Планы уроков по дисциплине «Основы автоматизации производства»

3. Объяснение и конспектирование нового материала:

Автоматизация производства — это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.

Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска продукции, снижению себестоимости и улучшению качества продукции. Автоматизация уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда, повышает культуру труда и безопасность производства.

Автоматизация производственных процессов или умственного труда человека базируется на различных элементах электронно-вычислительной техники (ЭВТ).

Автоматизация рабочих мест с помощью ЭВТ делает труд человека более привлекательным, творческим и производительным.

Первые электронные вычислительные машины появились в начале 50 х годов. Это были громоздкие ламповые машины, занимавшие большие помещения и потреблявшие сотни киловатт электроэнергии. Они могли решать только математические задачи. Однако их вычислительные возможности были меньше, чем у современных микрокалькуляторов и их невозможно было применять для управления производственными процессами. И только с появлением ЭВМ третьего поколения на базе интегральных схем и множества периферийных устройств появилась возможность применить эти средства для автоматизации различных как производственных процессов, так и задач в области умственного труда человека.

В конце 60-х годов прошлого века в нашей стране началось создание и массовое внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), позволяющих осуществлять непосредственное управление работой сложного производственного оборудования в металлургии, станкостроении, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. В начале 70-х годов в СССР была создана агрегатированная система вычислительной техники для управления промышленными объектами на основе миниЭВМ, например, СМ-1600.

Параллельно с развитием ЭВМ совершенствовались системы числового программного управления (ЧПУ) оборудованием. Сначала появились электромеханические командо-аппараты, обеспечивающие управление простыми, не требующими высокой точности функциями оборудования, например включением или выключением его различных узлов в заданные интервалы времени. Затем появились электронные специализированные устройства для управления оборудованием по программе, считываемой с бумажной или синтетической ленты с перфорированными отверстиями (перфоленты).

Замена таких специализированных устройств на мини — и микроЭВМ позволила создать системы, в которых программа работы оборудования может изменяться дистанционно по каналам связи без вмешательства человека-оператора. Объединение микроЭВМ и высокоточных механических устройств (шаговых электродвигателей, пневматических, гидравлических и электрических исполнительных механизмов, различного рода датчиков) привело к появлению роботов-манипуляторов, станков типа «обрабатывающий центр» и другого оборудования с автоматической переналадкой. Логическим завершением такого пути развития электронно-вычислительной техники стало появление гибких автоматизированных производств (ГАП), перенастройка которых на выпуск различной продукции осуществляется практически без непосредственного участия человека.

С появлением больших интегральных схем (БИС) и, особенно, микропроцессоров существенно расширились возможности автоматизации.

Именно с появлением микропроцессоров и дешевых малогабаритных микроЭВМ началось массовое внедрение средств вычислительной техники в сферу управления оборудованием во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Сегодня микроЭВМ управляют космическим кораблем и теплицей, сложным станком и бытовой стиральной машиной, автомобилем и телевизором.

В настоящее время существует широкий спектр элементов и узлов цифровой техники для автоматизации производства, из которых можно построить системы автоматического управления любой сложности для любых производственных процессов.

С некоторых пор сложность процессов управления превысила человеческие возможности своевременно оценивать возникающие сложные ситуации, выбирать оптимальные варианты организации взаимосвязей как в сложных технических системах, так и в отношениях с партнерами, участвующими в общем производственном процессе, с потребителями и поставщиками сырья и оборудования. Трудно стало в таких условиях «вручную», на основе личных способностей и опыта, создавать отлаженное производство с бесперебойным ходом всех его внешних и внутренних процессов и увязывать все этапы планирования.

Возникла совершенно новая (по сравнению с механизацией и малой автоматизацией технологических процессов) проблема — автоматизация умственной деятельности человека. Это стало одним из основных элементов новой научно-технической политики, основанной на достижениях теории управления, кибернетики и на базе широкого применения электронной вычислительной и измерительной техники. Применение вычислительной техники сделало возможным выполнение таких работ и получение таких результатов, которые раньше были совершенно немыслимы. И здесь велика роль теории управления и вычислительной техники именно в автоматизации умственного труда человека в процессах управления производством, в процессах проектирования, планирования, учета и контроля, в организации работ коллективов людей, проведении прикладного научного эксперимента и т. п.

Появление мощных персональных ЭВМ и прикладного программного обеспечения позволило автоматизировать труд работников, занятых умственным трудом в самых разных областях – ученых, экспериментаторов, конструкторов, бухгалтеров, экономистов, руководителей и многих других, например, продавцов магазинов, работников различных служб (налоговых, пенсионных, банковских, абонентский учет), коммунального хозяйства, социальных и административных служб и т.п.

Таким образом, сложились две области автоматизации производственных процессов: — автоматизация производственных (технологических) процессов и автоматизация умственного труда человека.

По степени участия человека в производственном процессе все системы автоматизации можно также разделить на два вида: системы автоматического управления (САУ), которые работают без участия человека и автоматизированные системы управления (АСУ), которые предполагают обязательным компонентом человека-оператора.

 

Автоматизация имеет еще один социальный аспект.

Существенно изменились требования к рабочему, к его образованию и уровню знаний. Обслуживание сложной техники автоматизированных производств, станков с ЧПУ, роботизированных комплексов требует специального профессионального образования, зачастую, высшего. Для работника умственного труда с появлением автоматизированных систем потребовалось знание компьютера и прикладных программ.

