Рабочая программа по дисциплине Типовые элементы систем автоматического управления для специальности 15. 02. 07 Автоматизация технологических процессов и производств
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТРУБЧЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.16 ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ САУ
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 15.02.07. «АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ»
2015 г
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее - СПО) 15.02.07. «Автоматизация технологических процессов и производств»
Организация-разработчик:
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Трубчевский политехнический техникум»
Разработчик:
Падин Ю.А.- преподаватель ГБОУ СПО «ТПТ»
Ф.И.О., учёная степень, звание, должность
Рекомендована Экспертным советом Брянского института повышения квалификации работников образования (ГАУДПО(ПК)С БИПКРО).
Заключение Экспертного совета № 1 от «30» августа 2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ПАСПОРТ Рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
4
СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
5
условия реализации рабочей программы учебной дисциплины
15
Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины
16
1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Типовые элементы САУ
1.1. Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 15.02.07. Автоматизация технологических процессов и производств.
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в среднем профессиональном образовании и профессиональной подготовке работников в области автоматизации технологических процессов и производств.
1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:
ОП.16
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен
уметь:
определять и анализировать основные параметры элементов и устройств САУ и устанавливать по ним работоспособность средств автоматизации;
производить подбор элементов по заданным параметрам;
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен
знать:
сущность физических процессов, протекающих в элементах и устройствах САУ;
способы подключения элементов и устройств в схемы автоматического контроля и управления;
типовые варианты применения элементов и устройств в системах автоматического управления.
1.4. Количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:
максимальная учебная нагрузка обучающегося 157 часов, в том числе:
обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося 105 часов;
самостоятельная работа обучающегося 52 часа.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
157
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
105
в том числе:
лабораторные работы
40
практические занятия
-
контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
52
в том числе:
самостоятельная работа над курсовой работой (проектом)
-
реферат
10
расчётно-графические работы
20
внеаудиторная самостоятельная работа
22
Итоговая аттестация в форме экзамена
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Типовые элементы САУ»
Наименование разделов и тем
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)
Объем часов
Уровень освоения
1
2
3
4
Введение
Цели изучения дисциплины. Роль дисциплин в области автоматизации технологических процессов и производств.
1
1
Раздел 1.
Общие сведения об элементах САУ.
12
Тема 1.1.
Функции САУ и их элементов.
Содержание учебного материала
2
1
Понятие автоматического устройства, системы автоматики, их назначение. Классификация систем автоматики по назначению.
Понятия элемента автоматики, характеристики, параметра. Классификация элементов автоматики.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- изучение и конспектирование материала по заданию преподавателя
Тема 1.2. Характеристики элементов САУ.
Содержание учебного материала
2
1
Статический режим работы элементов. Понятие статической характеристики. Виды статических характеристик. Статический коэффициент преобразования и другие параметры, характеризующие статический режим.
Динамический режим работы элементов (переходный процесс). Понятие динамической характеристики. Виды динамических характеристик. Параметры, характеризующие динамический режим.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа№1 «Статические характеристики элементов САУ»
2
Лабораторная работа №2 «Динамические характеристики элементов САУ»
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
-построение статических и динамических характеристик элементов САУ
Раздел 2. Измерительные преобразователи.
36
Тема.2.1.
Назначение и общая характеристика измерительных преобразователей.
Содержание учебного материала
2
1
Понятие измерительного преобразователя. Классификация измерительных преобразователей (неэлектрических величин, электрических величин, нормирующие, структурные, межсистемные). Назначение и функции этих преобразователей. Первичные измерительные преобразователи с неэлектрическим выходным сигналом.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
-подготовка сообщений по применению измерительных преобразователей
Тема.2.2.
Датчики активного сопротивления.
Содержание учебного материала
2
1
Назначение, принцип действия, общее устройство, основные технические характеристики, область применения датчиков активного сопротивления (контактных, потенциометрических, тензодатчиков, терморезисторов, фотодатчиков).
3
Лабораторные работы
Лабораторная работа №3: «Изучение датчиков активного сопротивления».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
подготовка докладов по датчикам неэлектрических величин.
