Методичні вказівки та контрольні завдання з дисципліни «Дискретні пристрої автоматики» для студентів заочного факультету, які навчаються за напрямом



Скачати 162.44 Kb.
Дата конвертації31.12.2016
Розмір162.44 Kb.


Міністерство освіти і науки України

Національна металургійна академія України




РОБОЧА ПРОГРАМА,

методичні вказівки та контрольні завдання з дисципліни

«Дискретні пристрої автоматики»

для студентів заочного факультету, які навчаються за напрямом

6.050702 – електромеханіка

Дніпропетровськ НМетАУ 2013



УДК УДК 621.382(07)
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Дискретні пристрої автоматики» для студентів напряму 6.050702 – Електромеханіка / Укл.: А.А. Бурчак. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2013. – 17 с.

Пропонується комплекс індивідуальних завдань для виконання контрольних робіт з нормативної дисципліни «Дискретні пристрої автоматики», а також завдань на курсову роботу. Для кожної групи завдань наведені рекомендації щодо їх виконання, які підкріплені відповідними прикладами. Аналітичні розрахунки рекомендується перевірити шляхом імітаційного моделювання на ПЕОМ.

Призначена для студентів напряму 6.050702 – Електромеханіка заочної форми навчання.
Друкується за авторською редакцією.

Укладачі: А.А. Бурчак, асистент

Відповідальний за випуск О.П. Єгоров, канд. техн. наук, доц.

Рецензент А.В. Ніколенко, канд. техн. наук, доц. (НМетАУ)

Підписано до друку _________. Формат 60х84 1/16. Папір друк.

Друк плоский. Облік.-вид. арк. _____. Умов. друк. арк. ______.

Тираж 100 прим. Замовлення №_____.
Національна металургійна академія України

49600, Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4

Редакційно-видавничий відділ НМетАУ

Програма навчальної дисципліни

Розподіл навчальних годин (Денна форма навчання)



 

Денна

Заочна

Усього годин за навчальним планом, у тому числі:

72

72

Аудиторні заняття, з них:

32

12

Лекції

16

8

Лабораторні роботи

0

4

Практичні заняття

16

0

Семінарські заняття

0

0

Самостійна робота, у тому числі при:

40

60

Підготовці до аудиторних занять

16

20

Підготовці до контрольних заходів

18

22

Виконанні курсових проектів (робіт)

0

0

Виконанні індивідуальних завдань

0

0

Опрацюванні розділів програми, які не викладаються на лекціях

6

18

Підсумковий контроль

К/Р 

К/Р


Характеристика дисципліни

Навчальна дисципліна "Дискретні пристрої автоматики" є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки. Вивчення цієї дисципліни дає студентові знання та навички, необхідні для проектування та налагодження електронних схем дискретних пристроїв автоматизованого електроприводу.



Мета вивчення дисципліни -  засвоєння знань та набуття навичок, необхідних для  проектування та налагодження електронних схем  дискретних пристроїв автоматизованого електроприводу.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен



знати:

-       прицип дії дискретних пристроїв автоматики;

-       методи розрахунку електронних дискретних пристроїв автоматики;

-       блоки дискретних пристроїв автоматики, склад та основні вимоги, що висуваються до розробки дискретних пристроїв автоматики ;

-       номенклатуру електронних пристроїв, що випускаються провідними світовими виробниками;

вміти:

-       здійснювати вибір дискретних пристроїв автоматики для систем контролю та автоматизації, що проектуються;

-       здійснювати проектне компонування дискретних пристроїв автоматики;

-       розрахувати  вузли дискретних пристроїв автоматики;

-       розробляти принципові схеми дискретних пристроїв автоматики;

-       визначити характеристики надійності та живучості розроблених пристроїв;

-       розробляти макети окремих вузлів дискретних пристроїв автоматики та експериментально перевіряти їх функціювання

-       налагоджувати дискретні пристрої автоматики.

 Критерії успішності - отримання позитивних оцінок при виконанні контрольних робіт.

 Засоби діагностики успішності навчання - комплект контрольних робіт.

 Зв`язок з іншими дисциплінами - вивчення матеріалу дисципліни базується на знаннях з "Вищої математики", "Фізики", "Електроніки та мікросхемотехніки".

Набуті знання і вміння використовуються при вивченні дисциплін "Мікропроцесорні пристрої", "Елементи автоматизованого електроприводу", "АСУ в металургії" та інших.



Зміст дисципліни

Лекційний курс


№№
з/п

Назва розділу/теми та ії зміст

Тривалість
(годин)


1

Підсилювачі сигналів
Характеристика передачі підсилювального каскаду. Часові діаграми струмів та напруг в каскаді із спільним емітером. Зворотні зв’язки. Стабілізація режиму спокою. Схема заміщення та головні показники каскаду із спільним емітером. Операційний підсилювач. Схемне позначення і спрощена структурна схема операційного підсилювача. Режими роботи підсилювачів. Перемикаючі безконтакні реле – базовий елемент дискретних пристроїв.

2 г. лекц.