Рабочая программа по автоматизации для сварщиков

	МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
	Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Кстовский нефтяной техникум имени Бориса Ивановича Корнилова»
ОП-04-17	Система качества образовательного учреждения
	Рабочая программа

Рабочая ПРОГРАММа

по дисциплине  Основы автоматизации производства

профессия 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

курс 3

форма обучения очная

Преподаватель В.П. Романова

Кстово 2017

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе:

1. Федерального государственного образовательного стандарта (далее — ФГОС НПО) по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

2. Учебного плана профессии 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) утвержденного « » 20 года.

Организация-разработчик: ГБПОУ КНТ им. Б.И. Корнилова

Разработчики: Романова Валентина Павловна, преподаватель

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

2

4

11

4 Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

13

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Основы автоматизации производства

1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессии НПО

15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах переподготовки) и профессиональной подготовке рабочих.

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

— анализировать показания контрольно-измерительных приборов;

— делать обоснованный выбор оборудования, средств механизации и автоматизации в профессиональной деятельности;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

— назначение, классификацию, устройство и принцип действия средств автоматики на производстве;

— элементы организации автоматического построения производства и управления им;

— общий состав и структуру ЭВМ, технические и программные средства реализации информационных процессов, технологию автоматизированной обработки информации, локальные и глобальные сети.

Обучающийся должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

ОК 7. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

Обучающийся должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности:

ПК 2.5. Читать чертежи средней сложности и сложных сварных металлоконструкций.

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 54 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 36 часов;

самостоятельной работы обучающегося 18 часов.

2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Итоговое аттестация

Другая форма контроля

Самостоятельная работа обучающихся

Управление технологическими процессами

3

3

Тема 1.2. Алгоритмы

Содержание учебного материала

5

1

Понятие алгоритма. Виды алгоритмов. Линейные алгоритмы. Алгоритмы с ветвлением.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся

Способы записи алгоритмов. Графическое представление. Алгоритмический язык

3

3

Тема 1.3. Автоматические системы контроля, управления и регулирования

Содержание учебного материала

5

1

Основные понятия и определения. Процессы. Управление. Сигналы.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся

Контролируемые параметры. Алгоритм системы автоматического контроля. Технические средства контроля параметров. Системы автоматического управления

3

3

Тема 1.4.

Датчики

Содержание учебного материала

13

1

Основные характеристики датчиков. Датчики технологических параметров.

Общие сведения. Первичные механические преобразователи.

2

2

Практические занятия

Бесконтактные датчики-выключатели

Аналоговые датчики положения

Датчики давления

Датчики температуры

8

3

Самостоятельная работа обучающихся

Датчики линейных и угловых перемещений. Датчики скорости. Датчики деформации. Датчики силы. Датчики температуры.

Датчики дискретных параметров

3

3

Тема 1.5. Исполнительные механизмы

Содержание учебного материала

13

1

Виды исполнительных механизмов. Электродвигатели. Электропневматические и электрогидравлические исполнительные механизмы.

2

2

Практические занятия

Операционный усилитель

Коммутаторы

Цифроаналоговый преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

8

3

Самостоятельная работа обучающихся

Электромеханические исполнительные механизмы. Электромагнитные муфты. Электромагниты и реле. Электропневматические исполнительные механизмы. Электрогидравлические исполнительные механизмы

3

3

Тема 1.6. Устройства управления автоматическими системами

Содержание учебного материала

5

1

Устройства управления с «жесткой» логикой. Линейные процессы. Командоаппараты без обратной связи. Командоаппараты с обратной связью.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся

Микропроцессорные управляющие устройства. ЭВМ в системах управления. Программное обеспечение систем контроля и управления. Сопряжение ЭВМ с объектом управления

3

3

Тема 1.7. Гибкие автоматизированные производства и робототехнические системы

Содержание учебного материала

8

1

Гибкие производственные системы. Жесткие и гибкие системы. Структура ГАП. Роботы и робототехнические системы.

2

2

Практические занятия

Система автоматического контроля температуры

Система автоматического регулирования температуры

4

3

Итоговое занятие: Контрольная работа

2

3

ИТОГО за 6-й семестр

Теоретические занятия

16

Практические занятия

20

Контрольные работы

2

Самостоятельная работа обучающихся

18

Всего:

Теоретические занятия

16

Практические занятия

20

Контрольные работы

2

Самостоятельная работа обучающихся

18

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Программа дисциплины реализуется в лаборатории «автоматизация

производства».

Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории: -тематические стенды;

-комплект учебно-наглядных пособий по дисциплине;

— рабочее место преподавателя;

— посадочные места для обучающихся.

Технические средства обучения:

— компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиа-

проектор.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1. Шандров, Б.В. «Автоматизация производства» [Текст]: учеб. Для НПО. / Б.В. Шандров. – М.: ПрофОбрИздат, 2006. – 256 с.

2. Пантелеев, В.Н., Прошин, В.М. Основы автоматизации производства.[Текст]: учеб. для НПО/ В.Н. Пантелеев., В.М. Прошин. – М.: Академия, 2008. – 128с.

