Конспект учебного занятия по учебной дисциплине «Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления» Курс обучения: третий. Специальность: 110302 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства. Тема: «Автоматизация управления освещением в птичниках». Цели: изучить схемы автоматизации управления освещением в птичнике; развивать учебно-познавательные компетенции: умение работать с информацией (преобразовывать, анализировать, синтезировать), умение презентовать результаты своей деятельности; профессиональные компетенции: умение работать с принципиальной электрической схемой (чертить, определять последовательность включения элементов в схеме, устанавливать соответствие элементов принципиальной схемы элементам в смонтированной схеме щита, находить и устранять неисправности в схеме автоматизации управления освещением); компетенции личного самосовершенствования: организовать рабочее место, соблюдать правила техники безопасности, анализировать деятельность однокурсников и осуществлять самоанализ; коммуникативные компетенции: умение работать в группе; воспитывать бережное отношение к электрооборудованию, чувство профессиональной этики. Задачи: 1. Закрепить знания и умения по теме «Автоматизация инкубаторов». 2. Определить способы регулирования освещения в птичнике. 3. Проанализировать устройство и назначение элементов схем автоматизации управления освещением в птичнике. 4. Познакомится со схемой автоматизации управления освещением в птичнике ПРУС-1. 5. Научиться находить и устранять неисправности в схеме автоматизации управления освещением в птичнике ПРУС-1. 6. Произвести анализ результатов деятельности. Материально-техническое обеспечение учебного занятия 1. 2. 3. 4. 5. Наглядные пособия: демонстрационный щит – 1шт. Раздаточный материал: схема расположения оборудования. Технические средства обучения: мультимедийный комплекс – 1 шт. Учебные места: щиты автоматического управления ПРУС-1 – 7 шт. Литература: Основная: Бородин И.Ф., Андреев С.А. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления.- М.: КолосС, 2005. – 352с. Дополнительная: Гин Анатолий Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителя. 3-е изд., - М.: Вита-Пресс, 2001. – 88с. Электронные образовательные ресурсы: Компьютерные программы: LOGO_ver.6.1.5. 6. Оборудование: комплекты слесарно-монтажных инструментов – 7 комплектов, прибор «Люксметр» -1 шт., лабораторный автотрансформатор – 1 шт. 7. Инструкции, программы: Программа первичного инструктажа с обучающимися в лаборатории «Автоматизация технологических процессов и систем автоматического управления, эксплуатация и ремонта электрооборудования и средств автоматизации». Ход учебного занятия № п/ п 1. 2. Этапы урока Задачи этапа Организацион ный момент. Подготовить обучающихся к образовательной деятельности на уроке, создать эмоциональный настрой. Проверка домашнего задания. Деятельность преподавателя Приветствует обучающихся. Выявляет отсутствующих на занятии. Проверяет готовность обучающихся к уроку. Сообщает, что деятельность на уроке будет оцениваться по оценочной таблице, представляет ее обучающимся. Выявить уровень Тренировочный усвоения опрос (щадящий) материала по теме прием Шеймана «Автоматизация В.М. Группа инкубаторов», разбивается на 2 закрепить знания подгруппы по и умения по рядам-вариантам. данной теме. Преподаватель задает вопросы: 1. Какие параметры микроклимата требуют точного поддержания в инкубаторе? 2. Перечисли те аппаратуру, применяемую при повороте лотков. 3. Укажите аппаратуру, которую используют для поддержания влажности в инкубаторе. 4. Опишите устройство системы Деятельность ученика Ожидаемый результат Староста отчитывается о явке обучающихся на урок и докладывает о готовности группы к уроку. Обучающиеся знакомятся с критериями оценок и с оценочной таблицей. Обучающиеся готовы к учебной деятельности, знают критерии и составляющие оценки результатов работы. На вопросы преподавателя поочерёдно отвечают первая и вторая подгруппы. При этом обучающийся первой группы дает ответ на этот вопрос своему соседу по парте – обучающемуся второй подгруппы. Затем на этот же вопрос отвечает «сильный» обучающийся (образец ответа). Обучающийся второй подгруппы, прослушав ответ, сравнивает его с ответом товарища и выставляет ему «+» или «-». На следующий вопрос преподавателя отвечает обучающийся второй подгруппы – а ребята первой их прослушивают его и оценивают аналогично. В конце опроса обучающиеся Обучающиеся закрепили знания по предыдущей теме, выявили свой уровень знаний, умений и оценили уровень знаний, умений однокурсников . 