Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего специального образования «Санкт-Петербургский Политехнический колледж» ТО.РО3.РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ для средних специальных учебных заведений по специальности 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» (базовый уровень) Санкт-Петербург 2012 г. 2 ОДОБРЕНА Учебной (цикловой) комиссией Председатель: Лапутин Е.Д. Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности Заместитель директора по учебной работе Л.П. Мельникова Автор: Лапутин Е.Д., преподаватель ГБОУ СПО «Санкт- Петербургский политехнический колледж» Рецензенты: - Фунзавя В.К., преподаватель ГБОУ СПО «Санкт- петербургский политехнический колледж»; -Белай Е.В., КТН, доцент. 3 Дисциплина - Системы автоматизированного управления электроприводом Специальность 140613 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ Наименование разделов и тем Введение Раздел 1 РА ЗАМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Тема 1.1 Элементы и устройства разомкнутых систем управления Тема 1.2 Разомкнутые системы управления электроприводами Раздел 2 ЗАМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Тема 2.1 Элементы и устройства замкнутых систем управления Тема 2.2 Замкнутые системы управления электроприводами Раздел 3 ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Тема 3.1 Понятие о системах с программным управлением Всего В том числе Всего часов лаб. практич. 1 - - 27 8 4 9 4 18 Самостоятель- Максимальная ная работа нагрузка студента студента - 1 9 36 - 2 11 4 4 7 25 18 - 6 7 25 8 - 4 3 11 10 - 2 4 14 8 - 2 2 10 8 - 2 2 10 54 8 12 18 72 4 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Учебная дисциплина «Системы автоматизированного управления электроприводом» (САУЭП) является специальной и базируется на знаниях, полученных студентами при изучении общепрофессиональных и других специальных дисциплин. Основной задачей дисциплины САУЭП является изучение типовых схем управления электроприводом по принципам разомкнутого и замкнутого контура управления. Программой предусматривается рассмотрение элементов и устройств разомкнутых и замкнутых систем управления; методов автоматического управления электроприводом; принципов построения замкнутых систем; основных видов применяемых преобразователей, а также получения понятия о системах с программным управлением. В результате изучения учебной дисциплины студент должен иметь представление: - о структурах систем сложных электроприводов (ЭП); - о типах преобразовательных агрегатов, используемых в серийных ЭП; - о составлении и анализе структурной и функциональной схем, в которых указаны основные элементы ЭП и связи между ними - о типовой унифицированной блочной системе регуляторов (УБСР); знать: - условные графические и буквенно-цифровые обозначения электрических устройств и элементов электропривода на схемах управления; - способы пуска, торможения электродвигателей в схемах управления; - типовые схемы автоматизации ЭП, порядок работы схем управления, их особенности; - типы и технические характеристики аппаратов управления и защиты; уметь: - читать электрические принципиальные схемы малой и средней сложности, схемы соединений и т.п.; - собирать схемы автоматического управления электродвигателями; - проектировать схемы управления на основании технических заданий; - вычерчивать принципиальные электрические схемы в соответствии с ГОСТом на условные обозначения элементов; - выбирать аппараты управления и защиты, тиристорные преобразователи и другое электрооборудование по каталогу, справочникам, пользуясь учебной и справочной литературой. При изучении учебного материала надо соблюдать единство терминологии и обозначений технических величин согласно действующим стандартам. В процессе обучения следует постоянно обращать внимание на вопросы техники безопасности, ориентировать студентов на использование более современных технологий. В целях активизации учебного процесса и лучшего усвоения программного материала следует широко использовать наглядные пособия, технические средства обучения. Для закрепления теоретических знаний студентов программой предусмотрено проведение лабораторнопрактических занятий по сборке схем автоматического управления, по наладке релейно-контакторных схем управления электроприводами, по исследованию разомкнутых и замкнутых систем автоматического управления электроприводом. При проведении расчетов следует широко использовать электронно-вычислительную технику. Для контроля знаний студентов после прохождения какой-либо темы можно использовать карты программированного опроса. Учебным планом предусматривается проведение одной обязательной контрольной работы. Наименование и содержание контрольной работы определяется цикловой комиссией. Контрольная работа проводится за счет времени, отведенного на изучение предмета, обычно не более одного часа. Рекомендуется следующая последовательность изучения учебного материала: - ознакомление с содержанием темы и методическими указаниями по ее изучению; - усвоение программного материала по рекомендованной литературе в соответствии с методическими указаниями по изучению данной темы; - проверка знаний учебного материала путем ответов на вопросы для самоконтроля. Рекомендуется вести конспект, учитывая большие трудности в приобретении учебной литературы. В конспекте следует записывать основные положения изучаемого материала, иллюстрировать его схемами, таблицами, делать ссылки на соответствующую литературу. Рабочая программа рассмотрена предметной (цикловой) комиссией и утверждена заместителем директора по учебной работе. 