Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления

 

 

 

«РАССМОТРЕНО» на заседании ЦК ________ протокол №_____________ от «____»__________201_г. Председатель ЦК _______________________ «_____»__________ 201_ г.

«СОГЛАСОВАНО» председатель МС _________Вишнякова Н.О. «_____»____________201_г.

«УТВЕРЖДАЮ» Заместитель  директора по ТО _____________ Макашина О.И. «______»____________201_ г.

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ

по ПМ.02. Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления

для специальности (профессии) среднего профессионального образования

220417 «Автоматические системы управления»

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1.      Паспорт комплекта КОС	3
2.      Результаты освоения профессионального модуля, подлежащие проверке	5
3.      Контрольно-оценочные материалы по МДК.02.01. «Технология эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления»	6
4.      Контрольно-оценочные материалы по МДК.02.02. «Технология эксплуатации электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»	48
5.      Контрольно-оценочные материалы для экзамена квалификационного	55
6.      Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля (вида профессиональной деятельности)	58

 

 

1.     Паспорт комплекта КОС

        1.1. Область применения

Комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проверки результатов освоения профессионального модуля  ПМ.02 «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления» основной профессиональной образовательной программы по специальности 220417 «Автоматические системы управления» в части овладения видом профессиональной деятельности (ВПД): «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления» в соответствии с программой профессионального модуля.

Результатом освоения профессионального модуля является готовность обучающегося к выполнению вида профессиональной деятельности «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления» и составляющих его профессиональных компетенций, а также общие компетенции, формирующиеся в процессе освоения ОПОП в целом.

Формой аттестации по профессиональному модулю является экзамен (квалификационный). Итогом экзамена является однозначное решение: «вид профессиональной деятельности освоен /не освоен».

 

Профессиональные компетенции:

ПК 2.1.  Выполнять работы по эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления с учетом специфики технологического процесса.

ПК 2.2. Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации.

ПК 2.3. Снимать и анализировать показания приборов.

Общие компетенции:

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять 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, обеспечивать сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

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

 

 1.2. Система контроля и оценки освоения программы профессионального модуля

     Система контроля и оценки освоения программы профессионального модуля включает следующие формы контроля и оценивания элементов профессионального модуля:

 

Элемент модуля	Форма контроля и оценивания
МДК.02.01. «Технология эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления»	Промежуточная аттестация	Текущий контроль
	Экзамен	Тестирование, теоретические и контрольные вопросы для контроля усвоения знаний. Оценка выполнения практических работ. Контроль выполнения домашних и самостоятельных работ.
МДК.02.02. «Технология эксплуатации электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»	Экзамен	Тестирование, теоретические и контрольные вопросы для контроля усвоения знаний. Оценка выполнения практических работ. Контроль выполнения домашних и самостоятельных работ.
Учебная практика	Дифференцированный зачет	Наблюдение и оценка выполнения работ при прохождении учебной практики
Производственная практика	Дифференцированный зачет	Оценка выполнения работ на производственной практике.
Итоговый контроль по ПМ 02. – квалификационный экзамен

 

 

 

 

2. Результаты освоения профессионального модуля, подлежащие проверке

Комплект КОС позволяет оценивать:

Освоение ПК, соответствующих ВПД, и ОК;

приобретение в ходе освоения ПМ практического опыта ведения кассовых операций;

освоение умений и усвоение знаний.

В результате аттестации по профессиональному модулю осуществляется комплексная проверка следующих профессиональных и общих компетенций:

 

Профессиональные и общие  компетенции, которые возможно сгруппировать для проверки	Показатели оценки результата	Средства проверки
ПК 2.1.  Выполнять работы по эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления с учетом специфики технологического процесса  ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять 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.	Выполнять работы по эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления с учетом специфики технологического процесса. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.	Выполнение теоретических  и практических заданий на экзамене по МДК. Выполнение теоретических  и практических заданий  на квалификационном экзамене по профессиональному модулю. Анализ содержания аттестационного листа и отчета по учебной практике, производственной практике.
ПК 2.2. Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации. 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, обеспечивать сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.	Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. Работать в коллективе и команде, обеспечивать сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.	Выполнение теоретических  и практических заданий на экзамене по МДК. Выполнение теоретических  и практических заданий  на квалификационном экзамене по профессиональному модулю. Анализ содержания аттестационного листа и отчета по учебной практике, производственной практике.
ПК 2.3. Снимать и анализировать показания приборов. ОК 7.Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за 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. ОК 10.Исполнять  воинскую  обязанность,  в  том  числе  с  применением полученных профессиональных знаний (для юношей)	Снимать и анализировать показания приборов. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).	Выполнение теоретических  и практических заданий на экзамене по МДК. Выполнение теоретических  и практических заданий  на квалификационном экзамене по профессиональному модулю. Анализ содержания аттестационного листа и отчета по учебной практике, производственной практике.

Приобретение в ходе освоения практического опыта ПМ.02 «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления» проверяется выполнением практических заданий в ходе текущей аттестации и путем наблюдения деятельности обучающегося на производственной практике и анализа документов, подтверждающих выполнение им соответствующих работ: аттестационного листа о прохождении практики; отчета по практике.

 

3. Контрольно-оценочные материалы по МДК.02.01.

«Технология эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления»

3.1. Контрольно-оценочные материалы для текущего контроля по МДК 02.01.

3.1.1 Вопросы для текущего контроля

Вопросы для контроля по теме «Основные понятия цели и принципы управления»:

1.      Объясните принципы управления?

2.      Какую классификацию имеют электроизмерительные приборы?

3.      Что такое точность измерительного прибора?

4.      Что лежит в основе действия электроизмерительного прибора?

5.      Объясните принцип электроизмерительного прибора.

6.      Назовите известные вам виды воздействий в ТАУ?

7.      Назовите известные вам виды сигналов в ТАУ?

8.      Какое преимущество имеет автоматизация?

9.      Какие недостатки имеет автоматизации

Вопросы для контроля по теме «Системы автоматического управления»:

1.      Какую классификацию имею САУ?

2.      Назовите известные вам математические модели САУ.

3.      Дайте определения, что такое система автоматического управления?

4.      Чем характеризуется свойства автоматической системы?

5.      Назовите известные вам виды САУ.

6.      Чем отличаются автоматическая система от автоматизированной системы управления?

Вопросы для контроля по теме «Автоматические системы контроля, управления и

регулирования»:

1.      Назовите известные вам виды сигналов и носителей сигналов?

2.      Дайте определения, что такое технологический процесс?

3.      Приборы используемые для измерения давления в современных технологических процессах

4.      Какие типы термометров по свойству термодинамического тела вы знаете?

5.      Как работают контактные термометры расширения?

6.      Что такое термометр сопротивления и каков принцип его работы?

7.      Как работают бесконтактные термометры?

8.      Объясните принцип работы термоэлектрического термометра.

9.      На чем основан принцип действия манометрических термометров?

10.  Какие существуют манометрические термометры?

11.  Принцип действия пирометров излучения.

Вопросы для контроля по теме «Датчики»:

1.      Что такое датчик?

2.      Назначение и классификация датчиков.

3.      Какие элементы автоматического управления называются первичными преобразователями.

4.      Какие основные параметры электрических датчиков?

5.      Объясните принцип действия фотоэлектрических датчиков?

6.      На чем основаны методы измерений величин давления?

7.      Какие достоинства и недостатки фотодатчиков?

8.      В чем заключается достоинства и недостатки тензометрического датчика?

9.      Назначение и конструкция простейшего фотодатчика?

Вопросы для контроля по теме «Переключающие элементы и устройства»:

1.      Дайте определения реле?

2.      По каким признакам классифицируются реле?

3.      Опишите конструкцию и принцип действия электромагнитных реле.

4.      Каковы особенности эксплуатации электромагнитного реле постоянного тока?

5.      Назовите и охарактеризуйте типы электромагнитных реле, используемых в аппаратуре автоматизации.

6.      Поясните принцип действия нейтрального реле.

7.      Какими магнитными свойствами должны обладать якорь, сердечник и ярмо реле?

8.      Для чего в составе магнитной системы реле используется диамагнетик?

