Урок на тему :Основні поняття та визначення з автоматизації

Тема уроку: Основні поняття й визначення з автоматизації.

Мета уроку: ознайомити учнів з основними уявленнями про системи управління виробництва на основі комп’ютерних технологій; розвивати логічне мислення, висувати гіпотези при вирішенні поставлених питань, формувати уміння і навички, які носять в сучасних умовах загальнонауковий, загально інтелектуальний характер;  виховувати стійкий інтерес до предметів, що вивчаються, позитивне відношення до знань.

Тип уроку: Урок засвоєння  нових знань

Методи навчання: Інформаційно-ілюстрований 

Основні терміни і поняття: Системи управління на основі комп’ютерних технологій, програмне забезпечення,  АСУ ТП, АТСС, АСУП

Міжпредметні зв’язки: предмет інформатика тема «Бази даних. Система управління базами даних».

Наочність: Опорний конспект в електронному виді. Тести в електронному виді.

Технічні засоби навчання: Обладнання: комп’ютер, мережа Інтернет

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів. Оголошення теми і мети уроку

ІІІ. Підготовка учнів до засвоєння, актуалізація опорних знань.

1. Що таке системи управління?
2. Які фізичні процеси ви знаєте?
3. Як ви розумієте Системи управління на основі комп’ютерних технологій?
4. Що треба, щоб керувати  обладнанням?

ІV. Вивчення нового матеріалу

Опорний конспект.

Сучасний етап розвитку суспільства характеризується різким збільшенням обсягів виробництва і номенклатури виробів, зростанням їх складності, широким застосуванням складних машин і механізмів, впровадженням сучасних технологій. Різко зросли інформаційні потоки у виробництві. Здійснення всього цього не можливо без застосування інформаційних і комп'ютерних технологій.

Виробництво товарів здійснюється в технологічному процесі.

Технологічний процес є окремим випадком фізичних процесів, що відбуваються у навколишньому світі. Фізичним процесом нази­вається послідовна зміна стану об'єкта. Фізичні процеси протікають у навколишній природі (сходить і заходить сонце, віє вітер, йде дощ, відбувається виверження вулканів, утворюються і зникають циклони, проходять сонячні і місячні затемнення тощо). Розрізняють такі види фізичних процесів:

•       механічні (рух фізичних тіл, тобто зміна положення у просторі і часі);
•       теплові процеси (нагрівання та охолодження тіл, що пов'язані зі зміною теплової енергії);
•       електромагнітні процеси (процеси перетворення електричної та магнітної енергії);
•       оптичні процеси (випромінювання чи поглинання світлових променів, інтерференція, дифракція, поляризація);
•       хімічні процеси ( хімічні реакції, тобто перетворення одних речовин в інші, утворення розчинів);
•       процеси ядерного перетворення тощо.

На деякі фізичні процеси людина не може впливати, тобто не може ними керувати, вона може їх тільки спостерігати, наприклад, зміни пір року, утворення припливів і відпливів, землетруси і виверження вулканів.

Що таке технологія?

Фізичні процеси, параметри яких можна вимірювати і на хід яких можна впливати, вважаються технічними процесами. Технічні процеси, спеціальним чином організовані для виробництва продукції, називаються технологічними процесами. Технологічними процесами є також виробництво енергії, зокрема електроенергії, теплової енергії.

             ТОУ - технологічний об'єкт управління - сукупність технологічного встаткування й реалізованого на ньому технологічного процесу.

 Механізація технологічного процесу - заміна фізичної праці людини роботою механізмів, які отримують енергію від будь-якого джерела.

Будь-який технічний, і зокрема технологічний процес як об'єкт керування, можна представити як процес перетворення вхідних матеріалів (сировини) і енергії на вихідні матеріали (готову продукцію) і енергію. Інформація про вхідні і вихідні параметри речовини і енергії сприймається спеціальними технічними пристроями — датчиками. Датчики, виконавчі органи, пристрої керування та інші допоміжні пристрої — це складова частина системи ав­томатичного керування (САК). На сучасному етапі розвитку суспільства виробництво не можливо без автоматизації.

Автоматизація виробництва є надзвичайно складною проблемою, яку необхідно вирішувати на різних рівнях, починаючи від автоматизації елементарних виробничих операцій і закінчуючи автоматизацією на рівні заводу, регіону і країни в цілому.    

