lan wynikowy Technik Mechatronik - Urządzenia i systemy mechatroniczne Klasa II - Ilość godzin = 37 tygodni x 2 godziny = 74 godzin Klasa III - Ilość godzin = 37 tygodnie x 4 godziny = 148 godzin Klasa IV - Ilość godzin = 32 tygodni x 4 godziny = 128 godzin ele ogólne kształcenia Uczeń powinien umieć: przeanalizować działanie napędów elektrycznych w urządzeniach i systemach mechatronicznych przeanalizować działanie elementów zasilających, sterujących i zabezpieczających w układach elektrycznych urządzeń i systemów mechatronicznych wyjaśnić działanie sensorów stosowanych w urządzeniach i systemów mechatronicznych dobrać na podstawie obliczeń oraz danych zamieszczonych w dokumentacji technicznej i katalogach, napędy elektryczne do urządzeń i systemów mechatronicznych dobrać na podstawie katalogów i dokumentacji technicznej aparaturę zabezpieczającą i łączeniową do napędów elektrycznych stosowanych w urządzeniach i systemach mechatronicznych dobrać elektryczne układy zasilające w urządzeniach i systemach mechatronicznych zaprojektować układy elektryczne urządzeń i systemów mechatronicznych scharakteryzować sposoby wytwarzania i przygotowania spręŝonego powietrza przeanalizować działanie napędów pneumatycznych w urządzeniach i systemach mechatronicznych przeanalizować działanie pneumatycznych elementów sterujących, logicznych i zasilających w urządzeniach i systemach mechatronicznych dobrać na podstawie obliczeń oraz danych zamieszczonych w katalogach, napędy pneumatyczne do urządzeń i systemów mechatronicznych dobrać na podstawie katalogów i dokumentacji technicznej elektrozawory pneumatyczne i zawory pneumatyczne stosowane w urządzeniach i systemach mechatronicznych zaprojektować układy elektropneumatyczne urządzeń i systemów mechatronicznych posłuŝyć się technologią informacyjną przy projektowaniu urządzeń i systemów mechatronicznych określić parametry techniczne sterownika L zidentyfikować elementy sterownika L dobrać sterownik do określonego zastosowania zaprojektować graficzny schemat rozwiązania zadania sterowniczego utworzyć program do sterownika w wybranym języku programowania scharakteryzować metody regulacji parametrów urządzeń i systemów mechatronicznych rozróŝnić podstawowe człony układów regulacji i rodzaje regulatorów określić zadania i funkcje układów komunikacyjnych w urządzeniach i systemach mechatronicznych dobrać elementy typowych układów komunikacyjnych 1
Klasa 2 ział tematyczny Ilość godzin Nr lekcji Temat lekcji Umiejętności: uczeń umie Taksonomia celów oziom wymagań *) Układy sterowania elektrycznego 54 1 rzedstawienie programu nauczania Wiadomości podstawowe o elektrycznych urządzeniach wykonawczych wymieniać rodzaje silników elektrycznych jako urządzeń wykonawczych, określać podstawowe parametry silników 2, 3 Silniki prądu przemiennego objaśniać budowę silnika asynchronicznego rysować symbol graficzny silnika asynchronicznego objaśniać zasadę działania silnika asynchronicznego objaśniać charakterystykę mechaniczną silnika asynchronicznego 4, 5 Rozruch silników asynchronicznych trójfazowych klatkowych 6, 7 Rozruch silników asynchronicznych trójfazowych pierścieniowych wymieniać rodzaje rozruchów silników asynchronicznych klatkowych objaśniać róŝnice w zasilaniu układu w trójkąt i w gwiazdę rysować układy połączeń w gwiazdę i w trójkąt objaśniać charakterystykę mechaniczną rozruchu przy połączeniu w trójkąt i w gwiazdę objaśniać na schemacie rozruch silnika asynchronicznego pierścieniowego nazywać poszczególne symbole elektryczne na schemacie p p p p p 8, 9 Sterowanie prędkością obrotową w silnikach klatkowych objaśnić sposób zmiany kierunku obrotów w silniku klatkowym rysować schemat zmiany kierunku obrotów silnika klatkowego p 2
