, программирование контроллера.
В магистратуре же ВКР обязательно должно содержать более объемную научную составляющую, поэтому нередко магистрант использует в работе свой объект, созданный в бакалавриате или работает совместно со студентом бакалавриата. В этих работах, как правило, затрагиваются современные аспекты теории управления, такие как интеллектуальные технологии, оптимальное и адаптивное управление и другие современные области.
Заключение
В завершение хочу сказать: поступая в университет надо понимать, что никто не будет заставлять что-то делать: Студент — взрослый человек, несущий за себя полную ответственность. Однако, надо помнить, что любое решение принятое относительно обучения будет иметь долгосрочные последствия начиная с сессии и ВКР и заканчивая проблемами в профессиональной деятельности. Так что, решая устроиться на работу, стоит четко рассчитывать объем времени, который вы должны будете потратить на зарабатывание на хлеб и бензин сегодня и на инвестиции в будущее в виде образования.
Обучение в университете имеет много как позитивных, так и негативных моментов: иногда надо будет учить поверхностные знания, чтобы угодить преподавателю, иногда будут чрезвычайно интересные практические и теоретические работы. Однако надо помнить, что обучение в университете не ограничивается учебным планом, а качественное саморазвитие необходимо получать, участвую в олимпиадах, конкурсах, грантах, научных работах, которые, кстати, в какой-то момент начинают приносить прибыль не только ментального характера.
Не стоит идти в университет, чтобы получить диплом. В университет надо идти, чтобы получить высокооплачиваемое хобби.
Если у вас возникли еще какие-то вопросы по поводу обучения по специальности «Управление в технических системах» в ЛЭТИ, то вы можете задать вопрос в комментариях.
Системы и технические средства автоматизации и управления что за профессия
Управление в технических системах
С основной информацией по всем направлениями подготовки Института МПСУ можно ознакомиться в презентации (pdf).
Выпускники получают глубокие знания и практические навыки в области измерительной, микропроцессорной, электроприводной техники, электроники, проектирования и программирования телекоммуникационных и компьютерных систем. Они востребованы в сфере добычи и переработки нефти и газа, робототехники, машиностроения и металлургии.
Преимущества направления:
Занятия проводят опытные преподаватели с действующих и успешных предприятий, что позволяет учащимся освоить:
Профиль «Технические средства автоматизации и управления»
Студенты изучают теорию автоматических систем управления и контроля, методы моделирования анализа и синтеза систем управления, осваивают современную элементную базу: микропроцессоры и микроконтроллеры, функциональные микросхемы и модули, информационно-измерительные системы. Изучаются методы проектирования систем управления с использованием инструментальных SCADA систем и технологий автоматизации проектирования элементов систем с использованием Matlab, Picad, Autocad и других.
Проектирование систем управления с использованием современных CAD-систем
Создание программного обеспечения для микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров и персональных компьютеров
Разработка SCADA-систем различного уровня сложности
Навыки ведения самостоятельной научной и практической деятельности
Осуществление пусконаладочных работх при создании автоматических и автоматизированных систем управления
Сферы профессиональной деятельности выпускников:
Фактически, перед выпускником открыто широчайшее поле деятельности, включающее в себя сферы деятельности начиная от классического программирования в кабинете на условном C++ и заканчивая разработкой систем управления ядерными реакторами и космическими кораблями. Причем между этими «крайностями» находятся и такие редкие и прибыльные сферы деятельности, как программирование ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы), так и исследовательская деятельность, и «работа в поле» на пусконаладочных работах какого-нибудь завода.
С основной информацией по всем направлениями подготовки Института МПСУ можно ознакомиться в презентации (pdf).
Выпускники получают глубокие знания и практические навыки в области измерительной, микропроцессорной, электроприводной техники, электроники, проектирования и программирования телекоммуникационных и компьютерных систем. Они востребованы в сфере добычи и переработки нефти и газа, робототехники, машиностроения и металлургии.
Преимущества направления:
Занятия проводят опытные преподаватели с действующих и успешных предприятий, что позволяет учащимся освоить:
Профиль «Технические средства автоматизации и управления»
Студенты изучают теорию автоматических систем управления и контроля, методы моделирования анализа и синтеза систем управления, осваивают современную элементную базу: микропроцессоры и микроконтроллеры, функциональные микросхемы и модули, информационно-измерительные системы. Изучаются методы проектирования систем управления с использованием инструментальных SCADA систем и технологий автоматизации проектирования элементов систем с использованием Matlab, Picad, Autocad и других.
Проектирование систем управления с использованием современных CAD-систем
Создание программного обеспечения для микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров и персональных компьютеров
Разработка SCADA-систем различного уровня сложности
Навыки ведения самостоятельной научной и практической деятельности
Осуществление пусконаладочных работх при создании автоматических и автоматизированных систем управления
Сферы профессиональной деятельности выпускников:
Фактически, перед выпускником открыто широчайшее поле деятельности, включающее в себя сферы деятельности начиная от классического программирования в кабинете на условном C++ и заканчивая разработкой систем управления ядерными реакторами и космическими кораблями. Причем между этими «крайностями» находятся и такие редкие и прибыльные сферы деятельности, как программирование ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы), так и исследовательская деятельность, и «работа в поле» на пусконаладочных работах какого-нибудь завода.