Автоматизація – це технічна дисципліна, котра займається вивченням, розробкою й створенням автоматичних пристроїв і механізмів (тобто тих, що працюють без безпосереднього втручання людини).

Автоматизація – це етап машинного виробництва, який характеризується передачею функції управління від людини до автоматичних пристроїв. Основними цілями автоматизації технологічного процесу є:

 Підвищення виробничого процесу

Підвищення виробничого процесу

Цілі досягаються за допомогою вирішення наступних завдань автоматизації технологічного процессу:

 Поліпшення якості регулювання

Підвищення коефіцієнта готовності устаткування

Поліпшення ергономіки праці операторів процесу

Вирішення завдань автоматизації технологічного процесу здійснюється при допомозі:

 впровадження сучасних методів автоматизації

впровадження сучаснихзасобів автоматизації 

Автоматика- це наука, що вивчає принципи побудови систем управління виробничими процесами без прямої участі людини. Автоматизацією називають комплекс технічних засобів, що замінюють працю людини в управлінні виробни­чими процесами.

Управління процесом – це цілеспрямована дія на процес (об’єкт управління), яка забезпечує заданий або оптимальний режим його роботи.

Об'єктом управління (ОУ)   називають процес, що відбу­вається в машині, апараті, виробничій дільниці, або виробництві в цілому.

Оптимальний режим роботи об’єкта, тобто, режим, що забезпечує найкращі умови протікання процесу, визначається величинами, які називаються параметрами процесу.

Параметрами процесу є, наприклад, температура середовища, тиск в апараті, рівень рідини в ємності т. п

При роботі об’єкта управління параметр може відхилятись від необхідного (заданого оптимального) значення і тоді, для відновлення його.. оптимального значення, ним необхідно керувати. В цьому випадку параметр називають регульованою величиною (або змінною).

АСУ - автоматизована система управління - це людино-машинна система, що забезпечує автоматизований збір й обробку інформації, необхідну для оптимального керування в різних сферах людської діяльності. Як правило, в результаті автоматизації технологічного процесу, створюється АСУ ТП (про це докладно - далі). Автоматизація технологічних процесів в рамках одного виробничого процесу дозволяє організувати основу для впровадження систем управління виробництвом і систем управління підприємством.

У зв'язку з диференціацією підходів розрізняють автоматизацію наступних технологічних процесів:

- Автоматизація безперервних технологічних процесів (Process Automation)           - Автоматизація дискретних технологічних процесів (Factory Automation)

- Автоматизація гібридних технологічних процесів (Hybrid Automation)

АСУ ТП . Сучасні програмні та апаратні засоби дають змогу автоматизувати не тільки окремі виробничі операції чи комплекс операцій, а й весь технологічний процес у цілому. Такі системи називаються автоматизованими системами управління технологічним процесом (АСУ ТП). Особливо значний ефект дає застосування таких систем у галузях неперервного виробництва, зокрема у хімічній і нафтогазовій галузях. Виробництво сірчаної, азотної та інших кислот, мінеральних добрив, переробка нафти та інші процеси здійснюються із застосуванням АСУ ТП.

АТСС. Вироби, що випускаються сучасними підприємствами, складаються з великої кількості деталей, вузлів, систем. Для їх виробництва необхідна велика кількість матеріалів і заготовок. Щоб вчасно і безперебійно постачати виробництво деталями, заготовками, напівфабрикатами і матеріалами, підприємству необхідно мати складну і потужну транспортно-складську систему. Для здійснення керування такими значними матеріальними потоками застосовуються автоматизовані транспортно-складські системи (АТСС).

Сучасне підприємство є складною ієрархічною системою, яка характеризується значними матеріальними, енергетичними, інформаційними потоками, тому керувати такою системою дуже складно. Застосування сучасних апаратних і програмних засобів для автоматизації керування підприємством, його підрозділами і службами дає змогу значно підвищити ефективність виробництва, зменшити собівартість продукції і підвищити її якість. Такий комплекс апаратних, програмних та інших засобів називається автоматизованою системою управління підприємством (АСУП).

V. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія.

1. Якою була тема уроку?
2. Що ви дізналися нового?
3. Що було не зрозуміло?

Проведення Оцінювання учнів.

 VІ. Інформація-інструктаж домашнього завдання: вивчити конспект.