5 ВВЕДЕНИЕ Краткое содержание учебной дисциплины, её связь с другими дисциплинами. Роль и место САУЭП в производственном процессе, в области науки, техники и технологии. Значение автоматизации для улучшения качества продукции и снижения её себестоимости. Структурные схемы САУЭП. Раздел 1 РА ЗАМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Тема 1.1 Элементы и устройства разомкнутых систем управления Студент д о л ж е н знать: - конструкцию, технические характеристики и принцип действия электроаппаратуры, применяемой для управления разомкнутой системой ЭП; уметь: - практически различать элементы управления разомкнутой системой ЭП. Датчики пути, положения, скорости, времени. Датчики тока и напряжения. Устройства типовых защит и блокировок. Лабораторная работа – Исследование типовых схем управления и блокировок Тема 1.2 Разомкнутые системы управления электроприводами Студент д о л ж е н знать: - условные графические и буквенно-цифровые обозначения электрических устройств и элементов ЭП на схемах управления; - способы пуска, торможения и реверса электродвигателей в схемах управления; - порядок работы схем управления, их особенности; - принцип бесконтактного управления; - принципы тиристорного управления уметь: - собирать схемы автоматического управления (АУ) электродвигателями; - анализировать схемы АУ электродвигателями и находить неисправности в простейших схемах АУ. Условные обозначения на схемах. Порядок работы схем управления, их особенности. Методы автоматического управления электроприводами. Управление в функции времени, тока, скорости. Типовые узлы схем АУ разомкнутой системой ЭП. Простейшие схемы АУ двигателями переменного и постоянного тока. Принцип бесконтактного управления. Примеры схем АУ двигателями переменного и постоянного тока. Принцип тиристорного управления ЭП постоянного и переменного тока. Практическая работа – Изучение реверсивных схем управления АД Практическая работа – Отыскание неисправностей в работе схемы АУ Практическая работа – Изучение работы схемы реверсивного пуска АД в ручном и автоматическом режимах управления Практическая работа – Изучение типовых узлов схем АУ на логических элементах Раздел 2 ЗАМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Тема 2.1 Элементы и устройства замкнутых систем управления Студент д о л ж е н иметь представление: - о комплектных и интегрированных ЭП; знать: - конструкцию, технические характеристики и принцип действия электроаппаратуры, применяемой для управления замкнутой системой ЭП; - преимущества замкнутых систем ЭП; - виды и назначение обратных связей в схеме управления замкнутой системой; 6 - принципы статического преобразования с помощью тиристоров; уметь: - практически различать элементы управления замкнутой системой ЭП; - объяснять работу тиристорных преобразователей. Принцип построения замкнутых систем. Виды преобразователей, применяемых в ЭП постоянного и переменного тока. Аналоговые и дискретные элементы схем АУ электроприводом. Датчики, применяемые в замкнутых системах АУ ЭП. Практическая работа – Ознакомление с элементами замкнутых систем управления АУ ЭП Практическая работа – Полупроводниковые пусковые устройства АД Тема 2.2 Замкнутые системы управления электроприводами Студент д о л ж е н иметь представление: - о структурах систем сложных электроприводов; - о составлении и анализе структурной и функциональной схем, в которых указаны основные элементы ЭП и связи между ними - о типовой унифицированной блочной системе регуляторов (УБСР); знать: - преимущества замкнутых систем ЭП; - структурные (функциональные) схемы типовых замкнутых систем автоматического регулирования скорости; уметь: - проводить анализ схемы управления замкнутой системой ЭП. Достоинства замкнутой системы. Замкнутые системы «Тиристорный преобразователь-двигатель постоянного тока» (ТП-ДПТ) с обратной связью по скорости; по току; по скорости и по току. Замкнутые ЭП с подчиненным регулированием координат. Замкнутые системы «Тиристорный регулятор напряжения - асинхронный двигатель» (ТРН-АД), «Преобразователь частоты - асинхронный двигатель» (ПЧ-АД). Замкнутые системы с дроссельным (МУДПТ) и импульсным управлением. Следящий ЭП. Понятие о комплектном и интегрированном ЭП. Тенденции дальнейшего развития замкнутых систем автоматического управления электроприводами. Практическая работа – Микропроцессорное управление электроприводом Раздел 3 ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Тема 3.1 Понятие о системах с программным управлением Классификация систем программного управления. Применение ЭВМ для программного управления станками. Тенденции дальнейшего развития замкнутых систем АУ ЭП. Практическая работа – Системы числового программного управления ЛИТЕРАТУРА 1 Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов– М.: машиностроение, 2010 2 Москаленко В.В. Электрический привод – М.: Мастерство: Высш.шк., 2008 3 Онищенко Г.Б. Электрический привод – М.: АКАДЕМИЯ, 2006 4 Васин В.М. Электрический привод – М.: Высш.шк., 1984 7 ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 1 Исследование типовых схем управления и блокировок 2 Изучение реверсивных схем управления АД 3 Отыскание неисправностей в работе схем АУ ЭП 4 Изучение работы схемы реверсивного пуска АД в ручном и автоматическом режимах управления 5 Изучение типовых узлов схем АУ на логических элементах 6 Ознакомление с элементами замкнутых систем управления ЭП 7 Полупроводниковые пусковые устройства АД 8 Микропроцессорное управление электроприводом 9 Системы числового программного управления 8