3. Павлючков, С.А. Автоматизация производства (металлообработка): рабочая тетрадь: учеб. пособие для НПО / С.А. Павлючков. – М.: Академия, 2008. – 96 с.

Дополнительные источники:

1. Новиков Ю.В. Основы локальных сетей. Курс лекций: учебное пособие /Ю.В. Новиков, С.В. Кондратенко. – М.: Издательство: Интернет-университет информационных технологий, 2007. – 360 с. – (Основы информационных технологий).

2. Павлючков, С.А. Автоматизация производства (металлообработка). Рабочая тетрадь / С.А. Павлючков. – М.: Академия, 2009. – 96 с. – (Начальное профессиональное образование).

3. Черпаков, Б.И. Автоматизация и механизация производства: учеб. Пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.И. Черпаков, Л.И. Вереина.– М.: Академия, 2008. – 384 с.

4. Шандров Б.В. Автоматизация производства (металлообработка): учеб. пособие для нач. проф. образования / Б.В. Шандров, А.А. Шапарин, А.Д.Чудаков. – М.: Академия, 2009. – 256 с.

5. Интернет-ресурсы:

1. metod-kopilka.ru/; line-height: 150%»> siemens.ru/Industry-Automatization

2. library.distudy.ru/books/technology…

3. 7knig.net/index.php/avtomatproi…

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

— определять свойства материалов;

— применять методы обработки материалов.

Форма – практические задания;

Метод – оценивание выполнения практического задания (решение задач, построение таблиц, схем)

Знания:

— основные свойства, классификацию, характеристики обрабатываемых материалов.

Форма – устный опрос, практические задания;

Метод – вопросно-ответный; тестирование, оценивание выполнения практического задания.

ОК.1. Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, проявление к ней устойчивого интереса

Качество подготовки к практическому занятию

ОК.4. Осуществление поиска информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач

Качество отбора материала для теоретической защиты;

Своевременный подбор расходных материалов и инструмента

ОК.6. Работа в команде, эффективное общение с коллегами, руководством, клиентами

Частота обращений к преподавателю при появлении затруднений;

Решение проблемы совместными действиями или разобщённость;

ОК.7. Исполнение воинской обязанности, в том числе с применением полученных профессиональных знаний

Демонстрация готовности к исполнению воинской обязанности;

Разработчики:

ГБ ПОУ КНТ им.Б.И.Корнилова_ преподаватель _В.П.Романова

Методист

_________ А.И.Шалавина

«___»__________ 201_ г.

Председатель ПЦК

___________Н.И.Фомочкина

«____»________201_г

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Профессионального цикла общепрофессиональной дисциплины ОП.02 Основы автоматизации производства для специальности 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (ССУЗ)

«КАРТАЛИНСКИЙ МНОГООТРАСЛЕВОЙ ТЕХНИКУМ»

УТВЕРЖДАЮ

Директор

_________С.А. Ермухаметов «_____»_____________2014г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Профессионального цикла

общепрофессиональной дисциплины

ОП.02 Основы автоматизации производства

для специальности 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Бреды 2013

Рабочая программа составлена с учётом Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования специальности

15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

ОДОБРЕНА

на заседании методического совета,

протокол №___, от «_____»__________2014 г.

Председатель методического совета: _____________ Зам.директора по НМР Т.В. Чеботько

СОГЛАСОВАНО

Директор ООО « Перспектива» _________________________/А.В.Горбунов/

РЕЦЕНЗЕНТ

Руководитель структурного подразделения: __________________________/Н.Я. Чайкина/

Директор ООО « Перспектива» _________________________/А.В.Горбунов/

СОСТАВИТЕЛЬ

Преподаватель:_____________Ю.Р.Салмина

Рецензия

На рабочую программу ОП.02 «Основы автоматизации производства» рабочая программа составлена преподавателем Брединского филиала Карталинского многоотраслевого техникума Салминой Юлией Рамильевной.

Рабочая программа реализует основные задачи изучения междисциплинарного курса профессионального образования ОП.02 «Основы автоматизации производства».

Рабочая программа включает в себя:

• паспорт программы ОП.02,

• результаты освоения ОП.02,

• структуру и содержание ОП.02,

• темы лекций и практических занятий,

• темы внеаудиторной работы,

• списки основной и дополнительной литературы,

• условия реализации программы ОП.02,

• контроль и оценку результатов освоения ОП.02.

Рабочая программа рассчитана для обучения согласно плана учебного

процесса.

В рабочей программе выполнено требование к объему аудиторной и внеаудиторной учебной нагрузки.

Содержание данной программы соответствует современному уровню науки техники и производства, обозначения и единицы измерения соответствуют государственным стандартам.

Требования к минимальному материально-техническому обеспечению программы выполнены, правильно выбраны формы, методы контроля и оценки результатов освоения ОП.02.

Рабочую программу одобряю и рекомендую к использованию в учебном процессе.

Руководитель структурного подразделения: ____________________/Н.Я. Чайкина/

Директор ООО « Перспектива» _________________________/А.В.Горбунов/

стр.