Тема.2.3 Электромагнитные датчки.
Содержание учебного материала
4
1
Назначение, принцип действия, общее устройство, основные технические характеристики, область применения индуктивных, магнитоупругих, трансформаторных индукционных датчиков.
3
Лабораторные работы
Лабораторная работа №4: «Изучение дифференциально-трансформаторного датчика».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся: вычерчивание схем преобразователей. Подготовка вопросов к тестам.
2
- вычерчивание схем преобразователей. Подготовка вопросов к тестам.
Тема.2.4.
Другие типы датчиков
Содержание учебного материала
4
1
Датчики ёмкостные, термоэлектрические, пьезоэлектрические, ультразвуковые, Холла, магнитосопротивления, струнные.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №5: «Изучение термоэлектрического датчика».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся
-
Тема.2.5.Нормирующие преобразователи.
Содержание учебного материала
2
1
Назначение, принцип действия, область применения и основные технические характеристики нормирующих преобразователей.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- вычерчивание схем преобразователей.
Тема.2.6.
Межсистемные преобразователи.
Содержание учебного материала
2
1
Пневмоэлектрический и электропневматический преобразователи.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
-вычерчивание схем преобразователей.
Тема.2.7.
Преобразователи структуры.
Содержание учебного материала
-
1
АЦП, ЦАП.
Лабораторные работы
Лабораторная работа №6: «Изучение принципа работы ЦАП и АЦП».
2
3
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- вычерчивание схем преобразователей. Подготовка вопросов к тестам
Раздел 3.
Аппаратура и схемы релейно-контактного управления и защиты.
39
Тема 3.1.
Входные коммутационные элементы.
Содержание учебного материала
3
1
Общие сведения о коммутационных элементах и о контактах. Материал контактов. Коммутационная аппаратура ручного управления: кнопки, тумблеры клавишные и поворотные (пакетные, ползунковые, галетные переключатели), рубильники. Технические характеристики этих аппаратов. Обозначение на принципиальных схемах. Путевые переключающие устройства. Устройство, технические характеристики и изображение на схемах конечных и путевых переключающих устройств.
Бесконтактные путевые переключающие устройства и их преимущества. Принцип действия, устройство и применение бесконтактных магнитомодуляционных переключателей (БМПП) и бесконтактных переключателей на основе генераторного датчика положения.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №7: «Изучение бесконтактного путевого переключателя».
2
Практические занятия
-
Самостоятельная работа обучающихся:
4
-вычерчивание схемы бесконтактного путевого переключателя.
Тема 3.2. Электромагнитные реле.
Содержание учебного материала
2
1
Классификация электромагнитных реле. Назначение, принцип действия, устройство, работа, технические характеристики и изображение на схемах электромагнитных нейтральных реле постоянного и переменного тока, поляризованных реле, герконов.
Статические характеристики реле и параметры, характеризующие их работу.
3
Лабораторные работы
Лабораторная работа №8: «Изучение электромагнитных реле».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
4
- вычерчивание схем включения реле. Вычерчивание схемы и изучение работы электронного реле.
Тема 3.3.
Специальные виды реле.
Содержание учебного материала
4
1
Общая характеристика реле различных видов. Схемные методы обеспечения выдержки времени. Назначение, принцип действия, устройство, область применения, технические характеристики реле времени (с электромагнитной задержкой, электропневматических, маятниковых, моторных, электронных). Изображение их на схемах.
Назначение, принцип действия, устройство, работа, технические характеристики и область применения тепловых реле и автоматических выключателей. Изображение их на схемах.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №9: «Изучение реле времени».
2
Лабораторная работа №10
·: «Изучение тепловых реле и
автоматических выключателей».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся
-
Тема 3.4.
Контакторы и магнитные пускатели.
Содержание учебного материала
2
1
Назначение, принцип действия, устройство, работа, технические характеристики, область применения контакторов и магнитных пускателей. Изображение их на схемах. Схема магнитного пускателя (совмещённый способ изображения) и её работа.
3
Лабораторные работы
Лабораторная работа №11: «Контакторы и магнитные пускатели».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
3
- изучение по справочнику характеристик контакторов и пускателей.