9.      Перечислите преимущества полупроводниковых приборов релейного действия по сравнению с контактными реле.

10.  Переключение, каких контактов опаснее для контактов (переменного или постоянного тока), почему?

Вопросы для контроля по теме «Исполнительные элементы»:

1.      Какие методы и средства измерений и сигнализации уровня жидкости применяются в промышленности?

2.      На какие основные группы по принципу измерения делятся уровнемеры?

3.      Какие обозначения имеют приборы взрывозащищенного исполнения?

4.      Поясните устройство радиоизотопного уровнемера?

5.      Каковы принцип действия и устройство дифференциальных манометров?

6.      Каковы принцип действия и устройство пьезометрических приборов?

Вопросы для контроля по теме «Эксплуатация систем автоматизации»:

1.      Что такое анализатор и какие показатели он оценивает?

2.      Чем характеризуется состав и физико-математические свойства газов и жидкостей?

3.      Какие блоки включает в себя автоматический анализатор?

4.      Какие анализаторы газов нашли применение в промышленности?

5.      В чем заключается термохимический метод анализа вещества?

6.      Каковы принцип и схема механического газоанализатора?

7.      Поясните принцип действия магнитных газоанализаторов?

8.      Какие газоанализаторы используют для автоматической сигнализации и определения взрывоопасных газов?

9.      На каком принципе работают оптико-акустические газоанализаторы?

10.  Назначение концентратомеров.

Вопросы для контроля по теме «Эксплуатация приборов температуры»:

1.      Перечислите основные типы исполнительных механизмов по виду используемой энергии

2.      Поясните назначение основных элементов механизма типа КДУ?

3.      Поясните принцип действия программного реле времени типа ВС-10?

4.      Перечислите, какие операции реализуются логические элементы?

 

 

3.1.2 Тесты для текущего контроля

Тест по теме «Основные неисправности и способы их устранения в исполнительных механизмах типа НЭО»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа.

1).Исполнительные механизмы типа НЭО относятся к:

     1. пневматическим исполнительным механизмам.

     2. гидравлическим механизмам.

     3. электрическим исполнительным механизмам.

2).Электрические исполнительные механизмы подразделяются:

      1.  – электромагнитные и электродвигательные

      2. – электрогидравлические

      3. – пневматические

      4. – гидравлические

3).Высота установки исполнительного механизма.

1. 1500 мм
2. 800 мм
3. 500 мм
4. 1000 мм

4).В электромагнитных исполнительных механизмах обеспечивается незначительный ход  выходного элемента в пределах:

1. 40 мм
2. 20 – 30 мм
3. 5 – 10 мм
4. 10 – 15 мм

5).По виду движения прибора исполнительные механизмы делятся на:

1. однооборотные, многооборотные и прямоходные
2. однооборотные и многооборотные
3. однооборотные и прямоходные

6).Система сочинения механизма с поворотной заслонкой позволяет перемещать заслонку на:

1.      120˚

2.      90˚

3.      60˚

4.      50˚

 

Ключ к тесту:

1	3
2	1
3	2
4	4
5	1
6

 

Тест по теме «Радиоизмерительные приборы»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа

1.Укажите последовательность ремонта радиоизмерительных приборов.

А-устанавливается факт неработоспособности

Б-определяется отказ логически блок (модуль)

В-выявляются неисправные электроэлементы (ЭРЭ)

Г-восстанавливаются вышедшие из строя блоки

Е-производится контроль работоспособности  устройства

З-Устанавливается факт неработоспособности

2.Несправности подразделить в РИП.

1. механически

2. электрические

3. механические и электрические

3.После, какого пункта “проводится” контроль работоспособности устройства.

1. проводится проверка отремонтированного устройства

2. восстановлено вышедшие из строя блоки

3. устанавливается факт неработоспособности

4. Определяется оказывающий блок модуль

4.Транспорты используются в аналоговых:

1. ЭУ

2. УЭР

3. РУЭ

4. РЭУ

5.Какие интегральные микросхемы относятся к активным:

1. ИМС

2. МИС

3. ИСМ и ИМС

4. СИМ

 

Ключ к тесту:

1	Б,Г,Е,В,З,А
2	3
3	2
4	4
5	1

 

Тест по теме «Техника безопасности перед началом работы»

Выберите из предложенных один правильный вариант ответа

1)      Какая из классов относятся к помещениям, где могут образоваться горючие пары и газы, имеющие нижний придел воспламеняемости (15%и более)?

А)    B-1б

Б)     В-1

В)    В-П

Г)     В-1г

2)      Проверка знаний, аттестация, проводится комиссией с участием представителя государственного представителя технического  надзора. Проверяется периодически:

А)    Руководители и специалисты-1 раз в год, рабочие- 1 раз в 12 месяцев;

Б)     Руководители и специалисты-1 раз в 2 года, рабочие- 1 раз в 10 месяцев;

В)    Руководители и специалисты-1 раз в год, рабочие- 1 раз в 11 месяцев;

Г)     Руководители и специалисты-1 раз в 3 года, рабочие- 1 раз в 12 месяцев;

3)      Выберите неверное утверждение:

А)    Наряд заполняет ответственный руководитель в двух экземплярах;

Б)     Наряд действителен на срок не более одного дня;

В)    Допускающий обязан проверить состав бригады согласно народу;

Г)     После ежедневного окончание работ наряд с подписью ответственных лиц должен сдаваться дежурному или ответственному производителю работ.

4)      Работа в ёмкостях (колодцах) должны выполняться не менее, чем:

А)    Пятью рабочими;

Б)     Четырьмя рабочими;

В)    Тремя рабочими;

Г)     Двумя рабочими.

5)      Какой из инструктажей проводится не реже 1 раз в 6 месяцев (а для работ повышенной опасности раз в 3 месяца)

А)    Первичный;

Б)     Целевой;

В)    Повторный;

Г)     Инструктаж на рабочем месте.

 

Ключ к тесту:

1	А
2	Г
3	Б
4	Г
5	В

 

 

Тест по теме «Электрические измерения»

1. Можно ли магнитоэлектрический прибор использовать для измерений в цепях переменного тока?

а)  да

б) нет

в) можно, если ввести добавочное сопротивление

г) можно, если прибор подключить через выпрямительную систему.

2. Что показывает ваттметр, включенный в первичную цепь трансформатора, если вторичная цепь разомкнута.

а) потери энергии в сердечнике трансформатора.

б) потери энергии в первичной обмотке трансформатора.

в) потери энергии в обмотках трансформатора.

3. Какое сопротивление должен иметь вольтметр?

а) малое

б) большое

в) зависит от системы прибора.

4. В чем принципиальное отличие трансформатора от автотрансформатора?

а) малым коэффициентом трансформации.

б) возможностью изменения коэффициента трансформации.

в) электрическим соединением первичной и вторичной цепи.

г) меньшими размерами сердечника.

5. Какое сопротивление должен иметь амперметр?

а) малое б) большое

в) зависит от системы прибора.

6. На чем основан принцип действия прибора магнитоэлектрической системы?

а) на взаимодействии магнитного поля катушки и ферромагнитного сердечника

б) на взаимодействии проводников с током

в) на взаимодействии электрически заряженных тел.

7. Какой класс точности прибора 1,0. Чему равна приведенная погрешность?

а) 1,0.                    б) 0,1.                в) 1%.                г) +1%.

8. Шкала амперметра 0 – 15 А. Этим амперметром измерены токи 3 и 12 А. Какое измерение точнее?

а) точность измерений одинакова

б) первое измерение точнее, чем второе

в) второе измерение точнее, чем первое

г) задача не определена, т. к. неизвестен класс точности прибора.

9. Какой системы амперметры и вольтметры имеют равномерную шкалу?

а) магнитоэлектрической

б) электромагнитной

в) электродинамической.

10. Как расширяют пределы измерения амперметров?

а) подключением шунта

б) подключением добавочного сопротивления

в) включением двух амперметров последовательно

г) включением амперметров параллельно.