4 г.

самост.


роботи

[1,3]

2

Логічні ,функціональні та допоміжні елементи цифрових пристроїв автоматики
Цифрові логічні елементи на базі інтегральних мікросхем. Класифікація та основні параметри логічних елементів. Базові логічні елементи серій К155 та К511, принцип їхньої дії. Основні логічні елементи. Серійні логічні інтегральні мікросхеми. Основні параметри інтегральних логічних мікросхем.
Класифікація елементів та їхні характеристики. Інтегральні схеми елементів. Тригери різних типів, генератори, формувачі, підсилювачі, що узгоджують.

2 г. лекц.

4 г.

самост.


роботи

[1,3]

3

Типові схеми дискретних пристроїв автоматики
Регістри, типи регістрів. Регістри паралельні, послідовні, зсувні та кільцеві. Таблиці функціонування регістрів різних типів.
Комбінаційні схеми: дешифратори, шифратори. Дешифратори та шифратори – основні вузли перетворювачів сигналів. Матричні та каскадні дешифратори. Мультиплексори та демультиплексори, призначення і робота. Суматори, принципи побудови суматорів. Суматори в інтегральному виконанні. Уніфіковані вузли дискретних систем керування автоматизованого електроприводу. Універсальна блочна система керування УБСК-ДІ, її складові. Розробка дискретних пристроїв із застосуванням блочної системи – УБСК-ДІ.

2 г. лекц.

5 г.

самост.


роботи

[1,3]

4

Аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі
Перетворювачі кодів – аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі сигналів як основні вузли цифрових управляючих комплексів. Аналіз та синтез АЦП та ЦАП.
Паралельні та послідовні АЦП. Принципові схеми аналого-цифрових перетворювачів двотактного інтегрування та часові діаграми їхньої роботи. Розрахунок АЦП.
Принципові схеми ЦАП з двійково-зваженими опорами та матрицями R-2R. Розрахунок ЦАП.

2 г. лекц.

5 г.

самост.


роботи

[1,3]

Лабораторні заняття


№№
з/п


Тема заняття та ії зміст

Тривалість
(годин)


1

Дослідження роботи підсилювачів у різних режимах та логічних елементів різних типів

2

2

Дослідження роботи лічильників на логічних елементах роботи регістрів різного типу

2

3

Дослідження роботи аналого-цифрових перетворювачів

2

4

Дослідження роботи цифро-аналогових перетворювачів

2



Опрацювання розділів програми, які не викладаються на лекціях


№№
з/п


Назва теми та ії зміст

Тривалість
(годин)


1

Логічні елементи та мінімізація логічних функцій

Аналіз та синтез електронних цифрових автоматів. Таблиці переходів [2, стор.141-158]



9

2

Вхідні та вихідні кола цифрової автоматики

Принципові схеми ЦАП на МОП- ключах. АЦП двотактного інтегрування [1, стор.167-170]



9

Рекомендована література

1. Скуратов Е.Г. Электроника и микросхемотехника: Конспект лекций (компакт диск) / Днепропетровск, 2004.- 190 с.

2. Буняк А. Електроніка та мікросхемотехніка. Навчальний посібник для вищих учбових закладів за професійним спрямуванням 6.0925 "Автоматизація та комп'ютерно інтегровані технології".- Київ, 2001. - 382 с.

3.Моделирование цифровых устройств с помощью пакета Electronics Workbench

   Методические указания к лабораторным работам ПЕНЗА 2004

4.Основы промышленной электроники : Учебник для вузов /В.Г. Герасимов,А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков . - М.: Высшая школа, 1986. - 336 с.

5.Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: высшая школа, 1982. - 496с.


  1. ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Навчальним планом заочного факультету передбачено виконання індивідуального завдання з дисципліни «Дискретні пристрої автоматики». Номер варіанту визначає викладач

Методичні вказівки щодо виконання індивідуального завдання

Ввідні дані індивідуального завдання містять завдання на знання теорії роботи напівпровідникових пристроїв, а також опису їх практичного застосування. Також у відповідності до завдання студенту слід навести схему в якій використовуються напівпровідники. Розв’язати логічну задачу що описується логічними елементами. А також у відповідності до текстового завдання, самостійно створити схему з використанням логічних елементів.


Варіанти індивідуальних завдань

Завдання №1

  1. Надати опис існуючих напівпровідникових пристроїв, принцип дії, область використання.

Завдання №2

№ варианта

Завдання, - зобразити схему…

1

… двополуперіодного випрямовувача, – описати принцип дії, недоліки та переваги.

2

… однополуперіодного випрямовувача, – описати принцип дії, недоліки та переваги.

3

… включення біполярного транзистора з загальним эмітером, - область застосування, недоліки.

4

… підсилюючого каскаду на двох біполярных транзисторах, - переваги та недоліки.

5

… елементарного аудіо підсилювача зі зміщенням 0.

6

… підключення тиристорів в однофазному тиристорному регуляторі, а також принцип дії регулятора, - переваги і недоліки.