Тема 3.5.
Схемы релейно-контактного управления и защиты.
Содержание учебного материала
2
1
Разнесённый способ изображения схемы управления. Схема пуска и остановки электродвигателя. Схема реверсирования. Схема торможения электродвигателя. Работа электроаппаратуры, входящей в эти схемы.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №12: «Применение релейно-контактной
аппаратуры в схемах управления».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- изучение работы типовых схем управления.
Раздел 4.
Магнитные усилители.
12
Тема 4.1.
Устройство и работа магнитных усилителей
Содержание учебного материала
4
1
Принцип действия дроссельного МУ. Изображение его на схемах. Дроссельный МУ с начальным смещением. Изображение его на схемах. Принцип работы МУ с внешней обратной связью. Характеристики МУ с обратной связью. Влияние обратной связи на характеристику МУ. МУ с внутренней обратной связью и их характеристики.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- вычерчивание схем МУ различных типов.
Тема 4.2 .
Применение магнитных усилителей
Содержание учебного материала
2
Реальные схемы МУ: нереверсивного с выходом на постоянном токе, реверсивного (двухтактного). Применение МУ для управления электродвигателем постоянного тока. Преимущества и недостатки МУ по сравнению с усилителями других типов.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №13: «Изучение принципа действия,
устройства, работы и применения МУ».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- вычерчивание и изучение
работы схем управления с помощью МУ
Раздел 5.
Электронные коммутирующие и преобразовательные устройства.
21
Тема 5.1.
Электронные коммутирующие устройства.
Содержание учебного материала
2
1
Мультиплексоры, демультиплексоры.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
-повторить устройство и работу тиристоров и транзисторов
Тема 5.2.
Тиристорные регуляторы мощности.
Содержание учебного материала
2
1
Условия включения и отключения тиристоров. Способы управления тиристорами в режиме выключателя, фазовое управление, согласованное управление силовыми транзисторами. Тиристорные регуляторы мощности.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №14: "Изучение тиристорного регулятора".
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
4
- повторить устройство и работу тиристоров и транзисторов. Повторить устройство и характеристики элементов, изученных в дисциплине «Электронная техника»
Тема 5.3.
Бесконтактные пускатели
Содержание учебного материала
3
1
Тиристорный пускатель.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №15: "Изучение тиристорного пускателя".
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- вычерчивание схем
бесконтактных реле и пускателей.
Тема 5.4.
Преобразователи частоты.
Содержание учебного материала
2
1
Транзисторные ключи. Широтно-импульсный метод управления. Инверторы. Преобразователи частоты.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся
-
Раздел 6. Исполнительные и индикаторные устройства.
15
Тема 6.1.
Исполнительные устройства.
Содержание учебного материала
2
1
Общая характеристика исполнительных устройств. Классификация, конструкция и характеристика электромагнитов. Назначение типы, принцип действия и характеристики электромагнитных муфт.
3
Лабораторные работы
Лабораторная работа №16: «Изучение электромагнитного
исполнительного механизма».
2
Лабораторная работа №17: «Изучение электромагнитной муфты».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
3
- подготовка сообщений о применении электромагнитов и магнитных муфт.
Тема 6.2.
Устройства выдачи информации.
Содержание учебного материала
4
1
Назначение, принцип действия, общее устройство, основные технические характеристики и область применения устройств выдачи информации: сигнальных ламп и светодиодов; световых табло; цифровых индикаторов; дисплеев, устройств звуковой сигнализации, измерительных приборов, счётчиков и т. д.
2
Лабораторные работы
-
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
2
- классификация устройств выдачи информации.
Раздел 7. Устройства электропитания
21
Тема 7.1 . Устройства питания непрерывного действия.
Содержание учебного материала
2
1
Назначение, схемы и основные характеристики устройств нестабилизированного питания наиболее широко применяемых в САУ. Назначение, схемы и основные характеристики устройств стабилизированного питания наиболее широко применяемых в САУ.
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №18: «Источник питания с трансформаторным входом».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
3
- повторить темы «Трансформаторы» и «Выпрямители»
Тема 7.2.
