Системи автоматизованого керування технологічним обладнанням
Спеціальність: Галузеве машинобудування
Код дисципліни: 6.133.03.E.050
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Проектування машин та автомобільного інжинірингу
Лектор: Ддоцент Шеремета Роман Микитович.
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступні фахові компетентності професійного спрямування:
Спроможність використовувати існуючі та здатність розробляти нові засоби автоматизації виробничих процесів та їх системи керування;
Здатність приймати участь у розробленні оптимальних технологічних процесів виготовлення виробів спрямованих на забезпечення високої якості продукції машинобудування;
Здатність програмувати системи числового програмного керування автоматизованого технологічного обладнання та сучасних верстатів з ЧПК.
Результати навчання: • знати принципи побудови і функціонування систем автоматичного керування технологічним обладнанням;
• знати елементи систем керування і їх функціональні зв'язки;
• вміти аналізувати властивості систем керування технологічним обладнанням і їх складових елементів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
• електротехніка;
• мікропроцесорна техніка;
• обчислювальна техніка та програмування.
Короткий зміст навчальної програми: Поняття про робочу машину, автомат, напівавтомат. Автоматичне керування і елементи його системи. Принципи автоматичного керування. Математична логіка у побудові систем керування. Форми представлення логічних функцій. Реалізація базових логічних функцій. Мінімізація логічних функцій. Автоматичне регулювання. Позиційне, статичне та астатичне регулювання. Автоматичні регулятори ( П-, ПІ-, ПІД - регулятори) і їх характеристики. Характеристики процесу регулювання. Керування циклом робочих машин. Централізовані, децентралізовані і комбіновані системи керування. Класифікація систем за конструктивними ознаками. Кулачкові системи керування. Слідкуючі копіювальні системи керування. Шляхові системи керування. Системи числового програмного керування. Автоматизація і управління технологічними процесами за допомогою персональних комп'ютерів. Автоматизація і управління технологічними процесами з допомогою мікропроцесорних контролерів, мікроконтролерів та мікропроцесорів. АЦП, ЦАП, гальванічна розв'язка, захист входів/виходів. Засоби керуючого контролю, основні вимоги і характеристики. Давачі. Пристрої запам'ятовування та виконуючі пристрої.
Опис: Етапи розвитку автоматизованих виробництв. Принципи автоматизації виробництва. Поняття про механізацію, автоматизацію і автоматику.
Поняття про робочу машину, автомат, напівавтомат. Автоматичне керування і елементи його системи. Принципи автоматичного керування. Завдання системи керування. Управління технологічними процесами.
Системи керування. Структура системи керування. Робота регулятора. Типи зворотних зв’язків. Розімкнені системи. Одновимірні і багатовимірні системи.
Типи регуляторів. Системи регулювання переривчастої дії. Системи регулювання безперервної дії.
Приклад керування процесом електронагріву. Пропорційне регулювання.
Приклад системи автоматичного регулювання рівня рідини. Пропорційна складова.
Інтегральна складова.
Приклад ручного регулювання.
Диференціальна складова.
Давачі. Основні визначення метрології давачів.
Лінійність характеристики. Швидкодія давача.
Давачі активного опору. Індуктивні і ємнісні давачі. П’єзодавачі.
Термочутливі елементи. Оптичні давачі.
Виконавчі органи. Реле.
Електродвигуни. Двигуни постійного струму. Крокові двигуни. Серводвигуни.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, розрахунково-графічна робота (30%);
• підсумковий контроль (70 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль 30 балів. Семестровий контроль 70 балів. Разом 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Петраков Ю.В. Автоматизація технологічних процесів у машинобудуванні засобами мікропроцесорної техніки / Ю.В. Петраков, П.П. Мельничук //Навч. посібник для студентів. Житомир: ЖДТУ. 2001. – 194 с.
2. Кузнєцов Ю.М. Верстати з ЧПК та верстатні комплекси: / Навч. посібник К.: ТОВ «Замок»; Тернопіль, 2001. – Т.1 – 198 с., Т.2 – 298 с.