7

… включення транзистора з загальною базою, - область застосування, переваги та недоліки?

8

… стабілізації напруги з використанням діода Зеннера, навести принцип дії.

9

… включення і принцип дії варистора, основне застосування.

10

… включення біполярного транзистора з загальним колектором, - область застосування, недоліки.

Завдання №3 – Надати перелік та опис підсилювачів сигналів, область застосування підсилювача в залежності від його типу. Навести вираз що дозволяє розрахувати коефіціент посилення в загальному вигляді.

Завдання №4 – Навести опис логічних елементів та карти Карно що описоють роботу логічних елементів.

Завдання №5 – надати опис роботи наведених нижче схем у вигляді карт Карно.



№ варіанта

Завдання

Ввідні:

1

полотно 39

X1=1

X2=0


X3=1

X4=0


Y1=?

Y2=?


2

полотно 14

X1=1

X2=0


X3=1

X4=0


Y1=?

Y2=?


3

полотно 13

X1=1

X2=0


X3=1

X4=0


Y1=?

Y2=?


4

полотно 12

X1=1

X2=1


X3=1

X4=0


Y1=?

Y2=?


5

полотно 11

X1=1

X2=1


X3=0

X4=0


Y1=?

Y2=?


6

полотно 10

X1=1

X2=1


X3=0

X4=0


Y1=?

Y2=?


7

полотно 9

X1=1

X2=1


X3=0

X4=0


Y1=?

Y2=?


8

полотно 8

X1=1

X2=1


X3=1

X4=1


Y1=?

Y2=?


9

полотно 7

X1=1

X2=0


X3=1

X4=1


Y1=?

Y2=?


10

полотно 6

X1=1

X2=0


X3=0

X4=1


Y1=?

Y2=?


11

полотно 5

X1=1

X2=0


X3=0

X4=1


Y1=?

Y2=?


12

полотно 4

X1=1

X2=0


X3=1

X4=0


Y1=?

Y2=?


13

полотно 3

X1=0

X2=1


X3=1

X4=1


Y1=?

Y2=?


14

полотно 2

X1=0

X2=1


X3=1

X4=1


Y1=?

Y2=?


15

полотно 1

X1=0

X2=1


X3=0

X4=1


Y1=?

Y2=?



Завдання № 6 – розробити схему з використанням логіних елементів що буде реалізовувати наступний алгоритм.

№ варіанта

Завдання

1

Реализовать схему подачи сигнала на включение вытяжки Y1, когда горит хотя бы одна из горелок X1 или X2 или X3 или X4.

2

Реализовать схему подачи сигнала на включение режущего устройства Y1, при поступлении сигнала от датчика наличия металла Х1, и сигнала на разрешение реза Х2, при этом должен отсутствовать сигнал Х3 сигнализирующий о неполадках режущего устройства.

3

Реализовать схему подачи сигнала на отключение режущего устройства Y1, при поступлении сигнала об отмене реза Х1, или сигнала аварии от аварийного датчика Х2. В случае получения сигнала от аварийного датчика Х2 необходимо включить аварийную сигнализацию Y2 и отключить питание режущего инструмента Y 3

4

Реализовать схему подачи сигнала на включение аварийной сигнализации Y1, ели воздухонагреватели Х1 и Х2 работают одновременно, или одновременно отключены. При этом в случае если отключен воздухонагреватель Х2 и включена сигнализация Y1 подать сигнал на пост оператора Y2.

5

Реализовать схему подачи сигнала на включение турбины Y1 при нажатии кнопки Х1, при этом необходимо подать искру Y2 чтобы зажечь горелку газового котла. Если сигнал отсутствует сигнал от ионизатора Х2, или нет газа Х3, - горелку не поджигать и не включать турбину.

6

Реализовать схему подачи сигнала на включение сигнализации Y1, в случае если пропал сигнал от датчика закрытой двери Х1, или датчик закрытого окна Х2. Если при этом также сработал датчик дыма Х3, то не включать сигнализацию, а включить противопожарную систему Y2

7

Реализовать схему подачи управления семафором. Причем сигнал подается комбинацией переключателей Х1, Х2 . В зависимости от комбинации срабатывают семафоры Y1, Y2, Y3 или Y4.

8

Реализовать схему включения холодильной установки Y1 в случае получения сигнала от датчика температуры Х1 настроенного на +10 градусов Цельсия, и отключения Y1 когда температура достигнет отметки Х2 0 градусов Цельсия.

9

Реализовать схему двухразрядного дешифратора из двоичного кода в единичный код.

10

Разработать схему 3-х разрядного шифратора единичного кода в двоичный.

Примітка: вважати включеним станом, сигналом від датчика, ввімкнутим перемикачем – логічну 1. До усіх протилежних станів слід віднести логічний 0.

Зміст


  1. Робоча програма дисципліни…………………………………………3

  2. Індивідуальне завдання……………………………………………….7

  3. Методичні вказівки щодо виконання індивідуального завдання…..7

  4. Варіанти індивідуальних завдань…………………………………….7





База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка