Giáo trình thiết bị và hệ thống tự động (nghề tự động hoá trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG NGHỀ: TỰ ĐỘNG HĨA TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm…… Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Thiết bị hệ thống tự động lĩnh vực quan trọng ngành tự động hóa, nơi kết hợp sáng tạo kiến thức chuyên môn để tạo điều khiển lập trình thiết bị vơ đa dạng tiên tiến Những chuyên gia tự động hóa đóng vai trò trung tâm việc phát triển thiết bị điện tử thông minh, từ sản phẩm gia dụng thông thường đến hệ thống tự động cao cấp Trong ngành công nghiệp đại, việc sử dụng thiết bị tự động hóa ngày trở nên phổ biến thiếu Các thiết bị tự động hóa ngày địi hỏi nhỏ gọn, tiết kiệm lượng, tích hợp nhiều chức đáng tin cậy Chính vậy, Thiết bị hệ thống tự động phải đảm bảo linh kiện đường dẫn mạch tối ưu hóa cho hoạt động hiệu ổn định Ở Việt Nam có nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập Thiết bị hệ thống tự động biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành tự động hóa Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Thiết bị hệ thống tự động biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Thiết bị hệ thống tự động phục vụ cho cơng tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ 22 chương trình đào tạo nghề Tự động hóa cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề MỤC LỤC NỘI DUNG Chương 1: Các khái niệm Mục tiêu bài: Nội dung bài: 2.1 Giới thiệu cấu trúc môn học 2.2 Định nghĩa – phân loại hệ thống tự động 2.3 Đặc tính hệ thống tự động Chương 2: Thiết bị công suất chấp hành Mục tiêu bài: Nội dung 2.1 2.2 2.3 2.4 TRANG 11 11 11 12 13 14 15 15 15 Giới thiệu Các loại động cơng nghiệp Thiết bị phần tử khí nén Thiết bị phần tử thủy lực 16 17 17 18 Chương 3: Các điều khiển công nghiệp 19 Mục tiêu bài: Nội dung 19 19 2.1 Giới thiệu 2.2 Bộ điều khiển dùng relay 2.3 Bộ điều khiển dùng PLC 2.4 Bộ điều khiển dùng vi xử lý 2.5 Bộ điều khiển dùng máy tính 19 20 21 22 23 Chương 4: Các thiết bị giao tiếp người – máy (HMI) 25 Mục tiêu bài: Nội dung 25 25 2.1 Giới thiệu 2.2 Thiết bị hiển thị vận hành 2.3 Thiết bị cảm ứng 26 29 32 Chương 5: Các hệ thống điều khiển thông dụng công nghiệp 35 Mục tiêu bài: 35 Nội dung 2.1 2.2 2.3 35 Hệ thống điều khiển nhiệt độ Hệ thống điều khiển vị trí, tốc độ Hệ thống điều khiển trình (lưu lượng, áp suất) Tài liệu tham khảo: 37 41 52 55 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Thiết bị hệ thống tự động Mã mô đun: MĐ 22 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị Mơn học: - Vị trí: Mơ đun bổ trí sau học xong môn Trang bị điện học song song với môn học Vi điều khiển học trước môn học , mô đun chuyên môn khác - Tính chất: Là mơn học Kỹ thuật sơ , thuộc môn học đào tạo nghề bắt buộc - Ý nghĩa, vai trị: Mơn học Thiết bị hệ thống tự động đóng vai trị quan trọng trình học tập nghiên cứu lĩnh vựctự động hóa Nó cung cấp cho học viên kiến thức kỹ cần thiết Trong khóa học này, sinh viên học phương pháp để thiết kế, vận hành bảo trì hệ thống thiết bị tự động Các chủ đề trình bày hình thức lý thuyết thực hành, giúp sinh viên có hội tiếp cận với thiết bị điện tử thực tế công nghệ tiên tiến - Đối tượng: Áp dụng cho học sinh trình độ trung cấp nghề Tự động hóa + kiến thức: A1 Trình bày chức ứng dụng cảm biến, thiết bị đo lường điều khiển; A2.Trình bày nguyên lý hoạt động mạch điện tử bản; A3 Trình bày nguyên lý hoạt động, chức ứng dụng cấu chấp hành thiết bị tự động chuyên dùng; + kỹ năng: B1 Nhận dạng, phân