Рабочая программа ПМ 04. 15.02.07 Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

министерство образования и науки Российской Федерации
Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА
(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения
высшего образования
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
ОСКОЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ



УТВЕРЖДЕНО НМС ОПК
протокол №01
от «01» _сентября_2016г.



Рабочая ПРОГРАММа ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

ПМ.04 Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов



Наименование специальности
15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)



Квалификация выпускника
Техник









Старый Оскол 2016 г.
Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного стандарта (далее – ФГОС3+) по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) и с учетом соответствующей примерной основной образовательной программы (Базисного учебного плана).



Организация разработчик: ОПК СТИ НИТУ «МИСиС»



Разработчики:
Азарова В.С. - преподаватель ОПК СТИ НИТУ «МИСиС»
Ковалев А. П. - преподаватель ОПК СТИ НИТУ «МИСиС»



П(Ц)К специальностей 13.02.11 и 15.02.07
Протокол № 01 от «01» сентября 2016г.

Председатель П(Ц)К _______________/М.В.Горюнова/



Рецензенты:

внутренний


внешний

СОДЕРЖАНИЕ

ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
1.1. Область применения рабочей программы
1.2. Цель и задачи профессионального модуля
1.3. Рекомендуемое количество часов
1.4. Формы контроля и оценивания элементов модуля
РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
3.1. Тематический план профессионального модуля
3.2. Содержание обучения по профессиональному модулю

4. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
4.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
4.2. Информационное обеспечение обучения
4.3. Общие требования к организации образовательного процесса
4.4. Кадровое обеспечение образовательного процесса

5. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ (ВИДА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ)

ПРИЛОЖЕНИЕ
КОМПЛЕКТ КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
1. паспорт РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

Область применения примерной программы
Рабочая программа профессионального модуля является частью программы подготовки специалистов среднего звена по специальности СПО 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД): Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов (по отраслям) и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
ПК 4.1. Проводить анализ систем автоматического управления с учетом специфики технологических процессов.
    ПК 4.2. Выбирать приборы и средства автоматизации с учетом специфики технологических процессов.
    ПК 4.3. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления.
    ПК 4.4. Рассчитывать параметры типовых схем и устройств.
    ПК 4.5. Оценивать и обеспечивать эргономические характеристики схем и систем автоматизации.
Рабочая программа профессионального модуля может быть использована в дополнительном профессиональном образовании и профессиональной подготовке работников при освоении профессии 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств при наличии среднего (полного) общего образования.
1.2. Цели и задачи профессионального модуля – требования к результатам освоения профессионального модуля

В результате изучения профессионального модуля обучающийся должен:

иметь практический опыт:
разработки и моделирования несложных систем автоматизации и несложных функциональных блоков мехатронных устройств и систем.
уметь: 1. определять наиболее оптимальные формы и характеристики систем управления; 2. составлять структурные и функциональные схемы различных систем автоматизации, компонентов мехатронных устройств и систем управления; 3. применять средства разработки и отладки специализированного программного обеспечения для управления технологическим оборудованием, автоматизированными и мехатронными системами; 4. составлять типовую модель автоматической системы регулирования (далее - АСР) с использованием информационных технологий; рассчитывать основные технико-экономические показатели, проектировать мехатронные системы и системы автоматизации с использованием информационных технологий;
знать: 1. назначение элементов и блоков систем управления, особенности их работы, возможности динамические характеристики элементов и систем элементов управления; 2. назначение функциональных блоков модулей мехатронных устройств и систем, определение исходных требований к мехатронным устройствам путем анализа выполнения технологических операций; 3. технические характеристики элементов систем автоматизации и мехатронных систем, принципиальные электрические схемы; 4. физическую сущность изучаемых процессов, объектов и явлений, качественные показатели реализации систем управления, алгоритмы управления и особенности управляющих вычислительных комплексов на базе микроконтроллеров и микроЭВМ; 5. основы организации деятельности промышленных организаций; 6. основы автоматизированного проектирования технических систем.

1.3. Рекомендуемое количество часов на освоение программы профессионального модуля:
всего – 556 часов, в том числе:
максимальной учебной нагрузки обучающегося – 412 часов, включая:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося – 275 часов;
самостоятельной работы обучающегося – 137 часов;
производственной практики – 144 часов.