5

6

10

11

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ

ДИСЦИПЛИНЫ

Основы автоматизации производства

1.1Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее- ФГОС) профессии начального профессионального образовательного образования (далее НПО) 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

• анализировать показания контрольно-измерительных приборов;

• делать обоснованный выбор оборудования, средств механизации и автоматизации в профессиональной деятельности.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

• назначение, классификацию, устройство и принцип действия автоматики на производстве;

• элементы организации автоматического построения производства и управления им;

• общий состав и структуру ЭВМ, технические и программные средства реализации информационных процессов, технологию автоматизированной обработки информации, локальные и глобальные сети.

1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 51 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 34 часа;

самостоятельной работы обучающегося 17 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ

ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

51

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

34

в том числе:

лабораторные занятия

6

практические занятия

6

контрольные работы

2

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

17

в том числе:

виды самостоятельной работы: реферат, презентация, доклад, сообщение и т.п.

17

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачёта

Наименование

разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)

Объем

часов

Уровень

освоения

1

2

3

4

Введение

Цель, задачи и содержание дисциплины. Исторический обзор развития автоматики. Социальный аспект автоматизации производства. Общие понятия элементов систем автоматизации для отраслей производства и их технологических процессов.

1

1

Тема 1.

Автоматизация производства и технологический процесс

Содержание учебного материала

4

1

Характеристика основных понятий: производственный процесс, технологический процесс, автоматика, автоматизация, технологические и регулируемые параметры и т.п. Назначение, классификация автоматики на производстве. Элементы организации автоматического построения производства, элементы автоматизированных систем управления технологическими процессами. Способы и принципы управления системами автоматизации. Технология автоматизированной обработки информации при ведении технологического процесса.

2

Лабораторные работы

—

Практические занятия

—

Контрольные работы

—

Самостоятельная работа обучающихся

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по теме «Автоматизация производства и технологический процесс».

Составление докладов.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

1. Значение автоматизации производства на современном этапе развития общества.

2. Классификация и структура ТОУ по отраслям.

3. Принципы управления системами автоматизации. Обратные связи в САУ.

4. Основные элементы, входящие в типовую схему САУ.

5. Виды величин и состояний, измеряемых элементами автоматики.

4

Тема 2.

Комплекс технических средств в системах автоматизации

Содержание учебного материала

6

1

Устройство и принцип действия автоматики на производстве. Задающие, измерительные, усилительные, сравнивающие и исполнительные устройства в системах автоматизации. Унифицированная блочная система регулирования (УБСР) в системах автоматики. Технические и программные средства реализации информационных процессов автоматизации производства. Общий состав и структура ЭВМ, программируемых контроллеров (ПК), числовых программных устройств (ЧПУ) в автоматизации производств.

2

Лабораторные работы

Анализ работы датчиков и показаний контрольно-измерительных приборов (КИП), применяемых в АСУ технологическими процессами.

Анализ и принцип работы П-регулятора.

6

Практические занятия

Контрольно-измерительные приборы и другие технические средства, применяемые в системах автоматизации производств.

Выбор КТС для механизации и автоматизации технологического процесса в профессиональной деятельности.

Разработка и построение структурной и функциональной схем АСУ для ТОУ с учётом специализации.

6

Контрольные работы

—

Самостоятельная работа обучающихся

Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по теме «Комплекс технических средств в системах автоматизации».

Составление рефератов.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

1. Числовые программные устройства в САУ.

2. Унифицированная блочная система регулирования в системах автоматизации.

3. Программируемые контроллеры в САУ.

4. Первичные преобразователи в САУ.

5. Исполнительные устройства, применяемые в САУ.

6. Регуляторы в автоматизации производств (виды, типы, принципы работы).

6

Тема 3.

Типовые системы

автоматизации производства

Содержание учебного материала

8

1

Локальные и глобальные сети. Типовые разомкнутые и замкнутые системы автоматизации технологических процессов. Системы автоматизации с применением ЭВМ, программируемых контроллеров, числовых программных устройств для управления технологическими процессами. Система автоматической защиты (САЗ), система автоматической контроля (САК), система автоматической сигнализации (САС). Следящие системы, применяемые в автоматизации технологических процессов. Типовые схемы автоматизации сварочных работ при помощи сварочных агрегатов, машин и др.

2

Лабораторные работы

—

Практические занятия

—

Контрольные работы

—

Самостоятельная работа обучающихся

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по теме «Типовые системы автоматизации производств».

Создание презентации с помощью средств ИКТ.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

1. Способы автоматизации сварочных работ.

2. Машины-автоматы, автоматические линии и промышленные роботы в механизации и автоматизации сварочных производств.

3. Комплексная механизация и автоматизация сборочно-сварочных работ.

4. Режимы управления и контроль параметров при ведении автоматической сварки.

5. Сварочные машины и автоматы на производстве.

5

Дифференцированный зачет

2

Всего:

34

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины имеет в наличии учебного кабинета, лаборатории «Электротехника и автоматизация производства».

Оборудование учебного кабинета:

• места по количеству обучающихся;

• рабочее место преподавателя;

• комплект учебно-наглядных пособий по дисциплине;

Технические средства обучения:

Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории:

• посадочные места по количеству обучающихся для одной учебной группы;

• лабораторные столы;

• лабораторный стенд «Средства автоматизации и управления» САУ;

• методическое обеспечение по дисциплине «Основы автоматизации производства»;

• АРМ преподавателя.