3. Введение в новую тему Подготовить обучающихся к восприятию нового материала вентиляции в инкубаторе. 5. Укажите назначение тиристора VS в схеме автоматизации инкубатора. 6. Укажите назначение элемента AL в схеме автоматизации инкубатора. 7. Укажите назначение элемента А2 в схеме автоматизации инкубатора. 8. Опишите значение световой сигнализации при включении ламп HL1, HL2, HL3. 9. Укажите назначение элементов YA1 и YA2. 10. Перечисли те основные параметры микроклимата. Преподаватель называет критерии оценки. (5 «+» оценка отлично, 4 «+» - оценка хорошо, 3 «+» удовлетворительно ). Преподаватель уточняет (если необходимо), комментирует ответы «сильного» ученика. выставляют друг другу оценки. Демонстрирует видеофрагмент (рассвет в пприроде). Задает вопросы: Какое природное явление вы наблюдали на видеофрагменте? Как вы себя чувствуете, если резко просыпаетесь, и вам в глаза бьет яркий свет? Обучающиеся отвечают на вопросы преподавателя, формулируют и записывают в тетрадь тему урока («Автоматизация управления освещением в птичниках»). Формулируют цель: «Изучить схемы автоматизации управления освещением в птичниках». Формулируют задачи Обучающиеся готовы к восприятию нового материала, понимают значение изучаемой темы, ее практическое применение, знают этапы достижения поставленной цели. 4. Изучение нового материала Самостоятель Познакомить обучающихся с разными способами регулирования освещенности в патичнике. Изучить и Что произойдет с курицами в птичнике при аналогичной ситуации? Что необходимо предпринять вам как электрикам для предотвращения данных последствий? Предлагает сформулировать тему урока, цель. Предлагает определить задачи, продумать план достижения цели. урока: 1. Определить способы регулирования освещения в птичнике. 2. Проанализирова ть устройство и назначение элементов схем автоматизации управления освещением в птичнике. 3. Познакомится со схемой автоматизации управления освещением в птичнике ПРУС-1. 4. Научиться находить и устранять неисправности в схеме автоматизации управления освещением в птичнике ПРУС-1. Преподаватель задает вопрос: «Какими способами мы сможем имитировать рассвет и закат в птичнике? Предложите свои способы». Выполняет демонстрационные эксперименты (демонстрационны й стенд, люксметр, лабораторный автотрансформато р), просит объяснить результаты, записывает способы регулирования освещенности на доске. Преподаватель предлагает проанализировать результаты опытов и сделать расчет изменения освещенности в зависимости от условий. Преподаватель предлагает выявить преимущества и недостатки этих способов. Ставит перед Предлагают способы имитации рассвета и заката в птичнике. Наблюдают за экспериментом, дают пояснения: изменяется освещенность под действием изменяемого напряжения и изменение освещенности происходит за счет изменения количества работающих светильников. Производят расчет изменения освещенности, дают анализ способов имитации рассвета и заката. Делают вывод, что при первом опыте изменения освещенности происходит ступенчато, а при втором способе изменение происходит плавно. Выявляют, что второй способ лучше для птиц, но для реализации второго способа необходимо дополнительное оборудование. Самостоятельно Обучающиеся понимают принципы способов регулирования освещения в птичнике. Обучающиеся ная работа с учебником Самостоятель ная работа со схемой. 5. Закрепление нового материала проанализировать принципиальную схему. Развивать умения работать с учебным материалом, закрепить последовательност ь анализа схемы, правила конспектирования. Развивать умения работать со схемами: анализировать, преобразовывать Закрепить знания и умения по новой теме. обучающимися задачусамостоятельно изучить и проанализировать принципиальную схему по вариантам УПУС1 и ПРУС-1, повторяет алгоритм анализа схемы. Ставит перед обучающимися задачи: самостоятельно проанализировать схему ПРУС-1 в щитовом исполнении; составить план расположения оборудования в щите с соединение элементов; составить принципиальную схему путем преобразования плана расположения оборудования. Дает обучающимся задания: создать две неисправности в схеме ПРУС-1. После этого поменяться рабочими местами по часовой стрелке и устранить неисправности, которые специально сделали однокурсники. Проводит инструктаж по технике безопасности. Разрешает начать работу. Производит проверку правильности сборки схем, дает разрешение на включение схемы в работу. Предлагает обучающимся сделать вывод об изучают материал учебника, составляют краткий анализ схемы по алгоритму. Представители от каждой группы дают анализ схемы. Обучающиеся комментируют содержание отчета по схеме. знают принципиальн ые схемы УПУС-1 и ПРУС-1 в графическом исполнении: Самостоятельно изучают щитовое исполнение схемы ПРУС-1, составляют план расположения оборудования в щите, соединение элементов. Составляют принципиальную схему путем преобразования плана расположения оборудования. Обучающиеся знают схему ПРУС-1 в щитовом исполнении, умеют анализировать, преобразовыва ть схему. Воспринимают задания педагога. Проходят инструктаж по технике безопасности. Расписываются в журнале инструктажей. Создают по две неисправности в схеме ПРУС-1, меняются местами и устраняют неисправности, которые сделали однокурсники на других щитах. Делают вывод об основных неисправностях схемы: неправильная сборка схемы, отсутствие контакта, обрыв проводника и т.д. Обучающиеся закрепили знание схемы ПРУС-1 в щитовом исполнении, знают неисправности в схеме, умеют устранять основные неисправности 6. Проверка знаний и умений обучающихся. 7. Домашнее задание. 8. Подведение итогов урока. Провести промежуточную диагностику уровня сформированност и знаний и умений обучающихся. Дать задание для самостоятельного закрепления знаний и умений по теме в новой ситуации. Обобщить материал учебного занятия, сделать выводы, оценить результаты деятельности обучающихся. основных неисправностях в данной схеме. Раздает задания в тестовой форме по теме урока. Дает инструкцию по их выполнению и проверке. Домашнее задание записывает на доске: предложить три марки реле времени (с техническими характеристиками) , с помощью которых можно выполнить автоматизацию освещения в птичниках. Преподаватель задает вопросы «Удалось ли нам достичь цели урока? Прокомментируйт е свой ответ», «Над какими вопросами хотелось бы продолжить работу?», «Что осталось не совсем понятным?» Предлагает подумать, где еще можно применить данную схему. Выполняют тестовые задания на бланках. Экспертная группа из обучающихся производит проверку правильности выполнения тестового задания Домашнее задание записывают в тетрадях. Задают уточняющие вопросы. Каждый обучающиеся осознает свой уровень усвоения учебного материала. Обучающиеся анализируют деятельность на уроке, предлагают сферы применения данных схем. Обучающиеся воспроизводят, актуализируют знания, делают выводы. Обучающиеся знают оценки результатов деятельности за учебное занятие. Обучающиеся знают и понимают сущность домашнего задания. Приложение А БОУ СПО ВО «Тотемский политехнический колледж» СОГЛАСОВАНО: Председатель профкома БОУ СПО ВО «Тотемский политехнический колледж» ___________Н.А. Лебеденко «____»___________20___г. УТВЕРЖДАЮ: Директор БОУ СПО ВО «Тотемский политехнический колледж» _____________Н.К. Рычков «____»__________20___г. Программа первичного инструктажа с обучающимися в лаборатории «Автоматизация технологических процессов и систем автоматического управления, эксплуатация и ремонта электрооборудования и средств автоматизации» Лабораторные стенды в лабораториях электрических машин и электропривода являются действующими электроустановками, отдельные элементы которых находятся под напряжением. Поэтому при определенных условиях, возникающих из-за нарушения установленных правил, лабораторные стенды могут стать источниками поражения человека электрическим током и других видов травматизма. Положение усугубляется еще и особенностью монтажа элементов лабораторных стендов, предусматривающего максимальную доступность обучающихся к приборам, машинам и пускорегулирующей аппаратуре, создающего дополнительные опасности при выполнении лабораторных работ. Тело человека обладает электропроводностью, а поэтому при соприкосновении с двумя неизолированными элементами установки, находящимися под напряжением, через тело человека проходит электрический ток. Достигнув опасных значений, этот ток проводит либо к сильным ожогам, либо к тяжелым поражениям организма человека (электрический удар). Последствия поражения электрическим током бывают тяжелыми и могут привести к смертельному исходу. Специфика работы обучающихся в лабораториях автоматизация технологических процессов и систем автоматического управления, эксплуатация и ремонта электрооборудования и средств автоматизации состоит в том, что при несоблюдении правил ТБ обучающийся подвергается не только опасности поражения электрическим током, но и опасности механических ударов со стороны вращающихся частей электрических машин. Необходимо помнить, что многие элементы схемы лабораторной установки, находящиеся под напряжением, доступны для прикосновения, а вращающиеся части, хотя и имеют обычно защитные устройства, все же не исключают «захваты» частей одежды или механического удара. Поэтому обучающиеся в лаборатории должны соблюдать исключительную осторожность и правила ТБ: 1. Обучающиеся должен быть предельно дисциплинированным и внимательным, беспрекословно выполнять все указания преподавателей и мастеров, находиться непосредственно у исследуемой лабораторной установки; 2. Запрещается: подходить к другим установкам, распределительным щитам и пультам и делать на них какие-либо включения или переключения; включать схему под напряжение самостоятельно; производить какие-либо присоединения в схеме, находящейся под напряжением; во время работы электрической машины касаться вращающихся частей; оставлять без наблюдения лабораторную установку или отдельные приборы под напряжением. 3. При перемещениях движков и рукояток пускорегулирующей аппаратуры необходимо следить за тем, чтобы рука была в соприкосновении только с изолированной рукояткой; 4. Одежда обучающегося не должна иметь свободно свисающих концов, а прическа или головной убор должны исключить возможность «свисания» прядей волос; 5. Если схема содержит конденсаторы, то после ее отключения необходимо разрядить конденсаторы; 6. При работе с лабораторной установкой, находящейся под напряжением, учащиеся должны стоять на изоляционных резиновых ковриках; 7. Обо всех замеченных случаях неисправности в работе установок и нарушении ТБ каждый обучающийся должен немедленно доложить преподавателю или мастеру; 8. Если произошел несчастный случай, лабораторную установку следует немедленно отключить, оказать пострадавшему первую помощь и доложить об этом преподавателю или мастеру производственного обучения. Составил: мастер производственного обучения С.М Ставарат Согласовано: Заместитель директора по безопасности Н.Н. Ставарат Приложение Б Схема автоматизации УПУС-1 Схема автоматизации ПРУС-1 Приложение В Методика анализа принципиальных электрических схем 1. Назначение электрической схемы. 2. Составные элементы схемы (назначение, условное обозначение на схеме, функции). 3. Элементы управления (назначение) 4. Режимы работы схемы (определить по положениям рукояток элементов управления). 5. Работа схемы на всех режимах (Пуск (простейший), автоматическое управление, регулирование и другие) 6. Элементы защиты, блокировки, сигнализации (условное обозначение, виды, их назначение и действие). 7. Питание цепей, род тока (силовых, управления, контроля и сигнализации). Примечания: 1. Положение контактов на всех схемах изображено для обесточенного состояния катушек и освобожденных от защелок пружин. 2. Нормально-закрытые контакты схемы изображаются внизу или справа от линии цепи, нормально открытые – сверху или слева. 3. Условные буквенные обозначения изображаются сверху или справа от элемента, допускается – внутри катушки. 4. По МЭК (международная электротехническая комиссия) обозначения являются обязательными, допускается –российские рядом в скобках. 5. Для удобства нахождения контактов горизонтальные цепи нумеруются сверху вниз, указывается функциональное назначение цепи. Приложение Г Тестовые задания для проверки домашнего задания по теме «Автоматизация инкубаторов» 1. Какие параметры микроклимата требуют точного поддержания в инкубаторе 2. Перечислите аппаратуру, применяемую при повороте лотков 3. Укажите аппаратуру, которую используют для поддержания влажности в инкубаторе. 