1.4. Формы контроля и оценивания элементов ПМ
Элемент ПМ
Форма контроля и оценивания


Текущий контроль
Промежуточная аттестация
Экзамен по ПМ

1
2
3
4

МДК 04.01 Разработка и моделирование отдельных несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов
Тестирование, контрольная работа, отчёты по лабораторным работам
1 дифференци
рованный зачет
защита КП
1 экзамен
Комплексный экзамен


МДК 04.02 Разработка и моделирование отдельных несложных модулей и мехатронных систем
Тестирование, контрольная работа, отчёты по лабораторным работам
2 экзамена


ПП.01Производственная практика
Отчёт по практике
дифференцированный зачёт


2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

Результатом освоения программы профессионального модуля является овладение обучающимися видом профессиональной деятельности –Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов (по отраслям), в том числе профессиональными (ПК) и общими (ОК) компетенциями:


Код
Наименование результата обучения

ПК 1
Проводить анализ систем автоматического управления с учетом специфики технологических процессов

ПК 2
Выбирать приборы и средства автоматизации с учетом специфики технологических процессов

ПК 3
Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления

ПК 4
Рассчитывать параметры типовых схем и устройств

ПК 5
Оценивать и обеспечивать эргономические характеристики схем и систем автоматизации

ОК 2
Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3
Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4
Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5 
Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6 
Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7 
Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8
Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9
Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.


3. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание профессионального модуля

3.1. Тематический план профессионального модуля
Коды профессио-нальных компетенций
Наименования разделов профессионального модуля*
Всего часов

Объем времени, отведенный на освоение междисциплинарного курса (курсов)
Практика




Обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося
Самостоятельная работа обучающегося
Учебная,
часов
Производственная (по профилю специальности),
часов
(если предусмотрена рассредоточенная практика)




Всего,
часов
в т.ч. лабораторные работы и практические занятия,
часов
в т.ч., курсовая работа (проект),
часов
Всего,
часов
в т.ч., курсовая работа (проект),
часов



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

ПК 1, ПК 2, ПК 3
Раздел 1. Разработка и моделирование отдельных несложных СА с учетом специфики технологических процессов
242
162
82




40
80
-
-
-

ПК 1, ПК2, ПК 3
Раздел 2. Разработка и моделирование отдельных несложных модулей и мехатронных систем
170
113
34

57

-
-


Производственная практика (по профилю специальности), часов
144

144


Всего:
556
275
116
40
137
-
-
144








3.2. Содержание обучения по профессиональному модулю ПМ.04
«Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов»


Наименование разделов профессионального модуля (ПМ), междисциплинарных курсов (МДК) и тем
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
Вид занятия
Объем часов
Уровень освоения

1
2
3
4
5

ПМ 04.

Разработка и моделирование отдельных несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

162


МДК 04.01.

Теоретические основы разработки и моделирования отдельных несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов

162


Тема 1.1.
Моделирование динамических характеристик


Лекции

Л

2



1.
Ведение. Математическое моделирование.


ознакомительный


2.
Математическое моделирование. Математическая модель. Объект. Модель.
Л
2
репродуктивный



3.
Математическое моделирование. Математическая модель. Объект. Модель.
Л
2



4.
Динамические характеристики звена.
Л
2



5.
Переходная характеристика звена
Л
2



6.
Моделирование переходной характеристики звена.
Л
2



7.
Импульсная характеристика звена.
Л
2



8.
Моделирование импульсной переходной характеристики звена.
Л
2



Самостоятельная работа
приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно приобретать знания (работы с учебником и справочной литературой, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера);
формирование умений и навыков практического характера;
Домашнее задание:
[1] стр. 5-15, подготовка рефератов на тему «Математическое моделирование»
[1] стр. 16-18
[1] стр. 19-21
[1] стр. 25-31
[1] стр. 31-33
[1] стр. 34-40
[1] стр. 41-45
[1] стр. 45-47
СР



Тема 1.2.
Моделирование динамических звеньев и их характеристик

Лекции







9.
Пропорциональное (усилительное) звено.
Л
2
репродуктивный


10.
Моделирование пропорционального (усилительного) звена и его характеристик.
Л
2
репродуктивный


11.
Апериодическое звено.
Л
2
репродуктивный


12
Моделирование апериодического звена и его характеристик.
Л
2
репродуктивный


13.
Интегрирующее звено.
Л
2
репродуктивный


14.
Моделирование интегрирующего звена и его характеристик.
Л
2
репродуктивный


15.
Дифференцирующее звено.
Л
2
репродуктивный


16.
Дифференцирующее звено.
Л
2



17.
Моделирование дифференцирующего звена и его характеристик.
Л
2
репродуктивный