Основные источники:

1. Герасименко, А.И. Справочник электрогазосварщика / А.И. Герасименко. – Ростов на/Д: Феникс, 2009. – 412 с. – (Профессиональное мастерство).

2. Ковалёв, Н.А. Справочник сварщика / Н.А. Ковалёв. – Ростов на/Д: Феникс, 2011. – 352 с. – (Справочники).

3. Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: учеб. пособие для нач. проф. образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. – М.: Академия, 2008. – 192 с.

4. Шишмарев, В.Ю. Автоматизация технологических процессов: учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – М.: Академия, 2009. – 352 с.

5. Шишмарев, В.Ю. : учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – М.: Академия, 2007. – 304 с.

Дополнительные источники:

6. Герасименко, А.И. Справочник электрогазосварщика / А.И. Герасименко. – Ростов на/Д: Феникс, 2009. – 412 с. – (Профессиональное мастерство).

7. Ковалёв, Н.А. Справочник сварщика / Н.А. Ковалёв. – Ростов на/Д: Феникс, 2011. – 352 с. – (Справочники).

8. Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: учеб. пособие для нач. проф. образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. – М.: Академия, 2008. – 192 с.

9. Шишмарев, В.Ю. Автоматизация технологических процессов: учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – М.: Академия, 2009. – 352 с.

10. Шишмарев, В.Ю. : учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – М.: Академия, 2007. – 304 с.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки

результатов обучения

Умения:

• анализировать показания контрольно-измерительных приборов;

• делать обоснованный выбор оборудования, средств механизации и автоматизации в профессиональной деятельности.

Знания:

• назначения, классификации, устройства и принципа действия автоматики на производстве;

• элементов организации автоматического построения производства и управления им;

• общего состава и структуры ЭВМ, технических и программных средств реализации информационных процессов, технологии автоматизированной обработки информации, локальных и глобальных сетей.

Текущий контроль: практические занятия, лабораторные работы, самостоятельные (внеаудиторные работы).

Промежуточный контроль: практические занятия, лабораторные работы, контрольные работы.

Итоговый контроль: контрольная работа.

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения учебной дисциплины должны позволять, проверять у обучающихся не только сформированность усвоенных знаний, освоенных умений, но и развитие общих компетенций.

Результаты (освоенные общие компетенции)

Основные показатели оценки результата

Формы и методы контроля оценки

Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

Демонстрация интереса к будущей профессии в процессе освоения образовательной программы, участие в НОУ, олимпиадах профессионального мастерства, фестивалях, конференциях.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на практических занятиях, внеурочной деятельности.

Организовывать собственную деятельность исходя из целей и способов ее достижения.

Выбор и применение методов и способов решения поставленных задач.

Оценка эффективности и качества выполнения.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на практических занятиях, внеурочной деятельности.

Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, ответственность за результаты своей работы.

Организация самостоятельных занятий пи изучении данной дисциплины.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на практических занятиях, внеурочной деятельности.

Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

Эффективный поиск необходимой информации по данной дисциплине.

Использование различных источников, включая электронные.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на внеаудиторной самостоятельной работе.

Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Применение информационно-коммуникационных технологий при организации самостоятельной работы по данной дисциплине.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на внеаудиторной самостоятельной работе.

Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Взаимодействие обучающихся с мастерами, преподавателями в ходе обучения.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на практических занятиях, внеурочной деятельности.

Исполнять воинскую обязанность, в т.ч. с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

Демонстрация профессиональных знаний и умений необходимых для исполнения воинской обязанности.

Наблюдение и оценка достижений обучающихся на практических занятиях, внеурочной деятельности.

№ п./п	Темы занятия	Час	Междисципли-нарные связи	Формы работы, приемы и методы	Дидактическое обеспечение и ТСО	Домашнее задание	Самостоятельная работа	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Введение
1	Цель, задачи и содержание дисциплины. Исторический обзор развития автоматики. Социальный аспект автоматизации производства. Общие понятия элементов систем автоматизации для отраслей производства и их технологических процессов.	1	Материаловедение Электротехника	Лекция с элементами беседы	Видеоматериал	конспект
2	Тема 1. Автоматизация производства и технологический процесс
3	Характеристика основных понятий: производственный процесс, технологический процесс, автоматика, автоматизация, технологические и регулируемые параметры и т.п.	3	Материаловедение Электротехника	Комбинированный урок	Таблица иллюстрации	Интернет-ресурс	Значение автоматизации производства на современном этапе развития общества. Классификация и структура ТОУ по отраслям. Принципы управления системами автоматизации. Обратные связи в САУ.
4	Назначение, классификация автоматики на производстве. Элементы организации автоматического построения производства, элементы автоматизированных систем управления технологическими процессами. Способы и принципы управления системами автоматизации. Технология автоматизированной обработки информации при ведении технологического процесса.	2	Материаловедение Электротехника информатика	Лекция	Таблица	конспект	Основные элементы, входящие в типовую схему САУ. Виды величин и состояний, измеряемых элементами автоматики.
	Раздел.2 Комплекс технических средств в системах автоматизации
5	Устройство и принцип действия автоматики на производстве. Задающие, измерительные, усилительные, сравнивающие и исполнительные устройства в системах автоматизации.	2	Материаловедение Электротехника	комбинированный урок	Плакат	Интернет ресурс	Числовые программные устройства в САУ. Унифицированная блочная система регулирования в системах автоматизации.
	Практическая работа №1 Контрольно-измерительные приборы и другие технические средства, применяемые в системах автоматизации производств.	2	Математика Электротехника	Урок практикум	Карточки задания
6	Лабораторные работа №1 Анализ работы датчиков и показаний контрольно-измерительных приборов (КИП), применяемых в АСУ технологическими процессами.	4	Математика Электротехника	Урок практикум	Карточки задания
7	Унифицированная блочная система регулирования (УБСР) в системах автоматики. Технические и программные средства реализации информационных процессов автоматизации производства.	2	Материаловедение Электротехника	комбинированный урок	Видеоматериал	Интернет ресурс. конспект	Программируемые контроллеры в САУ. Первичные преобразователи в САУ.
8	Практическая работа №2 Выбор КТС для механизации и автоматизации технологического процесса в профессиональной деятельности	2	Математика Электротехника	Урок практикум	Карточки задания
	Лабораторные работа№2 Анализ и принцип работы П-регулятора	2	Математика Электротехника	Урок практикум	Карточки задания
9	Общий состав и структура ЭВМ, программируемых контроллеров (ПК), числовых программных устройств (ЧПУ) в автоматизации производств.	2	Материаловедение Электротехника	комбинированный урок	Видеоматериал	Интернет ресурс. конспект	Исполнительные устройства, применяемые в САУ. Регуляторы в автоматизации производств (виды, типы, принципы работы).
	Практическая работа №3 Разработка и построение структурной и функциональной схем АСУ для ТОУ с учётом специализации.	2	Математика Электротехника	Урок практикум	Карточки задания
	Тема 3. Типовые системы автоматизации производства
	Локальные и глобальные сети. Типовые разомкнутые и замкнутые системы автоматизации технологических процессов. Системы автоматизации с применением ЭВМ, программируемых контроллеров, числовых программных устройств для управления технологическими процессами.	4	Материаловедение Электротехника	комбинированный урок	Плакат	Интернет ресурс	«Типовые системы автоматизации производств».
	Система автоматической защиты (САЗ), система автоматической контроля (САК), система автоматической сигнализации (САС). Следящие системы, применяемые в автоматизации технологических процессов.	4	Материаловедение Электротехника	комбинированный урок	Плакат	Интернет ресурс	Способы автоматизации сварочных работ.
	Типовые схемы автоматизации сварочных работ при помощи сварочных агрегатов, машин и др.	4	Материаловедение Электротехника	Лекция	Таблица Интернет ресурс	Интернет ресурс	Машины-автоматы, автоматические линии и промышленные роботы в механизации и автоматизации сварочных производств.
	Дифференцированный зачет	2
	Всего	34

Лекция №1. Автоматизация производства. Введение.

Лекция №1. Автоматизация производства. Введение.

Автоматизация производства — это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства.

До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время оставался не механизированным (ручным). В настоящее время операции физического и интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.

Содержание

1. История развития автоматизации производства

2. Принятые сокращения

3. Элементы автоматизации производства

4. Принципы организации автоматизации

История развития автоматизации производства

1. Самодействующие устройства — прообразы современных автоматов — появились в глубокой древности. Однако в условиях мелкого кустарного и полукустарного производства вплоть до XVIII в. практического применения они не получили и, оставаясь занимательными «игрушками», свидетельствовали лишь о высоком искусстве древних мастеров. Совершенствование орудий и приёмов труда, приспособление машин и механизмов для замены человека в производственных процессах вызвали в конце XVIII в. — начале XIX в. резкий скачок уровня и масштабов производства, известный как промышленная революция XVIII—XIX вв.

2. Промышленная революция создала необходимые условия для механизации производства, в первую очередь, прядильного, ткацкого, металло — и деревообрабатывающего. К. Маркс увидел в этом процессе принципиально новое направление технического прогресса и подсказал переход от применения отдельных машин к «автоматической системе машин», в которой за человеком остаются сознательные функции управления: человек становится рядом с процессом производства в качестве его контролёра и регулировщика. Важнейшими изобретениями этого периода стали изобретения русским механиком П. И. Ползуновым автоматического регулятора скорости паровой машины (1765) и английским изобретателем Дж. Уаттом центробежного регулятора скорости паровой машины (1784), ставшей после этого основным источником механической энергии для привода станков, машин и механизмов.

3. С 60-х годов XIX века в связи с быстрым развитием железных дорог, стала очевидна необходимость автоматизации железнодорожного транспорта и, прежде всего, создания автоматических приборов контроля скорости для обеспечения безопасности движения поездов. В России одним из первых изобретений в этом направлении были автоматический указатель скорости инженера-механика С. Прауса (1868) и прибор для автоматической регистрации скорости движения поезда, времени его прибытия, продолжительности остановки, времени отправления и местонахождения поезда, созданный инженером В. Зальманом и механиком О. Графтио (1878). О степени распространения автоматических устройств в практике железнодорожного транспорта свидетельствует то, что на Московско-Брестской железной дороге уже в 1892 существовал отдел «механического контроля поездов».