loại sử dụng cảm biến, thiết bị đo lường điều khiển; B2 Lắp ráp mạch điện tử bản; B3 Đấu nối vận hành điều khiển với thiết bị ngoại vi; + Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập công việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Thiết bị hệ thống tự động Mã Thời gian học tập (giờ) MH/ Trong Thực Lý hành/ thực Kiểm thuyết tập/thí tra nghiệm/bài tập Số tín Tổng số 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 30 15 13 MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất 30 24 MH 04 Giáo dục quốc phòng an ninh 45 21 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chuyên môn II ngành nghề II.1 Môn học, mô đun sở 90 30 56 77 24 1668 435 468 185 1088 214 112 36 MH 07 Kỹ thuật an toàn lao động 30 21 MH 08 Nguyên lý máy - chi tiết máy 45 31 10 MH 09 Điện kỹ thuật 30 21 MH 10 Vẽ kỹ thuật 30 15 13 MĐ 11 Máy điện 90 35 49 MĐ 12 Điện 60 23 31 MĐ 13 Kỹ thuật điện tử 60 13 43 MĐ 14 AutoCAD 60 18 36 MĐ 15 Kỹ thuật nguội 30 19 53 1233 283 874 76 MĐ I II.2 Tên mô đun, môn học Các môn học chung/đại cương Môn học, mô đun chuyên môn Mã Thời gian học tập (giờ) Số tín Tổng số MĐ 16 Kỹ thuật số 75 MĐ 17 Kỹ thuật cảm biến MĐ 18 Điện tử công suất MH/ Kiểm tra 20 Trong Thực hành/ thực tập/thí 49 45 15 27 45 15 28 MĐ 19 PLC 90 26 56 MĐ 20 PLC nâng cao 60 10 42 MĐ 21 Trang bị điện 120 28 84 MĐ 22 Thiết bị hệ thống tự động 90 26 58 MĐ 23 Vi điều khiển 90 26 57 MĐ 24 Gia công khí máy cơng cụ 75 24 48 MĐ 25 Điều khiển khí nén - thủy lực 90 30 55 MĐ 26 Lắp đặt vận hành hệ thống điện tử 90 23 61 MĐ 27 Mạng truyền thông công nghiệp 75 25 46 MĐ 28 Thực tập tốt nghiệp 10 288 15 263 10 Tổng cộng 89 1923 562 1236 125 MĐ Tên mô đun, môn học Lý thuyết Chương trình chi tiết mơn học: stt Thời gian Tổng Lý Thực hành, thí số thuyết nghiệm, thảo luận, tập 4 Tên mô đun Kiể m tra Chương 1: Các khái niệm Chương 2: Thiết bị công suất chấp hành 20 13 Chương 3: Các điều khiển công nghiệp 20 14 Chương 4: Các thiết bị giao tiếp người – máy (HMI) 20 13 Chương 5: Các hệ thống điều khiển thông 26 18 dụng công nghiệp Cộng: 90 26 58 + Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính vào thực hành Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học:,máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, điện tử, hàn … 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế thiết bị tự động nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy môn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học Trọng số 40% 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Phương Hình thức Chuẩn đầu pháp kiểm tra đánh giá tổ chức Viết/ Tự luận/ A1, C1, C2 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết Tự luận/ A2, B1, C1, C2 thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp Vấn đáp A1, A2, A3, B1, học thực hành thực hành B2, C1, C2, mơ hình 4.2.3 Cách tính điểm Số cột Thời điểm kiểm tra Sau Sau 24 Sau 90 - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc môn học chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm môn học tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân, sau quy đổi sang điểm chữ điểm số theo Hướng dẫn thực môn học 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp nghề Hàn 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mô để minh họa tập ứng dụng * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo u cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hoàn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc môn học - Chủ động tổ chức thực tự học 10