4. Опишите устройство системы вентиляции в инкубаторе. 5. Укажите назначение тиристора VS в схеме автоматизации инкубатора. 6. Укажите назначение элемента AL в схеме автоматизации инкубатора. 7. Укажите назначение элемента А2 в схеме автоматизации инкубатора. 8. Опишите значение световой сигнализации при включении ламп HL1, HL2, HL3. 9. Укажите назначение элементов YA1 и YA2. 10. Перечислите основные параметры микроклимата. Приложение Д Оценочная таблица по учебному занятию № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. Ф.И.О. обучающегося Баданин Роман Николаевич Головин Александр Викторович Горбунов Дмитрий Сергеевич Горбунов Сергей Васильевич Горчаков Анатолий Сергеевич Гостев Владислав Анатольевич Данилов Александр Николаевич Денисовский Даниил Андреевич Заварин Сергей Николаевич Карачёв Евгений Александрович Ляшенко Максим Сергеевич Мезенев Александр Викторович Мельцов Роман Васильевич Михайличенко Анатолий Сергеевич Некрасов Сергей Алексеевич Поздеев Евгений Николаевич Поникаров Виктор Васильевич Попов Алексей Васильевич Попов Алексей Игоревич Попов Иван Юрьевич Романов Иван Михайлович Рыжков Дмитрий Андреевич Селяков Александр Владимирович Скоморохов Владислав Владимирович Слепухин Алексей Валерьевич Цыпышев Александр Леонидович Цыпилёв Сергей Васильевич Шамахов Андрей Сергеевич Шадрин Алексей Сергеевич Домашнее задание Расчет освещенности Преобразование схемы Поиск неисправностей Тест по теме Итоговая оценка Приложение Е Таблицы для расчета изменения освещенности при первом эксперименте Включение ламп, шт. Освещенность, лк Освещенность, % Не включены одна Включены две три Таблицы для расчета изменения освещенности при втором эксперименте Напряжение на лампах, В Освещенность, лк Освещенность, % 0 50 100 150 200 220 Приложение Ж Тест по теме «Автоматизация управления освещением в птичниках» 1. Для обеспечения требуемой освещенности птичника строят безоконными и оборудуют: А) искусственным автоматизированным электрическим освещением Б) естественным освещением В) искусственным ручным электрическим освещением Г) естественным и искусственным электрическим освещением 2. Программное устройство УПУС-1 имеет в конструкции А) Программное устройство, регулирующее напряжение на осветительных приборах Б) электронный суточный таймер В) часовой механизм с программным барабаном с ходовым винтом и втулкой Г) Программное устройство, регулирующее количество работающих осветительных приборов 3. Автоматическое устройство на бесконтактных элементах ТИРОС-1 применяется для: А) для постепенного изменения количества работающих светильников Б) для постепенного изменения напряжения на работающих светильниках В) для снижения уровня подвеса светильников Г) для постепенного открытия створок окон 4. В птичниках для выращивания молодняка, особенно мясного поголовья, практикуется снижение интенсивности освещения в промежутках между кормлениями. Кроме экономии энергии это дает психологический эффект и от этого (дополните предложение): А) уменьшается количество съедаемого корма. Б) увеличивается травмируемость птиц. В) уменьшается прирост массы птиц. Г) уменьшается травмируемость птиц. 5. В схеме ПРУС-1 элемент QF служит для А) Управления магнитными пускателями Б) Защита схемы от коротких замыканий В) Установкой выдержки времени Г) В качестве промежуточного реле Эталон правильного ответа № вопроса ответ 1 А 2 В 3 А 4 Г 5 Б Приложение З Тест по теме «Автоматизация инкубаторов» 1) Какие параметры микроклимата требуют точного поддержания в инкубаторе 2) Перечислите аппаратуру, применяемую при повороте лотков 3) Укажите аппаратуру, которую используют для поддержания влажности в инкубаторе. 4) Опишите устройство системы вентиляции в инкубаторе. 5) Укажите назначение тиристора VS в схеме автоматизации инкубатора. 6) Укажите назначение элемента AL в схеме автоматизации инкубатора. 7) Укажите назначение элемента А2 в схеме автоматизации инкубатора. 8) Опишите значение световой сигнализации при включении ламп HL1, HL2, HL3. 9) Укажите назначение элементов YA1 и YA2. 10) Перечислите основные параметры микроклимата Монтажная схема установки ПРУС-1 Приложение И Принципиальная схема ПРУС-1 А В SB С N KT QF KT1 KM1 KM2 KM1 KT2 KM2 KM3 KT3 KM3 EL1-EL3