4. Учение об автоматических устройствах в XIX в. замыкалось в рамки классической прикладной механики, рассмативавшей их как обособленные механизмы. Основы науки об автоматическом управлении по существу впервые были изложены в статье английского физика Дж.К. максвелла «О регулировании» (1868) и труде русского учёного И.А. Вышнеградского «О регуляторах прямого действия» (1877), в котором впервые регулятор и машина рассматривались как единая система. А. Стодола., Я. И. Грдина и Н. Е. Жуковский, развивая эти работы, дали систематическое изложение теории автоматического регулирования.

5. С появлением механических источников электрической энергии — электромашинных генераторов постоянного и переменного тока (динамомашин, альтернаторов) — и электродвигателей оказалась возможной централизованная выработка энергии, передача её на значительные расстояния и дифференцированное использование на местах потребления. Тогда же возникла необходимость в автоматической стабилизации напряжения генераторов, без которой их промышленное применение было ограниченным.

1. Лишь после изобретения регуляторов напряжения с начала XX века электроэнергия стала использоваться для привода производственного оборудования. Наряду с паровыми машинами, энергия которых распределялась трансмиссионными валами и ремёнными передачами по станкам, постепенно распространялся и электропривод, вначале вытеснивший паровые машины для вращения трансмиссий, а затем получивший и индивидуальное применение, то есть станки начали оснащать индивидуальными электродвигателями.

2. Переход от центрального трансмиссионного привода к индивидуальному в 20-х годах XX века чрезвычайно расширил возможности совершенствования технологии механической обработки и повышения экономического эффекта. Простота и надёжность индивидуального электропривода позволили механизировать не только энергетику станков, но и управление ими. На этой основе возникли и получили развитие разнообразные станки-автоматы, многопозиционные агрегатные станки и автоматические линии. Широкое применение автоматизированного электропривода в 30-е годы XX века не только способствовало механизации многих отраслей промышленности, но по существу положило начало современной автоматизации производства. Тогда же возник и сам термин «Автоматизация производства».

3. В СССР освоение автоматизированных средств управления и регулирования производственных процессов началось одновременно с созданием тяжёлой промышленности и машиностроения и проводилось в соответствии с решениями Коммунистической партии и Советского правительства об индустриализации и механизации производства. В 1930 году по инициативе Г. М. Кржижановского в Главэнергоцентре ВСНХ СССР был организован комитет по автоматике для руководства работами по автоматизации в энергетике. В правлении Всесоюзного электротехнического объединения (ВЭО) в 1932 г. было создано бюро автоматизации и механизации заводов электропромышленности. Началось применение автоматизированного оборудования в тяжёлой, лёгкой и пищевой промышленности, совершенствовалась транспортная автоматика. В специальном машиностроении наряду с отдельными автоматами были введены в действие конвейеры с принудительным ритмом движения. Организовано Всесоюзное объединение точной индустрии (BOTH) по производству и монтажу приборов контроля и регулирования.

4. В научно-исследовательских институтах энергетики, металлургии, химии, машиностроения, коммунального хозяйства создавались лаборатории автоматики. Проводились отраслевые и всесоюзные совещания и конференции по перспективам ее применения. Начались технико- экономические исследования значения автоматизации производства для развития промышленности в различных социальных условиях. В 1935 году в АН СССР стала работать Комиссия телемеханики и автоматики для обобщения и координации научно-исследовательских работ в этой области. Началось издание журнала «Автоматика и телемеханика».

5. В 1936 Д. С. Хардер (США) определял автоматизацию кате «автоматическое манипулирование деталями между отдельными стадиями производственного процесса». По-видимому, вначале этим термином обозначали связывание станков с автоматическим оборудованием передачи и подготовки материалов. Позднее Хардер распространил значение этого термина на каждую операцию производственного процесса.

Высокая экономическая эффективность, технологическая целесообразность и часто эксплуатационная необходимость способствовали широкому распространению автоматизации в промышленности, на транспорте, в технике связи, в торговле и различных сферах обслуживания. Её основные предпосылки: более эффективное использование экономических ресурсов — энергии, сырья, оборудования, рабочей силы и капиталовложений. При этом улучшается качество, и обеспечивается однородность выпускаемой продукции, повышается надёжность эксплуатации установок и сооружений.

11. Социалистическое государство, рассматривая автоматизацию производства как один из наиболее мощных факторов развития народного хозяйства, осуществляет её по единому комплексному плану, увязанному с соответствующими ассигнованиями и материально-техническим обеспечением.

В ходе выполнения первых трех пятилетних планов развития народного хозяйства (1928-1941) были созданы первые заводы, производящие приборы и аппаратуру автоматики и телемеханики для автоматизации производства. Во время Великой Отечественной войны автоматизация производства имела огромное значение в материально-техническом обеспечении фронта и удовлетворения нужд оборонной промышленности СССР. В первом послевоенном плане востановления и развития народного хозяйства (1946 1950) была предусмотрена дальнейшая автоматизация в энергетике, химической, нефтяной и нефтехимической промышленности, широкое внедрение в производство автоматизированного электропривода. Программа дальнейшего развития автоматизации производства в период 1953—1958, принятая на XIX съезде КПСС, предусматривала, в частности, механизацию работ и автоматизацию производства на предприятиях чёрной металлургии, в горной промышленности, в машиностроении, а также полную автоматизацию ГЭС.