18.
Моделирование дифференцирующего звена и его характеристик.
Л
2



19.
Колебательное звено.
Л
2
репродуктивный


20.
Моделирование колебательного звена и его характеристик.
Л
2
продуктивный


Лабораторные работы





21.
№1. Моделирование случайных величин с равномерным и нормальным законами распределения
ЛР
2



22.
№1. Моделирование случайных величин с равномерным и нормальным законами распределения
ЛР
2



23.
№1. Моделирование случайных величин с равномерным и нормальным законами распределения
ЛР
2



24.
№2. Параметрическая идентификация статических объектов при помощи метода наименьших квадратов
ЛР
2



25.
№2. Параметрическая идентификация статических объектов при помощи метода наименьших квадратов
ЛР
2



26.
№2. Параметрическая идентификация статических объектов при помощи метода наименьших квадратов
ЛР
2



27.
№2. Параметрическая идентификация статических объектов при помощи метода наименьших квадратов№2. Параметрическая идентификация статических объектов при помощи метода наименьших квадратов
ЛР
2



28.
№3. Идентификация динамических объектов по результатам их функционирования в контуре регулирования
ЛР
2



29.
№3. Идентификация динамических объектов по результатам их функционирования в контуре регулирования
ЛР
2



Самостоятельная работа
приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно приобретать знания (работы с учебником и справочной литературой, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера);
формирование умений и навыков практического характера;
Домашнее задание:
[1] стр. 61-64, подготовка рефератов на тему «Пропорциональное звено»
[1] стр. 64-66
[1] стр. 70-73 подготовка рефератов на тему «Апериодическое звено»
[1] стр.73-76
[1] стр. 79-82 подготовка рефератов на тему «Интегрирующее звено»
[1] стр. 82-85
[1] стр. 87-89 подготовка рефератов на тему «Дифференцирующее звено»
[1] стр. 89-92
[1] стр. 93-95
[1] стр. 97-100
[1] стр. 101-104
[1] стр. 104-107
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
СР



Тема 1.3.
Моделирование регуляторов и законов регулирования
Лекции





30.
Основные показатели качества И-регулятора.
Л
2
репродуктивный


31.
Моделирование И-регулятора.
Л
2
репродуктивный


32.
Настройка параметров И-регулятора.
Л
2
репродуктивный


33.
Основные показатели качества ПИ-регулятора.
Л
2
репродуктивный


34.
Моделирование ПИ-регулятора.
Л
2
репродуктивный


35.
Настройка параметров ПИ-регулятора.
Л
2
репродуктивный


36.
Основные показатели качества ПД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


37.
Моделирование ПД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


38.
Настройка параметров ПД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


39.
Основные показатели качества ПИД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


40.
Моделирование ПИД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


41.
Настройка параметров ПИД-регулятора.
Л
2
репродуктивный


Лабораторные работы





42.
№3. Идентификация динамических объектов по результатам их функционирования в контуре регулирования
ЛР
2
продуктивный


43.
№3. Идентификация динамических объектов по результатам их функционирования в контуре регулирования
ЛР
2
продуктивный


44.
№4. Построение переходных процессов в непрерывных динамических системах при помощи ЭВМ методом структурного моделирования

ЛР
2
продуктивный


45.
№4. Построение переходных процессов в непрерывных динамических системах при помощи ЭВМ методом структурного моделирования

ЛР
2
продуктивный


46.
№4. Построение переходных процессов в непрерывных динамических системах при помощи ЭВМ методом структурного моделирования

ЛР
2
продуктивный


47.
№5. Получение временных характеристик линейных непрерывных систем
ЛР
2
продуктивный


48.
№5. Получение временных характеристик линейных непрерывных систем
ЛР
2
продуктивный


49.
№5. Получение временных характеристик линейных непрерывных систем

ЛР
2
продуктивный


Самостоятельная работа:
приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно приобретать знания (работы с учебником и справочной литературой, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера);
формирование умений и навыков практического характера;
Домашнее задание:
[1] стр. 115-118, подготовка рефератов на тему «Основные показатели качества И-регулятора.»
[1] стр. 119-121
[1] стр. 122-124
[1] стр.125-128 подготовка рефератов на тему «Основные показатели качества ПИ-регулятора»
[1] стр. 129-134
[1] стр. 135-137
[1] стр. 138-142 «Основные показатели качества ПД-регулятора»
[1] стр. 147-150
[1] стр. 151-154
[1] стр. 155-157 «Основные показатели качества ПИД-регулятора»
[1] стр.158-162
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы





Тема 1.4.
Моделирование и исследование систем автоматического регулирования посредством критериев

Лекции





50.
Определение устойчивости систем по АЧХ.
Л
2
репродуктивный


51.
Алгебраические критерии устойчивости.
Л
2
репродуктивный


52.
Частотные показатели.
Л
2
репродуктивный


53.
Запасы устойчивости системы.
Л
2
репродуктивный


54.
Исследование замкнутых систем.
Л
2
репродуктивный


55.
Частотный критерий Михайлова.