Импульсные источники питания.
Содержание учебного материала
2
1
Импульсные источники питания
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа №19 «Импульсный источник питания»
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся:
4
- подготовка сообщений по применению источников питания.
Тема 7.3.
Источники бесперебойного питания.
Содержание учебного материала
4
1
Источники бесперебойного питания
2
Лабораторные работы
Лабораторная работа № 20 «Источник бесперебойного питания».
2
Практические занятия
-
Контрольные работы
-
Самостоятельная работа обучающихся
-
Всего:
157
3. условия реализации РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ дисциплины
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Для реализации учебной дисциплины имеется в наличии лаборатории «Типовые элементы, устройства систем автоматического управления и средств измерений»
Оборудование лаборатории:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- комплект учебно-наглядных пособий по дисциплине «Типовые элементы САУ»;
- образцы элементов и устройств систем автоматического управления;
-лабораторные стенды, измерительные приборы, компрессор, гидравлический пресс.
Технические средства обучения:
ноутбук, проектор, экран.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
1. Ю.М. Келим Типовые элементы систем автоматического управления. М: «ФОРУМ-ИНФРА-М», 2009.
2. Л.И. Коновалов, Д.П. Петелин. Элементы и системы автоматики. М: "Высшая школа", 2007.
3. Л.В. Шопен. Бесконтактные электрические аппараты автоматики. М: Энергоатомиздат,2006.
Дополнительные источники:
4. О И. Головинский. Основы автоматики. М: "Высшая школа",2006.
5. А.Н. Чекваскин и др. Основы автоматики. М: Энергия,2007.
6. В. П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики. М: "Высшая школа",2004.
7. И.Ф. Бородин. Технические средства автоматики. М: "Колос",2004.
8. М.И. Квартин. Электромеханические и магнитные устройства автоматики и их расчёт. М: "Высшая школа",2005.
9. Под редакцией Б. С. Гершунского. Справочник по основам электронной техники. Киев "Высшая школа",2003.
4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен
уметь:
определять и анализировать основные параметры элементов и устройств САУ и устанавливать по ним их работоспособность;
Оценка выполненного индивидуального задания, оценка решения задач
Анализ выполнения лабораторной работы
производить подбор элементов и устройств по заданным параметрам;
Оценка выполнения лабораторной работы.
Анализ выполнения лабораторной работы
Анализ отчёта по лабораторной работе
Контрольная работа
знать:
сущность физических процессов, протекающих в элементах и устройствах САУ;
Проведение фронтального опроса, устного и письменного опроса. Письменное тестирование или тестирование с использованием технических средств обучения. Контрольная работа
принципы включения элементов и устройств в схемы контроля и управления;
Анализ выполнения лабораторной работы
Контрольная работа
типовые схемы использования элементов и устройств САУ
Анализ выполнения лабораторной работы
Анализ отчёта по лабораторной работе
Контрольная работа
13PAGE 15
13PAGE 14615
Утверждаю
зам. директора по УР
_____________О.В. Хохлова
от «27 » августа 2015г.
Рассмотрена и одобрена на заседании ц/к «Автоматизация технологических процессов и производств»
Протокол № 1
от «26» августа 2015 г.
Председатель ц/к ________Блахин В.И.
Рассмотрена и одобрена на заседании ц/к «Автоматизация технологических процессов и производств»
Протокол № 5
от «7» мая 2011 г.
Председатель ц/к _________Блахин В.И.
Рассмотрена и одобрена на заседании ц/к «Автоматизация технологических процессов и производств»
Протокол № 5
от «7» мая 2011 г.
Председатель ц/к _________Блахин В.И.
Рассмотрена и одобрена на заседании ц/к «Автоматизация технологических процессов и производств»
Протокол № 5
от «7» мая 2011 г.
Председатель ц/к _________Блахин В.И.
Рассмотрена и одобрена на заседании ц/к «Автоматизация технологических процессов и производств»
Протокол № 5
от «7» мая 2011 г.
Председатель ц/к _________Блахин В.И.
Заголовок 115