 

Тест №1

1. г)

2.б)

3.в)

4.в)

5.а)

6.а)

7.в)

8.в)

9.а)

10.а)

 

3.1.3 Практическая работа для текущего контроля

Задания для практических работ

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 1

Основные неисправности логометров

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Показания прибора занижены
Показания прибора завышены
Стрелка прибора резко перемещается влево или вправо

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора

Вариант 2

Основные неисправности регистрирующих приборов для измерения температуры

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Стрелка прибора резко идет к началу шкалы (до упора)
Значительная погрешность измерений
Стрелка прибора не реагирует на входной сигнал датчика

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 3

Основные неисправности регистрирующих приборов для измерения давления

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Показания прибора полностью отсутствуют
Резкие скачки измерительной стрелки
Не работает электродвигатель привода диаграммы

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 4

Основные неисправности пружинных манометров

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Погрешность манометра выше класса точности
Показания прибора изменяются скачкообразно в нескольких точках шкалы
Измерительная стрелка задевает за циферблат или стекло, создавая вариацию показаний

 

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 5

Основные неисправности поплавковых уровнемеров

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Прибор не реагирует на изменение уровня
Показания прибора не соответствуют действительному уровню контролируемой жидкости
Отсутствует сигнализация заданного уровня среды

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 6

Основные неисправности промежуточных реле и реле времени

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Контакты реле срабатывают нечетко
Не работает выдержка времени
Полная разрегулировка контактов

 

 

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 7

Основные неисправности промежуточных пневматического регулятора ИТС – 712р

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Прибор вяло реагирует на изменение регулируемого парометра
Регулятор не формирует выходного давления
Регулятор периодически выдает автоколебания при отсутствии возмущения регулируемой величины

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 8

Основные неисправности механизма КДУ

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
При получении команды привод не работает
Колонка и сервомотор не включаются, стрелка указателя положения стоит на нуле
Колонка и сервомотор не работаю; двигатель гудит и нагревается

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 9

Основные неисправности в исполнительных механизмах типа МЭО

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
При включении механизм не работает
Механизм работает вяло
Не срабатывает микровыключатель

 

 

ЗАДАНИЕ № 1

Текст задания: Выполнить монтаж, наладку, регулировку, юстировку контрольно – измерительных приборов средней сложности и средств автоматики.

ЗАДАНИЕ № 2

Текст задания: Заполните таблицу неисправностей прибора.

Вариант 10

Основные неисправности пневматических мембранных исполнительных механизмов

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Неравномерность штока клапана
Шток клапана перемещается рывками
Вялая работа клапана

 

 

ЗАДАНИЕ № 3.

Текст задания: Провести испытания отремонтированных контрольно – измерительных приборов и систем автоматики.

 

3.1.4 Лабораторные работы для текущего контроля

Лабораторная работа № 1

«Изучение принципов работы и использования триггеров»

            Цель работы: изучить особенности функционирования асинхронного и синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ, D-триггера, JK-триггера и их возможных применений.

            Описание используемых триггеров

            Лабораторная работа выполняется с использованием RS-триггеров, собранных на элементах И-НЕ и микросхем К155ТМ2 (D-триггеры) и К155ТВ1 (JK-триггер) или их аналогов при выполнении работы на компьютере: 74LS74 (7474) и 74LS72 (7472)  соответственно. Возможно применение и других моделей D-триггеров и JK-триггеров без привязки к конкретным сериям элементов, которые имеются в библиотеке цифровых элементов «Digital». Условные обозначения используемых микросхем и моделей приводятся ниже.

            На рисунке 1 предложена схема асинхронного RS-триггера, поведение которого необходимо изучить, и его условное обозначение. Можно заметить, что запрещённой комбинацией входных сигналов является S=R=0, что приводит к появлению на обоих выходах уровней логической единицы.

            Рис. 1. Схема и условное графическое обозначение асинхронного

            RS-триггера

            На рисунке 2 предложена схема и условное обозначение синхронногоRS-триггера на элементах И-НЕ. Триггер принимает информацию с входов Rи S при единичном уровне на синхронизирующем входе C.  Активным уровнем по всем входам будет уровень логической единицы.

 

Рис. 2. Схема и условное графическое обозначение синхронного

            RS-триггера

            На рисунке 3 предложены условные обозначения синхронного D-триггера микросхемы К155ТМ2 (а), модели микросхемы иностранного аналога 74LS74 (б) и модели D-триггера (в), не привязанной к конкретной серии элементов. Но эта модель соответствует по выполняемым функциям изучаемомуD-триггеру, имеющему асинхронные S (вход сверху условного обозначения) и R (вход снизу условного обозначения) входы с активными нулями и принимающему сигнал с входа D при наличии на входе синхронизации нарастающего фронта.

            Рис. 3. Условные обозначения D-триггера микросхемы К155ТМ2 (а),

            иностранного эквивалента 7474 (б) и модели исследуемого триггера (в)

            На рисунке 4 предложены условные обозначения JK-триггера микросхемы К155ТВ1 (а), модели микросхемы иностранного аналога 74LS72 (б) и модели JK-триггера (в), не привязанной к конкретной серии элементов и имеющей в отличии от упомянутых микросхем по одному входу J и K. Если в микросхемах К155ТВ1 и 7472 используются для подачи сигналов не все три входа J или три входа K, то на свободные входы необходимо подать уровень логической единицы. Асинхронные входы обладают максимальным приоритетом. То есть подача активного сигнала на один из асинхронных входов должна приводить к блокировке синхронных входов

 

 

Рис. 4. Условные обозначения JK-триггера микросхемы К155ТВ1 (а),

            иностранного эквивалента 7472 (б) и модели исследуемого триггера (в)

            Задание для подготовки к выполнению лабораторной работы

            Изучить теоретический материал по лекциям. Составить временные диаграммы изучаемых триггеров с учётом номера варианта, таблицы 1 и рисунка входных сигналов (рис. 5) при изучении работы триггеров в статике (входные информационные сигналы формируются тумблерами, а синхронизирующие сигналы с помощью кнопок,схемами при работе на стенде).

 

Рис. 5. Временные диаграммы вспомогательных сигналов .

Сигнал «c» используется в качестве синхросигнала в синхронных триггерах, а остальные сигналы используются в качестве информационных при построении поведения изучаемых триггеров. Если поведение триггеров изучается в динамике, то с учётом варианта необходимо определить, какой входной сигнал следует использовать в качестве сигнала синхронизации осциллографа.

                Для каждого пункта в отчёте записать задание с учётом номера, предложить схемы изучаемых триггеров, таблицы переходов, определить

запрещённые комбинации входных сигналов, если они есть, построить временные диаграммы в статике, описать особенности работы триггеров.

Порядок выполнения работы

            1. Изучение особенностей функционирования асинхронного RS-триггера на элементах И-НЕ.

а) Собрать асинхронный RS- триггер на элементах И-НЕ (см. рис. 1), формируя информационные сигналы R и S от тумблеров и выводя на индикацию как выходы, так и входы триггера. Используя таблицу переходов, проверить функционирование триггера. Обратить внимание на запрещенную комбинацию входных сигналов. К каким уровням она приводит на выходах триггера? Объясните в отчёте наблюдаемые на выходах сигналы. Проверить функционирование триггера с помощью временных диаграмм, построенных для данного триггера в процессе подготовки к лабораторной работе, убедиться в правильности построенных диаграмм.

            Таблица 1

Вариант	Входные сигналы триггеров	Вариант	Входные сигналы триггеров
1	S=D=J=a	7	S=D=J=e
	R=K=b		R=K=b
2	S =J=a	8	S =J=d
	R=K=D=d		R=K=D=e
3	S=J=e	9	S=D=J=e
	R=K=D=a		R=K=f
4	S=D=J=f	10	S=D=J=f
	R=K=a		R=K=g
5	S=D=J=g	11	S=D=J=g
	R=K=a		R=K=e
6	S=D=J=b	12	S=D=J=f
	R=K=d		R=K=b

 

б)* Проверить функционирование асинхронного триггера  в динамике, используя в качестве сигналов S и R импульсы генератора стенда (например, S=F2, R=F8). Построить временные диаграммы входных сигналов (входы S и R) и обоих выходных сигналов с учётом взаимного расположения всех сигналов в реальном времени. При этом целесообразно сначала изобразить входной сигнал с минимальной частотой, затем под  ним второй входной

 

сигнал, затем оба выходных сигнала. Определить интервалы времени, где триггер оказывается в запрещённом состоянии, и отметить их каким-либо образом. Измерить задержки срабатывания триггера от фронта входного сигнала, который вызвал переход триггера в противоположное состояние, до соответствующего фронта выходного сигнала, стрелкой указав измеряемый интервал.

Пронаблюдать явление генерации в триггере при подаче импульсной последовательности одновременно на входы S и R (S=R). Если генерация не наблюдается, то можно увеличить возможность её появления. Для этого достаточно последовательно с выходом каждого элемента И-НЕ триггера ввести дополнительно неинвертирующие цепочки из двух инверторов каждая. В отчёт записать результаты испытаний триггера.

2. Изучение особенностей функционирования синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ.

Собрать синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ (см. рис. 2), формируя информационные сигналы с помощью тумблеров, а синхросигнал сформировать с помощью кнопки. Проверить функционирование триггера по таблице переходов и временным диаграммам, построенным при подготовке к занятию с учётом варианта и таблицы 6. Обратите внимание на запрещённую комбинацию  входных сигналов и на поведение триггера при этом.

3. Изучение особенностей функционирования синхронного D-триггера с асинхронными входами R и S.

Изучить работу микросхемы К155ТМ2 в статике, построив таблицы переходов для входа D и асинхронных входов R и S. При подаче активного сигнала на любой асинхронный вход попробуйте записать информацию в триггер по синхронному входу D и по результатам эксперимента сделайте выводы, записав их в отчёте по лабораторной работе. Проверить работоспособность триггера с помощью временных диаграмм, построенных при подготовке к занятию. Обратить внимание на особенности приёма информации с входа D.

4. Изучение особенности функционирования JK-триггера с асинхронными входами R и S.

Исследовать поведение микросхемы К155ТВ1, построив таблицы переходов как для J и K входов, так и для асинхронных входов R и S. Попытайтесь записать информацию по синхронным входам при наличии активного сигнала на одном из асинхронных входов и сделайте выводы. Проверить  функционирование с помощью временных диаграмм. Обратите внимание на работу триггера в режиме T-триггера.

5. Предложите схемы асинхронных T-триггеров на D-триггере и JK-триггере и испытайте их работу при подаче импульсов на счётный вход от кнопки или от генератора стенда. Постройте временные диаграммы работы этих триггеров при воздействии на счётный вход трёх импульсов с учётом фронта переключения изучаемых триггеров.

6*. Синтезировать JK-триггер на базе D-триггера К155ТМ2 и мультиплексора К155КП2 и проверить его работоспособность на стенде. Представить схему в отчёте и объяснить её поведение.

            7*. Построить временные диаграммы (при подготовке к лабораторной работе дома) для предложенной в таблице 2 триггерной схемы с учётом предложенных на рисунке 6 входных сигналов в предположении указанных начальных состояний триггеров. При построении временных диаграмм считаем элементы идеальными. Усложнить схему цепью начального сброса в заданное исходное состояние сигналом R (рис. 6) в предположении использования в схеме триггеров типа К155ТМ2 и К155ТВ1. Собрать разработанную схему на стенде и, формируя сигнал синхронизации от кнопки, а сигнал сброса в заданное исходное состояние от тумблера или используя сигналы с генератора стенда, убедиться в правильности построенных временных диаграмм. При моделировании следует учесть тот факт, что инвертор, формирующий синхросигнал на некоторых предлагаемых схемах, имеет задержку, в модели соизмеримую с задержкой модели триггера. Это может привести к нарушению логики работы схемы. Чтобы обеспечить работу схемы с учётом теоретических рассуждений в предположении идеальности инвертора, достаточно в цепи синхронизации триггеров непосредственно от сигнала C ввести неинвертирующий логический элемент, например, коньюнктор. Подобная ситуация возможна и на реальных элементах. Представить результаты в отчёте.

            Рис. 6. Временные диаграммы входных сигналов триггерных схем

Таблица 2

вариант	схема	вариант	схема
1	Q2Q1Q0=011	7	Q2Q1Q0=010
2	Q2Q1Q0=101	8	Q2Q1Q0=101
3	Q2Q1Q0=101	9	Q2Q1Q0=110
4	Q2Q1Q0=011	10	Q2Q1Q0=110
5	Q2Q1Q0=010	11	Q2Q1Q0=101
6	Q2Q1Q0=011	12	Q2Q1Q0=001

 

 

Лабораторная работа № 2

«Изучение принципов работы и использования регистров»

 

            Цель работы: изучить принципы работы и способы применения регистров.

            Описание используемых микросхем

            В лабораторной работе используется четырёхразрядный регистр К155ИР1, условное обозначение которого представлено на рисунке 26,а. Регистр реализован на базе двухступенчатых триггеров, формирующих результат по заднему фронту сигнала синхронизации. Особенностью микросхемы является наличие двух входов синхронизации, каждый из которых активен при выполнении соответствующей микрооперации. Чтобы исключить паразитные явления, изменение информационных сигналов и режима работы следует производить при логическом нуле на обоих входах синхронизации.

            Рис. 7. Условное обозначение микросхемы К155ИР1 (а) и модели      регистра (б), на которой можно смоделировать работу отечественной      микросхемы

            В зависимости от значения управляющего сигнала E регистр может выполнять две микрооперации.

            Если E=1, то разрешается параллельный приём информации (WRITE- запись) с входов данных D0, D1, D2, D3 под действием спадающего фронта сигнала синхронизации CWR (сигнал CWR переходит из “1” в “0”). Выполняется микрооперация: RG:=D.

            Если E=0, то разрешается сдвиг хранимой информации вверх  (RG<) по заднему фронту сигнала синхронизации сдвига C>. Если считать при этом разряд RG3 за старший, то осуществляется правый сдвиг (RS) содержимого регистра на один разряд, то есть выполняется микрооперация: RG:=RS(RG,1).

Одновременно со сдвигом в освободившийся разряд RG3 примется информация с входа D3>.

            Если считать разряд RG3 за младший, то осуществляется левый сдвиг (LS) в сторону старших разрядов на один разряд: RG:=LS(RG,1).

            При изучении работы микросхемы допустимо на оба входа синхронизации одновременно подавать синхроимпульсы, поскольку активность входа зависит от уровня сигнала E.

            При  выполнении лабораторной работы на компьютере возможно применение микросхемы 74195, условное обозначение которой предложено на рисунке 7,б. Необходимо учитывать некоторые отличительные особенности микросхемы, которые приведут к несколько иным результатам, не совпадающим с результатами изучения микросхемы К155ИР1. Например, активным фронтом синхросигнала в микросхеме К155ИР1 является спадающий фронт, а в микросхеме 74195 – нарастающий, параллельная запись в первом случае производится по единичному уровню сигнала E, а в микросхеме 74195 – по нулю. Но это не является принципиальным отличием и может быть учтено применением в соответствующих цепях инверторов. Необходимым требованием при выполнении работы является понимание происходящих в микросхеме процессов и умение объяснить наблюдаемое. Информационные входы при параллельном приёме помечены метками A, B, C, D, которым соответствуют выходы: QA, QB, QC, QD. Подача на вход «CLR» нуля приводит к сбросу триггеров микросхемы в ноль. Поскольку в отечественной микросхеме асинхронный сброс не предусмотрен, на этот вход следует подавать пассивный уровень (единичный, то есть уровень логической единицы). При сдвиге поразрядно информация записывается с входов J и K, объединённых вместе. Вход синхронизации «CLK» по нарастающему фронту заставляет микросхему выполнять сдвиг информации сверху вниз, если на управляющем входе «SH/LD’» присутствует уровень логической единицы. Если на этом управляющем входе уровень нуля, то выполняется запись параллельно с входов параллельного приёма A, B, C, D. Пример включения микросхемы для знакомства с выполняемыми ею микрооперациями показан в файле «registr74195.ewb», а скорректированный вариант включения иностранной микросхемы с целью приближения по функциям к отечественной микросхеме К155ИР1, предложен в файле «registr74195=ir1.ewb».

            Используя сочетание регистра с комбинационным сумматором, можно расширить функциональные возможности регистра.  На рисунке 8 предложены условные обозначения отечественного и иностранного четырёхразрядного комбинационного сумматора.

Рис. 8. Условное графическое обозначение микросхемы четырёхразрядного сумматора К155ИМ3 (а) и модели иностранного аналога (б)

Если соединить микросхему К155ИР1 с  сумматором так, как показано в виде функциональной схемы на рисунке 9, то образуется накапливающий сумматор. При изучении накапливающего сумматора можно воспользоваться файлом «registr-summator.ewb».

 

            Рис. 9. Функциональная схема накапливающего регистра

            с указанием выполняемых микроопераций

Задание для подготовки к выполнению лабораторной работы

Изучить теоретический материал по лекциям.Построить временные диаграммы поведения регистра для тех пунктов порядка выполнения работы, в которых диаграммы  могут быть построены без проведения экспериментов. Построить принципиальную схему накапливающего сумматора на микросхемах К155ИР1 и К155ИМ3 или их иностранных эквивалентах ивременные диаграммы его работы с учётом задания в пункте 3 порядка выполнения работы.

Порядок выполнения работы

1. Изучение особенностей функционирования сдвигающего регистра и выполняемых им микроопераций.

Подключите к информационным входам и входу режима работы E микросхемы К155ИР1 тумблеры для формирования логических уровней, а на объединённые входы синхронизации подайте сигнал от кнопки стенда. Выходы микросхемы подключите к логическим индикаторам. Установите на информационных входах D[3/0] предложенное в таблице 3 число и при произвольном исходном состоянии регистра с помощью кнопки синхронизации, тумблера управления входом E и тумблера управления входом последовательного приёма информации D3> имитируйте показанные на рисунке  10 входные сигналы. В процессе формирования сигналов постройте временные диаграммы для всех выходов регистра. Объясните наблюдаемые сигналы, указав стрелками причинно-следственные связи. Укажите режимы работы регистра в разные моменты времени. 

            Таблица 3

Вариант	1	2	3	4	5	6
D[3/0]	1101	0011	1110	1010	0110	1100
Вариант	7	8	9	10	11	12
D[3/0]	1011	0110	0101	1001	0111	1110

 

            Рис. 10. Временные диаграммы управляющих сигналов

 

2. Изучение особенностей работы сдвигающего регистра в счётчике.

Подайте на входы D[3/0] нули, а выход RG0 соедините через инвертор с входом D3>. Синхросигнал сформируйте от кнопки. Подав на вход E логическую единицу, нажатием кнопки запишите во все разряды регистра нули. Изменив состояние сигнала E на противоположное, подайте с помощью кнопки 9 импульсов, контролируя поведение выходных сигналоврегистра. Постройте временные диаграммы синхросигнала, сигнала E и всех выходных сигналов регистра и объясните поведение.

 

3. Изучение особенностей работы накапливающего сумматора.

Соберите накапливающий сумматор (рис. 8) на стенде,  используя тумблеры для формирования числа B на входах сумматора и управляющего сигнала E на входе регистра. Подключите к выходам регистра и сумматора индикаторы состояния. Подайте на входы B сумматора число из таблицы 3. При E=0 запишите подачей четырёх импульсов ноль в регистр. Измените состояние сигнала Eна единичное. Подачей импульса на вход синхронизации запишите число в регистр. Обратите внимание на информацию, наблюдаемую на выходах регистра и сумматора. Объясните то, что видите. Подайте на входы B сумматора число 1101.  Подачей импульса на вход синхронизации запишите в регистр сумму. Предполагая исходное состояние регистра равным нулю, постройте временные диаграммы работы накапливающего сумматора, на которых изобразите два импульса синхронизации, сигнал E, информацию на входах B сумматора, на выходах регистра и сумматора. 

4. Изучение особенностей работы счётчика, построенного на базе накапливающего сумматора.

Превратите накапливающий сумматор в четырёхразрядный счётчик, который при подаче каждого импульса на синхронизирующий вход C выполняет предложенную в таблице 4 микрооперацию. Поясните работу счётчика временными диаграммами при произвольном исходном состоянии регистра и подаче двух импульсов синхронизации. Объясните предложенные временные диаграммы.

5*. Проектирование реверсивного счётчика

Используя схему накапливающего сумматора, на входах B предложите комбинационную схему, которая в зависимости от состояния дополнительного сигнала управления превращает схему в суммирующий или в вычитающий счётчик.  Счёту подлежат импульсы, поступающие на вход синхронизации регистра. В режиме суммирования каждый синхроимпульс должен увеличивать состояние регистра на единицу (выполняется микрооперация RG:=RG+1), а  в режиме вычитания – уменьшать на два (выполняется микрооперация RG:=RG-2). Определите, какой уровень сигнала надо подать на вход режима работы микросхемы регистра. Смоделируйте всю схему на компьютере с дополнительным управляющим входом, опишите поведение и постройте временные диаграммы работы.

            Таблица 4

Вариант	1	2	3	4	5	6
мко	RG=RG+3	RG=RG-3	RG=RG+2	RG=RG-2	RG=RG+1	RG=RG-1
Вариант	7	8	9	10	11	12
мко	RG=RG+4	RG=RG-4	RG=RG+5	RG=RG-5	RG=RG+6	RG=RG-6

мко – микрооперация

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ и использования счётчиков

            Цель работы: изучить принципы работы и способы применения двоичных счётчиков.

            Описание используемых микросхем

            В лабораторной работе используются микросхемы двоичных счётчиков с последовательным переносом К155ИЕ5 и с параллельным переносом К155ИЕ7.     

            Микросхема К155ИЕ5 (рис. 11,а) представляет сочетание T-триггера (T)  и двоичного счётчика на три разряда (CT2). Вход +1T является счётным входом T-триггера с выходом Q0, а вход +1CT является счётным входом трёхразрядного счётчика CT2 с выходами Q1, Q2,Q3. Для организации четырехразрядного счётчика необходимо соединить T-триггер и трёхразрядный счётчик цепью переноса, как показано на рисунке 11,а. Тогда вход +1T будет счётным входом четырёхразрядного счётчика. Конъюнкция единичных уровней на входах R приводит все триггеры в нулевое состояние.

            Рис. 11. Условное обозначение микросхемы К155ИЕ5 и её     

            иностранного аналога 7493

В микросхеме 7493 (рис. 11,б) T-триггер имеет вход CKA и выход QA, а счётчик имеет вход CKB с выходами QB, QC, QD. Входы R01 и R02 являются входами сброса в ноль.

Микросхема К155ИЕ7 представляет четырёхразрядный реверсивный счётчик с возможностью занесения параллельно четырёхразрядного числа (рис. 12,а). Суммирующий вход +1 одновременно со своей основной функцией является входом разрешения вычитания импульсов, поступающих по входу -1. Аналогично (только при подаче на вход -1 уровня логической единицы) счётчик будет подсуммировать импульсы, поступающие на вход +1. По входам данных D[3/0] в счётчик по нулевому уровню синхросигнала С может быть записано двоичное число. Уровнем логической единицы по входу R счётчик может быть сброшен в нуль. Если в режиме суммирования присостоянии счётчика 1111 поступает на суммирующий вход уровень нуля, то нулевой уровень формируется на выходе CR, являющемся выходом сигнала переноса в следующий разряд при сложении. Если в режиме вычитания при состоянии счётчика 0000 поступает на вычитающий вход уровень логического нуля, то нулевой уровень формируется на выходе заёмаBR, который является выходом сигнала переноса при вычитании. Микрооперация суммирования или вычитания выполняется по переднему фронту соответствующего входного сигнала.          

            Микросхема 74191 (рис. 12,б) не является аналогом отечественной микросхемы К155ИЕ7, но может быть использована для выполнения лабораторной работы. По нарастающему фронту синхросигнала «CLK» в зависимости от состояния сигнала «D/U’» счётчик суммирует или вычитает при наличии нуля на входе разрешения счёта (вход переноса) «CTEN», формируя на выходе «RCO» ноль при переносе, а на выходе «MAX/MIN» формирует признак переполнения. Параллельная загрузка реализуется при нуле на входе «LOAD». При выполнении работы на компьютере адаптируйте требования порядка выполнения к используемой микросхеме, если это необходимо.

 

            Рис. 12. Условное обозначение микросхемы К155ИЕ7 и иностранной          

            микросхемы реверсивного счётчика 74191

Задание для подготовки к выполнению лабораторной работы

Изучить теоретический материал. Построить временные диаграммы поведения счётчиков с учётом заданий на работу, если их поведение вам понятно, разработайте схему счётчика с произвольным модулем счёта и поясните его работу временными диаграммами.

Порядок выполнения работы

1. Изучение особенностей функционирования счётчиков на D-триггерах и JK-триггерах.

1.1. Построить двухразрядный суммирующий счётчик на D-триггерах К155ТМ2. Подавая на счётный вход импульсы, наблюдайте и объясните поведение счётчика. Постройте временные диаграммы работы.

1.2. Построить двухразрядный вычитающий счётчик на JK-триггерах К155ТВ1. Подавая на счётный вход импульсы, наблюдайте и объясните поведение счётчика. Постройте временные диаграммы работы.

2. Изучение особенностей работы микросхем счётчиков.

2.1. Изучение микросхемы К155ИЕ5. Соберите предложенную на рисунке 30 схему, подавая на счётный вход и на соединённые вместе входы сброса сигналы с моделей тумблеров. Выходы счётчика подключите к индикации. При подаче на вход R логической единицы  подайте несколько импульсов на счётный вход. Объясните наблюдаемую картину. При нуле на входе R подайте импульсы на счётный вход, постройте временные диаграммы поведения счётчика при подаче пяти импульсов и объясните работу.

2.2. Изучение микросхемы К155ИЕ7.

Наберите на входах параллельного занесения информации число, предложенное в таблице 3.  Кратковременной подачей на вход синхронизации при параллельном занесении логического нуля запишите это число в счётчик. Затем в режиме суммирования, если номер вашего варианта чётный, и вычитания, если номер вашего варианта нечётный, добейтесь переполнения счётчика. После переполнения измените направление счёта на противоположное и добейтесь переполнения в данном режиме. Постройте временные диаграммы поведения всех входных и выходных сигналов счётчика и объясните увиденное.

3. Изучение работы счётчика с произвольным модулем счёта.

Используя вход R, на основе К155ИЕ5 разработайте счётчик с основанием счёта, выбранным из таблицы 3.  Смоделируйте синтезированную схему и проверьте её работу. Постройте временные диаграммы.

 

Лабораторная работа № 4

«Проектирование простейших цифровых устройств»

            Цель работы: зная принципы работы основных узлов цифровой техники, попытаться решить одну из поставленных задач по проектированию простейшего устройства.

 

            Задание для подготовки к выполнению лабораторной работы

            Ставится задача проектирования одного из описанных ниже устройств, составление схемы устройства с использованием рекомендованных узлов или любых других, которые позволят решить задачу, описание работы разработанного устройства по составленной схеме и, желательно, моделирование на компьютере с предложением результатов работы модели и с комментарием. Моделирование позволяет представить результат копией рабочего стола и состояний сигналов на выходах представляющих интерес для пояснения работы узлов устройства. Если моделирование реализовать трудно, возможна разработка устройства (составление схемы устройства) с использованием отечественных или иностранных микросхем и детальное описание принципа работы устройства.

 

            Предлагаемые задачи

1. Разработать устройство преобразования двухразрядного десятичного числа в двоичный эквивалент.

Устройство строится с применением десятичных и двоичных счётчиков, которые могут быть найдены в библиотеке моделей счётчиков используемого программного продукта. Десятичные счётчики должны иметь возможность параллельного занесения исходного преобразуемого числа с моделей тумблеров по сигналу записи «LOAD», который одновременно сбрасывает в нулевое состояние выходные двоичные счётчики. Как только в десятичные счётчики окажется загружено не равное нулю число, схема должна быть автоматически настроена на приём импульсов с генератора импульсов, в роли которого может выступать модель тумблера. Под действием импульсов один из счётчиков начинает суммировать, а другой – начинает вычитать. В момент окончания преобразования схема перестаёт реагировать на счётные импульсы.Результат преобразования окажется в двоичном счётчике. Удобно использовать в схеме индикаторы информации в шестнадцатеричной системе для проверки правильности работы устройства. Вариант схемы формирования входной информации с индикаторами и управляющих сигналов предложен в файле «gen-slov-indik.ewb» (рисунок 13).

Рис. 13. Схема формирования сигналов при моделировании устройств

 

2. Разработать устройство преобразования семиразрядного двоичного числа в двухразрядный десятичный эквивалент.

Устройство строится с применением десятичных и двоичных счётчиков, которые могут быть найдены в библиотеке моделей счётчиков используемого программного продукта. Двоичные счётчики должны иметь возможность параллельного занесения исходного преобразуемого числа с моделей тумблеров по сигналу записи «LOAD», который одновременно сбрасывает в нулевое состояние выходные десятичные счётчики. Как только в двоичные счётчики окажется загружено не равное нулю число, схема должна быть автоматически настроена на приём импульсов с генератора импульсов, в роли которого может выступать модель тумблера. Под действием импульсов один из счётчиков начинает суммировать, а другой – начинает вычитать. В момент окончания преобразования схема перестаёт реагировать на счётные импульсы. Результат преобразования окажется в десятичном счётчике. Удобно использовать в схеме индикаторы информации в шестнадцатеричной системе для проверки правильности работы устройства.

3. Разработать устройство преобразования параллельного восьмиразрядного кода в последовательный код.

В устройстве с помощью тумблеров формируется параллельный код, на выходе формируется стоповый уровень единицы. При подаче импульсов устройство формирует на выходном проводе стартовый ноль, затем информационные разряды с тумблеров, после которых формируется стоповый уровень единицы. То есть передача осуществляется при подаче десяти импульсов на вход синхронизации. Простейшая схемная реализация предполагает применение мультиплексора и счётчика. Но возможны варианты. Удобно представить  параллельный код и временные диаграммы синхроимпульсов и последовательного кода с комментариями.

4. Разработать простейший цифровой замок.

Замок должен содержать 5 клавиш (тумблеров), с помощью которых вводится код открывания, и 4 тумблера для задания ключевого слова. Одна из пяти клавиш используется как управляющая, определяющая момент чтения набранной комбинации. Количество возможных программируемых комбинаций не более 16. Если набирается правильная комбинация нажатых клавиш, то замок формирует уровень единицы на первом выходе (открывание замка), а на втором – ноль. Если набрана неправильная комбинация, то на втором выходе формируется уровень единицы, что соответствует включению сирены на время нажатого состояния клавиши. При отсутствии нажатых клавиш и в процессе последовательного нажатия сигналов сирена не должна включаться.

Удобно для задания кодовой комбинации и срабатывания замка использовать мультиплексор и дешифратор. Возможны и другие решения.

5. Разработать комбинационный четырёхразрядный умножитель.

Умножитель принимает два четырёхразрядных двоичных числа и выдаёт на восьми выходах двоичный результат. Подавая, например, на входы числа Fh и Fh, получим на выходах E1h=225dec. (15*15=225). Умножитель строится на трёх комбинационных сумматорах и множестве конъюнкторов.

6. Разработайте на основе реверсивного счётчика устройство, которое под действием импульсов автоматически меняет направление счёта при достижении крайнего состояния: если достигли при сложении состояния 1111, то следующий входной импульс должен оказаться первым в режиме вычитания, а если при вычитании достигли состояния 0000, то следующий импульс должен начать процедуру суммирования.

Возможно применение RS-триггера для изменения направления счёта.

7. Разработайте устройство, которое принимает синхронно с импульсами синхронизации по четырём проводам двоичные числа D[3/0] и распределяет эти числа по четырём направлениям: A[3/0], B[3/0], E[3/0], F[3/0]. Поведение устройства поясняется временными диаграммами рисунка 14.

 

 

 

            Рис. 14. Временные диаграммы работы устройства

В состав устройства будет входить непременно двоичный счётчик, регистры  и комбинационная схема распределения информации по выходам.

8. Разработайте устройство, работа которого описывается временными диаграммами рисунка 15.

            Рис. 15. Временные диаграммы работы

По сигналу «Пуск» устройство приводится в исходное состояние, сохраняя состояние выходной шины «A[3/0]», и начинает реагировать на синхроимпульсы входа C. По первому импульсу оно записывает число D1 с входной шины D[3/0], по второму – подсуммирует к D1 число D2, а по третьему - выдаёт сумму на выходную шину A[3/0] и прекращает реагировать на импульсы синхросигнала до следующего сигнала «Пуск». Устройство будет содержать простейший счётчик, сумматор, регистры.

 

 

 

3.2.Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по МДК.02.01. «Технология эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления»

3.2.1. Перечень вопросов для экзамена.

 

1.Механизация, автоматизация производства, их задачи. 2.Роль автоматики в современном производстве. 3.Кибернетика, технологический процесс. 4.Объекты управления, виды управления. 5.Виды усилителей 6.Классификация систем автоматизации ТП 7. Процесс управления. Принципы управления объектом. 8. Виды сигналов. 9.Использование аналогового и дискретного сигналов 10.Основные задачи эксплуатации электрооборудования 11.Исполнительные механизмы в автоматических системах контроля. 12.Управления исполнительных механизмов в автоматических системах контроля 13.Организация эксплуатации электроустановок. 14.Каналы связи 15.Назначение и классификация датчиков 16.Основные параметры датчиков 17.Потенциометрические датчики 18.Конструкция, разновидности и схемы включения. 19.Тензометрические датчики 20.Требования безопасности в аварийных ситуациях  21.Конструкция и принцип действия датчиков 22. Исполнительные механизмы 23.Датчики реактивного сопротивления: индуктивные и емкостные 24.Назначение, конструкция и принцип действия 25.Пъезоэлектрический датчик 26.Конструкция, назначение и область применения. 27.Фотоэлектрические датчики 28.Назначение и конструкция простейшего фотодатчика 29. Классификация реле 30.Статические и динамические характеристики параметры реле 31.Электромагнитные реле постоянного тока (нейтральные и поляризованные) 32. Их конструкция и принцип работы  33.Особенности реле переменного тока 34.Меры безопасности при обслуживании средств автоматики на действующих установках химической отрасли 35.Бесконтактные переключающие устройства на транзисторах и тиристорах 36.Общие сведения о релейной защите.

 

3.2.2.      Экзаменационные билеты

Билет  1

1.Механизация, автоматизация производства, их задачи.

2.Роль автоматики в современном производстве.

Билет 2

1.Кибернетика, технологический процесс.

2.Объекты управления, виды управления.

Билет  3

1.Виды усилителей

2.Классификация систем автоматизации ТП

Билет  4

1. Процесс управления. Принципы управления объектом.

2. Виды сигналов.

Билет  5

1.Использование аналогового и дискретного сигналов

2.Основные задачи эксплуатации электрооборудования

Билет  6

1.Исполнительные механизмы в автоматических системах контроля.

2.Управления исполнительных механизмов в автоматических системах контроля

Билет  7

1.Организация эксплуатации электроустановок.

2.Каналы связи

Билет  8

1.Назначение и классификация датчиков

2.Основные параметры датчиков

Билет  9

1.Потенциометрические датчики

2.Конструкция, разновидности и схемы включения.

Билет  10

1.Тензометрические датчики

2.Требования безопасности в аварийных ситуациях 

Билет  11

1.Конструкция и принцип действия датчиков.

2. Исполнительные механизмы

Билет  12

1.Датчики реактивного сопротивления: индуктивные и емкостные

2.Назначение, конструкция и принцип действия

Билет  13

1.Пъезоэлектрический датчик

2.Конструкция, назначение и область применения.

Билет  14

1.Фотоэлектрические датчики

2.Назначение и конструкция простейшего фотодатчика

Билет  15

1.Классификация реле

2.Статические и динамические характеристики параметры реле

Билет 16

1.Электромагнитные реле постоянного тока (нейтральные и поляризованные)

2. Их конструкция и принцип работы 

Билет 17

1.Особенности реле переменного тока

2.Меры безопасности при обслуживании средств автоматики на действующих установках химической отрасли

Билет 18

1.Бесконтактные переключающие устройства на транзисторах и тиристорах

2.Общие сведения о релейной защите

 

 

4.Контрольно-оценочные материалы по МДК.02.02. ««Технология эксплуатации электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»

4.1.Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по МДК 02.02

 

4.1.1.Перечень вопросов для экзамена.

 

1.Паспорт станков

2.Сопроводительная документация

3.Электрические схемы

4.Датчик обратной связи

5.Автоматические линии на станках с ЧПУ

6.Основные требования к технологии и организации механической обработки в переналаживаемых АПС

7.Особенности разработки технологических процессов автоматизированной роботизированной сборки

8.Выбор технологического оборудования и промышленных роботов для автоматизированного производства

9.Выбор основного технологического оборудования

10.Выбор промышленных роботов для обслуживания технологического оборудования

11.Задачи автоматизации загрузки

12.Классификация заготовок

13.Назначение установки и закрепления заготовок

14.Ориентация заготовок на  станках

15.Зажимные устройства

16.Механизизированные зажимные устройства

17. Быстропереналаживаемые зажимные устройства

18.Какие существуют устройства для автоматической смены инструмента

19. Система ЧПУ металлорежущими станками

20. Микропроцессоры и мини ЭВМ в типовых структурах ЧПУ

21.Следящие и копировальные системы

22.Классификация систем ЧПУ

23.Задачи автоматизации загрузки

24. Датчик обратной связи

25. Классификация заготовок

26. Автоматические линии на станках с ЧПУ

27. Классификация систем ЧПУ

28. Система ЧПУ металлорежущими станками

29. Какие существуют устройства для автоматической смены инструмента

30. Зажимные устройства

31.Выбор основного технологического оборудования

32.Автоматические линии на станках с ЧПУ

33.Механизизированные зажимные устройства

34.Назначение установки и закрепления заготовок

 

 

4.1.2 Экзаменационные билеты

Билет  1

1.Паспорт станков

2.Сопроводительная документация

Билет 2

1.Электрические схемы

2.Датчик обратной связи

Билет  3

1.Автоматические линии на станках с ЧПУ

2.Основные требования к технологии и организации механической обработки в переналаживаемых АПС

Билет  4

1.Особенности разработки ТП автоматизированной роботизированной сборки

2.Выбор технологического оборудования и промышленных роботов для автоматизированного производства

Билет  5

1.Выбор основного технологического оборудования

2.Выбор промышленных роботов для обслуживания технологического оборудования

Билет  6

1.Задачи автоматизации загрузки

2.Классификация заготовок

Билет  7

1.Назначение установки и закрепления заготовок

2.Ориентация заготовок на  станках

Билет  8

1.Зажимные устройства

2.Механизизированные зажимные устройства

Билет  9

1. Быстропереналаживаемые зажимные устройства

2.Какие существуют устройства для автоматической смены инструмента

Билет  10

1. Система ЧПУ металлорежущими станками

2. Микропроцессоры и мини ЭВМ в типовых структурах ЧПУ

Билет  11

1.Следящие и копировальные системы

2.Классификация систем ЧПУ

Билет  12

1. Задачи автоматизации загрузки

2. Датчик обратной связи

Билет  13

1. Классификация заготовок

2. Автоматические линии на станках с ЧПУ

Билет 14

1. Классификация систем ЧПУ

2. Система ЧПУ металлорежущими станками

Билет 15

1. Какие существуют устройства для автоматической смены инструмента

2. Зажимные устройства

Билет 16

1.Выбор основного технологического оборудования

2.Автоматические линии на станках с ЧПУ

Билет 17

1.Механизизированные зажимные устройства

2. Назначение установки и закрепления заготовок

 

 

4.2. Контрольно-оценочные материалы для текущего контроля по МДК.01.02. «Технология эксплуатации электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»

Контрольные вопросы по теме: «Составление функциональных схем управления станков с ЧПУ».

1.Перечислите термины и понятия, необходимые для чтения и составления программ обработки и использования всех возможностей данного станка.

2.Каким образом осуществляется перемещение режимов?

3.Что такое размерная привязка, и какова методика ее осуществления?

4.В чем состоит расчет траектории инструмента?

5.Опишите порядок режима ввода программы.

6.В чем состоит расчет траектории инструмента?

7.Опишите порядок режима ввода программы.

8.Опишите порядок вывода программы.