3. Погрібний В. О. Інформаційні та процесорні пристрої роботів систем управління. Київ, УМК ВО, 1990.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Системи автоматизованого керування технологічним обладнанням
Спеціальність: Галузеве машинобудування
Код дисципліни: 6.133.06.E.066
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Проектування машин та автомобільного інжинірингу
Лектор: Ддоцент Шеремета Роман Микитович.
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступні фахові компетентності професійного спрямування:
Спроможність використовувати існуючі та здатність розробляти нові засоби автоматизації виробничих процесів та їх системи керування;
Здатність приймати участь у розробленні оптимальних технологічних процесів виготовлення виробів спрямованих на забезпечення високої якості продукції машинобудування;
Здатність програмувати системи числового програмного керування автоматизованого технологічного обладнання та сучасних верстатів з ЧПК.
Результати навчання: • знати принципи побудови і функціонування систем автоматичного керування технологічним обладнанням;
• знати елементи систем керування і їх функціональні зв'язки;
• вміти аналізувати властивості систем керування технологічним обладнанням і їх складових елементів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
• електротехніка;
• мікропроцесорна техніка;
• обчислювальна техніка та програмування.
Короткий зміст навчальної програми: Поняття про робочу машину, автомат, напівавтомат. Автоматичне керування і елементи його системи. Принципи автоматичного керування. Математична логіка у побудові систем керування. Форми представлення логічних функцій. Реалізація базових логічних функцій. Мінімізація логічних функцій. Автоматичне регулювання. Позиційне, статичне та астатичне регулювання. Автоматичні регулятори ( П-, ПІ-, ПІД - регулятори) і їх характеристики. Характеристики процесу регулювання. Керування циклом робочих машин. Централізовані, децентралізовані і комбіновані системи керування. Класифікація систем за конструктивними ознаками. Кулачкові системи керування. Слідкуючі копіювальні системи керування. Шляхові системи керування. Системи числового програмного керування. Автоматизація і управління технологічними процесами за допомогою персональних комп'ютерів. Автоматизація і управління технологічними процесами з допомогою мікропроцесорних контролерів, мікроконтролерів та мікропроцесорів. АЦП, ЦАП, гальванічна розв'язка, захист входів/виходів. Засоби керуючого контролю, основні вимоги і характеристики. Давачі. Пристрої запам'ятовування та виконуючі пристрої.
Опис: Етапи розвитку автоматизованих виробництв. Принципи автоматизації виробництва. Поняття про механізацію, автоматизацію і автоматику.
Поняття про робочу машину, автомат, напівавтомат. Автоматичне керування і елементи його системи. Принципи автоматичного керування. Завдання системи керування. Управління технологічними процесами.
Системи керування. Структура системи керування. Робота регулятора. Типи зворотних зв’язків. Розімкнені системи. Одновимірні і багатовимірні системи.
Типи регуляторів. Системи регулювання переривчастої дії. Системи регулювання безперервної дії.
Приклад керування процесом електронагріву. Пропорційне регулювання.
Приклад системи автоматичного регулювання рівня рідини. Пропорційна складова.
Інтегральна складова.
Приклад ручного регулювання.
Диференціальна складова.
Давачі. Основні визначення метрології давачів.
Лінійність характеристики. Швидкодія давача.
Давачі активного опору. Індуктивні і ємнісні давачі. П’єзодавачі.
Термочутливі елементи. Оптичні давачі.
Виконавчі органи. Реле.
Електродвигуни. Двигуни постійного струму. Крокові двигуни. Серводвигуни.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, розрахунково-графічна робота (30%);
• підсумковий контроль (70 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль 30 балів. Семестровий контроль 70 балів. Разом 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Петраков Ю.В. Автоматизація технологічних процесів у машинобудуванні засобами мікропроцесорної техніки / Ю.В. Петраков, П.П. Мельничук //Навч. посібник для студентів. Житомир: ЖДТУ. 2001. – 194 с.
2. Кузнєцов Ю.М. Верстати з ЧПК та верстатні комплекси: / Навч. посібник К.: ТОВ «Замок»; Тернопіль, 2001. – Т.1 – 198 с., Т.2 – 298 с.
3. Погрібний В. О. Інформаційні та процесорні пристрої роботів систем управління. Київ, УМК ВО, 1990.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).