Л
2
репродуктивный


56.
Частотный критерий Михайлова.

Л
2
репродуктивный


57.
Исследование замкнутых систем посредством частотного критерия Михайлова.
Л
2
репродуктивный


58.
Определение устойчивости систем по ЛАЧХ.
Л
2
репродуктивный


59.
Исследование разомкнутых систем.
Л
2
репродуктивный


60.
Исследование разомкнутых систем посредством логарифмических критериев.

Л
2
репродуктивный


61.
Исследование разомкнутых систем посредством логарифмических критериев.

Л
2
репродуктивный


62.
Прямые показатели качества.
Л
2
репродуктивный


63.
Интегральные оценки качества.
Л
2
репродуктивный


Лабораторные работы







продуктивный


64.
№6. Построение дискретной математической модели разомкнутой системы
ЛР
2



65.
№6. Построение дискретной математической модели разомкнутой системы

2



66.
№6. Построение дискретной математической модели разомкнутой системы
ЛР
2



67.
№6. Построение дискретной математической модели разомкнутой системы
ЛР
2



Самостоятельная работа:
приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно приобретать знания (работы с учебником и справочной литературой, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера);
формирование умений и навыков практического характера;
Домашнее задание:
[1] стр. 201-203
[1] стр. 204-207 подготовка рефератов на тему «Алгебраические критерии устойчивости»
[1] стр. 207-209 подготовка рефератов на тему «Частотные показатели»
[1] стр.211-215
[1] стр. 217-221 подготовка рефератов на тему «Исследование замкнутых систем»
[1] стр. 222-225
[1] стр. 230-234 подготовка рефератов на тему «Частотный критерий Миайлова»
[1] стр. 235-237
[1] стр. 238-239
[1] стр. 241-243 подготовка рефератов на тему «Исследование разомкнутых систем»
[1] стр. 244-247
[1] стр. 247-248
[1] стр. 249-251 подготовка рефератов на тему «Прямые показатели качества»
[1] стр. 252-254
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы





Тема 1.5.
Моделирование систем автоматического регулирование

Лекции





68.
Частотные характеристики динамических звеньев.
Л
2
репродуктивный


69.
Частотные характеристики разомкнутых систем.
Л
2
репродуктивный


70.
Моделирование разомкнутых систем.

Л
2
репродуктивный


71.
Моделирование разомкнутых систем.

Л
267
репродуктивный


72.
Частотные характеристики замкнутых систем.
Л
2
репродуктивный


73.
Моделирование замкнутых систем.
Л
2
репродуктивный


Лабораторные работы





продуктивный


74.
№7 Оценка наблюдаемости и управляемости динамической системы
ЛР
2



75.
№7 Оценка наблюдаемости и управляемости динамической системы
ЛР
2



76.
№7 Оценка наблюдаемости и управляемости динамической системы
ЛР
2



77.
№7 Оценка наблюдаемости и управляемости динамической системы
ЛР
2



Самостоятельная работа:
приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно приобретать знания (работы с учебником и справочной литературой, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера);
формирование умений и навыков практического характера;
Домашнее задание:
[2] стр. 57-61 подготовка рефератов на тему «Частотные характеристики динамических звеньев»
[2] стр. 61-63 подготовка рефератов на тему «Частотные характеристики динамических разомкнутых систем»
[2] стр. 64-68
[2] стр. 101-102, 104-107
[2] стр. 110-112 подготовка рефератов на тему «Частотные характеристики динамических замкнутых систем»
[2] стр. 113-115
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы
ответить на контрольные вопросы





СР
80



МДК 04.02
Разработка и моделирование отдельных несложных модулей и мехатронных систем

113


Раздел 2
Теоретические основы разработки и моделирования отдельных несложных модулей и мехатронных систем

113


Тема 2.1
Моделирование отдельных несложных модулей
Лекции






1
Моделирование динамических свойств объекта.
Л
2
продуктивный


2
Моделирование динамических свойств объекта.

2



3

Приложенные файлы


Добавить комментарий