9.Что принято считать исходной точкой?

10. В чем заключаются автоматический режим и его подрежимы?

11.Для чего он предназначен, и как осуществляется переход в этот режим?

Общие контрольные вопросы по темам:

«Конструктивные особенности схем электронного оборудования станков с ЧПУ»;

«Функциональные схемы систем управления и питания»;

«Техническая документация станка с ЧПУ».

1.Что такое покадровая отработка?

2.Что принято считать исходной точкой?

3. Что такое плавающий нуль?

4. Что такое станок “Электроника НЦ-31”?

5.Для чего предназначено устройство?

6.Какие вспомогательные и технологические функции выполняет?

7.Перечислите термины и понятия, необходимые для чтения и составления программ обработки и использования всех возможностей данного станка.

8.Что такое покадровая отработка?

9.Что такое станок “Электроника НЦ-31”?

10.Для чего предназначено устройство?

 

Общие контрольные вопросы по пройденным темам:

«Особенности электромонтажных работ на станках с ЧПУ».

«Система управления станками»;

«Монтаж механических, гидравлических, электрических и электронных устройств

токарного станка», «Испытание приборов».

1.Какие группы станков существуют?

2.Дайте классификацию металлообрабатывающих станков по нескольким параметрам.

3.Дайте определение станка с ЧПУ.

4.Перечислите достоинства данного станка.

5.Опишите порядок вывода программы.

6.В чем заключаются автоматический режим и его подрежимы?

7.Для чего он предназначен, и как осуществляется переход в этот режим?

8.Каким образом осуществляется перемещение режимов?

9.Что такое размерная привязка, и какова методика ее осуществления?

10. Какие вспомогательные и технологические функции выполняет?

Тематика заданий для самостоятоятельной  работы обучающихся по МДК.02.01

«Технология эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления»»

1.Подготовка программы автоматического формирования траектории инструмента при фрезеровании.

2.Работа с технической документацией.

3.Изучение электронного измерителя размера (кромкоискателя, датчика касания), по эксплуатационным документам.

4.Изучение универсального стрелочного индикатора, по эксплуатационным документам.

5.Работа с технической документацией.

Тематика заданий для самостоятоятельной  работы обучающихся по МДК.02.02

«Технология эксплуатации электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ»

1.Работа с технической документацией.

2.Выполнение расчетов по профилю дискового кулачка.

3.Построение графика перемещений, скоростей и ускорений толкателей кулачкового привода при наиболее распространенных законах их движения.

 

4.Изучение правил эксплуатации токарных станков с ЧПУ.

5.Составление таблицы типовых отказов и методов их устранения для фрезерных станков с ЧПУ.

6.Ознакомление с системой смазки станка, периодичностью, применяемыми материалами.

7.Составить карту смазки.

8.Изучение особенности эксплуатации и технического обслуживания многоцелевых станков с ЧПУ.

9.Изучение паспорта и руководства по эксплуатации станка с ЧПУ.

10.Освоение навыками безопасности труда и организацией рабочего места при техническое обслуживание станков.

11.Подготовка управляющих программ для токарных станков, оснащенных УЧПУ класса CNC.

12.Изучение цифровой индикации станков с ЧПУ, по эксплуатационным документам.

5. Контрольно-оценочные материалы для экзамена (квалификационного)

 

1.Выполнение задания:

- обращение в ходе задания к информационным источникам;

- рациональное распределение времени на выполнение задания (обязательно наличие следующих этапов выполнения задания: ознакомление с заданием и планирование работы; получение информации; подготовка продукта; рефлексия выполнения задания и коррекция подготовленного продукта перед сдачей).

2.Устное обоснование (защита выполненной работы)

 

Критерии оценки выполнения заданий:

Критерии оценки знаний студентов должны обеспечить объективный подход к выставлению оценок в соответствии с четырёх бальной шкалой (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно).

Оценки "отлично" заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, сис-тематическое и глубокое знание учебно-программного материала; умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой; усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка "отлично" выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины и их знаний для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала.

Оценки "хорошо" заслуживает студент, обнаруживший полное знание ма-териала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усво-ивший основную литературу, рекомендованную программой. Как правило, оценка "хорошо" выставляется студентам, показавшим систематический харак-тер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей профессиональной деятельности.

Оценки "удовлетворительно" заслуживает студент, обнаруживший зна-ние основного программного материала в объёме, необходимом для дальней-шей учебы и предстоящей работы по специальности, справляющийся с выпол-нением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литера-турой, рекомендованной программой. Как правило, оценка "удовлетворитель-но" выставляется студентам, допустившим погрешности в ответе на экзамене.

Оценка "неудовлетворительно" выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка "неудовлетворительно" выставляется студентам, которые не могут продолжить обучение без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине.

 

 

Литература для учащегося:

Основные источники:

1.      В.Ю.Шишмарев. «Автоматика».3-издание. М. Издательский центр. Академия, 2015.-276с.

2.      В.Ю.Шишмарев.   «Средства   измерения».   М.   Издательский   центр.

Академия, 2014.-315с.

3.      Н.В.Максимов, Т.Л.Партыка, И.И.Попов. «Технические средства информации». М. Форум-инфра, 2015.-375с.

4.      Н.В.Максимов, Т.Л.Партыка, И.И.Попов. «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем». М. Форум-инфра, 2015.-511с.

5. В.Н.Пантелеев, В.М.Прошин. «Основы автоматического управления». М. Издательский центр. Академия, 2014.-185с.

Дополнительные источники:

1.      Ю.М.Келим. «Типовые элементы систем автоматического управления». М.: Машиностроение,2002-378с.

2.      К.И.Котов, М.А.Шершевер. «Монтаж эксплуатация и ремонт автоматических устройств» М. Форум-инфра, 2002.-378с.

3.       В.Ю.Шишмарев. «Типовые элементы систем автоматического управления». М. Академия, 2004.-300с.

Отечественные журналы:

1.   КИП и автоматика обслуживания и ремонт.

2.   Мир измерений.

3.   Мир компьютерной автоматизации.

4.   Современные технологии автоматизации.

Интернет – ресурсы:

http://automation-system.ru/spravochnik-inzhenera/item/glava5/5-7.html http://www.toroid.ru/prianishnikovVA.html, http://www.moskatov.narod.ru/Electronic_technics.html,

 

6. Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля

(вида профессиональной деятельности)

Итоговый контроль освоения вида профессиональной деятельности Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления осуществляется на экзамене (квалификационном). Условием допуска к экзамену (квалификационному) является успешное освоение программы профессионального модуля: положительная аттестация по МДК 02.01 и МДК 02.02 и  учебной, производственной практике.

 Промежуточный контроль освоения профессионального модуля осуществляется при проведении экзаменов по МДК 02.01 и МДК 02.02, дифференцированных зачетов по учебной, производственной практике. 

Предметом оценки освоения МДК являются умения и знания. Экзамены по МДК 02.01 и МДК 02.02 проводятся для всех обучающихся и включают в себя: задания на знание основы автоматического управления, правила эксплуатации электронного оборудования и систем автоматического управления, назначение электронного оборудования и систем автоматического управления.

Предметом оценки по производственной практике является приобретение практического опыта, освоение общих и профессиональных компетенций.

Контроль и оценка по учебной практике проводится на основе аттестационного листа обучающегося с места прохождения практики, составленного и завизированного  ответственным лицом организации, представляемого в образовательное учреждение одновременно с отчетом по производственной практике. В аттестационном листе отражаются виды работ, выполненные обучающимся во время практики, их объем, качество выполнения в соответствии с требованиями нормативно-правовых актов организации, в которой проходила практика. Аттестационный лист предоставляется в образовательное учреждение с отчетом по производственной практике.

 

Вывод ВПД «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления» освоен/ не освоен.

Критерии оценки выполнения ПМ

   Профессиональные компетенции считаются освоенными при выполнении не менее 80% показателей. Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации производится в соответствии с универсальной шкалой.

Процент результативности (правильных ответов)	Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений (балл, отметка)
90-100	5 (отлично)
70-90	4 (хорошо)
50-70	3 (удовлетворительно)
Менее 50	2 (неудовлетворительно)

 

 

Скачано с www.znanio.ru