12. Практически 50-е годы явились периодом, когда автоматизация производства наша внедряться во все имеющие значительный удельный вес отрасли народного хозяйства СССР. В машиностроении— производстве тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин— были пущены автоматические линии; начал работать автоматизированный завод по производству поршней для. автомобильных двигателей. Закончен перевод на автоматическое управление агрегатов ГЭС, многие из них были полностью автоматизированы. На ряде крупнейших ТЭЦ были автоматизированы котельные цехи.

13. В металлургической промышленности около 95 % чугуна и 90 % стали выплавлялось в автоматизированных печах; были введены в эксплуатацию первые автоматизированные прокатные станы. Пущены автоматические установки на нефтеперерабатывающих предприятиях. Осуществлено телемеханическое управление газопроводами. Автоматизированы многие системы водоснабжения. Начали действовать автоматические бетонные заводы. Лёгкая и пищевая промышленность стала широко оснащаться автоматами и полуавтоматами для расфасовки, дозировки и упаковки продукции и автоматическими линиями по производству продуктов.

Парк автоматизированного оборудования в 1953 году вырос в 10 раз (по сравнению с 1940 годом). В металлообрабатывающей промышленности появились станки с программным управлением. Для производства массовой продукции были применены роторные автоматические линии. Во взрывоопасных химических производствах получило широкое распространение телемеханическое управление процессами.

Принятые сокращения

• АЛ — Автоматизированная линия.

• АСИО —Автоматизированная система инструментального обеспечения.

• АРМ — Автоматизированное рабочее место.

• АСК — Автоматизированная система контроля.

• АСНИ — Автоматизированная система научных исследований.

• АСТПП — Автоматизированная система технологической подготовки производства.

• АСУ — Автоматизированная система управления.

• АСУП — Автоматизированная система управления производством.

• АСУТП — Автоматизированная система управления технологическими процессами.

• АСС — Автоматизированная складская система.

• АТНС — Автоматизированная транспортно-накопительная система.

• АТСС — Автоматизированная транспортно-складская система.

• АЭСП— Автоматизированная энергетическая система производства.

• ГАП — Гибкое автоматизированное производство.

• ГАУ — Гибкий автоматизированный участок.

• ГАЦ — Гибкий автоматизированный цех.

• ГПК — Гибкий паллетный контейнер (FPC — Flexible Pallet Container).

• ГПМ — Гибкий паллетный магазин (FPM — Flexible Pallet Magazin).

• ГПС — Гибкая производственная система (TMS — Flexible Manufacturing System).

• ГПЯ — Гибкая производственная ячейка.

• МС — Многоуровневая система (MLS — Multi-level System).

• ПР — Промышленный робот.

• РПМ — Роботизированный производственный модуль (RPC — Robotic Production Cell).

• РТК — Роботизированный технологический комплекс (RoboFMS — Robotic¹ Flexible Manufacturing System).

• РТЛ — Роботизированная технологическая линия.

• РТУ — Роботизированный технологический участок.

• РТЯ — Роботизированная технологическая ячейка

• РО— Роторная линия.

• САК — Система автоматизированного контроля.

• САПР — Система автоматизированного проектирования.

• СОРО — Система обслуживания и ремонта оборудования.

• СПО — Система программного обеспечения.

• ТМ— Технологическая машина.

• ТР — Транспортный робот.

Элементы автоматизации производства

Современные производственные системы, обеспечивающие гибкость при автоматизированном производстве, включают:

• Станки с ЧПУ (числовое программное управление), впервые появившиеся на рынке ещё в 1955 году. Массовое распространение началось лишь с применением микропроцессоров.

• Промышленные роботы, впервые появившиеся в 1962 году. Массовое распространение связано с развитием микроэлектроники.

• Роботизированный технологический комплекс (НТК), впервые появившиеся на рынке ещё в 1970- 80 годы. Массовое распространение началось с применением программируемых систем управления.

• Гибкие производственные системы, характеризуемые сочетанием технологических единиц

и роботов, управляемые ЭВМ, имеющие оборудование для перемещения обрабатываемых деталей и смены инструмента.

• Автоматизированные складские системы (англ. Automated Storage, and Retrieval Systems, AS/RS). Предусматривают использование управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, которые закладывают изделия на склад и извлекают их оттуда по команде.

• Системы контроля качества на базе ЭВМ (англ. Computer—aided Quality Control, CAQ) — техническое приложение компьютеров и управляемых компьютерами машин для проверки качества продуктов.

• Система автоматизированного проектирования (англ. Computer—aided Design, CAD) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации.

• Планирование и увязка отдельных элементов плана с использованием ЭВМ (англ. Computer-aided

Planning, CAP). CAP — разделяется по различным характеристикам и назначениям, по состоянию примерно одинаковых элементов. Соединенная между собой отдельных элементов происходит по следующим правилам:

1. Физическая однородность измеряемых величин

2. Однотипные канаты связей между этими элементами

3. Совместимость соединений элементов.

Принципы организации автоматизации

В основе организации производственного процесса на каждом предприятии и в любом его цехе лежит рациональное сочетание в пространстве и во времени всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Особенности и методы этих сочетаний различны в разных производственных условиях, однако есть и общие принципы:

• специализации

• пропорциональности

• параллельности

• прямоточное™

• минимума перерывов

• ритмичности

3