Układy sterowania elektrycznego 54 10, 11 Sterowanie prędkością obrotową w silnikach asynchronicznych 12 Łagodny rozruch silników klatkowych objaśniać zaleŝność pomiędzy prędkością obrotową, częstotliwością sieci i liczba par biegunów w silniku asynchronicznym rysować układ regulacji prędkości obrotowej w silniku asynchronicznym pierścieniowym za pomocą zmiany rezystancji objaśniać na wykresie zmiany obrotów w zaleŝności od zmiany rezystancji wyjaśnić konieczność stosowania łagodnego rozruchu rysować układ elektryczny łagodnego rozruchu silników klatkowych 13, 14 Sprawdzian wiadomości nr 1 Materiał z lekcji 1-12 15, 16 Sterowanie prędkością obrotową silników asynchronicznych 17, 18 Zmiana prędkości obrotowej w silniku asynchronicznym za pomocą układu ahlandera wymieniać jakie parametry silnika wpływają na jego obroty opisać moŝliwość zmiany obrotów w silniku poprzez dwa uzwojenia stojana objaśniać na schemacie zasadę zmiany obrotów z oddzielnymi biegunami stojana objaśnić zasadę działania układu ahlandera rysować układ regulacji prędkości ahlandera p p p p p p 19 Silniki prądu przemiennego z komutacją elektroniczną wyjaśnić pojęcie komutacji objaśnić gdzie stosuje się silniki z komutacją elektroniczną wymienić zalety silnika z komutacją elektroniczną objaśnić zasadę działania silnika z komutacją elektroniczną p 3
54 20 Tabliczka znamionowa i tabliczka zaciskowa silnika wymienić parametry znajdujące się na tabliczce znamionowej silnika rysować sposób połączeń zacisków na tabliczce zaciskowej silnika w przypadku połączenia go w trójkąt i w gwiazdę p Układy sterowania elektrycznego 21, 22 odstawowe wielkości charakterystyczne indukcyjnych silników asynchronicznych 23, 24 Hamowanie silników asynchronicznych wymieniać podstawowe parametry silników asynchronicznych obliczać prędkość obrotową w zaleŝności od liczby par biegunów i częstotliwości sieci obliczać poślizg silnika i moment znamionowy objaśnić co to jest moment rozruchowy silnika i jego sprawność objaśniać zasadę hamowania silnika przeciwprądem objaśniać zasadę hamowania silnika prądem stałym objaśniać hamowanie silnika prądem stałym na schemacie elektrycznym wyjaśnić zasadę działania hamulca mechanicznego w dźwigu towarowym 25, 26 Silniki prądu stałego rysować symbol graficzny silnika prądu stałego objaśniać budowę silnika prądu stałego objaśniać zasadę działania silnika prądu stałego wymieniać rodzaje zasilania silników prądu stałego rysować schematy układów połączeń silników prądu stałego objaśniać budowę i działanie komutatora silnika prądu stałego p p p p p 4
Układy sterowania elektrycznego 54 27,28, 29 30, 31, 32 Regulacja obrotów w silnikach prądu stałego Regulacja prędkości obrotowej w silnikach prądu stałego rysować charakterystykę mechaniczną momentu obrotowego i obrotów, w zaleŝności od zmiany napięcia zasilania definiować stałą czasową silnika prądu stałego rysować dynamiczną charakterystykę zmiany obrotów silnika prądu stałego objaśniać dynamiczną charakterystykę silnika prądu stałego rozróŝniać budowę róŝnych wirników prądu stałego nazywając je uzasadniać konieczność zastosowania odpowiedniego wirnika w celu zmniejszenia stałej czasowej silnika objaśniać podstawową wadę silników prądu stałego objaśniać sterowanie prędkością obrotową w silnikach prądu stałego wyjaśniać zasadę pracy silnika jako prądnicy wymieniać rodzaje moŝliwej pracy silników prądu stałego objaśniać pracę jedno- dwu- i czterokwadrantową silnika prądu stałego zaznaczać rodzaje pracy silnika na wykresie moment-obroty rysować symbole graficzne silników prądu stałego w zaleŝności od rodzaju połączeń p p p p 33, 34 Sprawdzian wiadomości nr 2 Materiał z lekcji 15-32 5
Układy sterowania elektrycznego 54 35, 36 Silniki krokowe (skokowe) Wyjaśnić konieczność stosowania silników krokowych Wymienić cechy charakterystyczne silników krokowych Objaśnić właściwości robocze silników krokowych Objaśnić budowę silnika krokowego Wymienić zastosowanie silników krokowych 37, 38 Wybrane symbole graficzne róŝnych elementów elektrycznych rysować symbole graficzne elementów elektrycznych nazywać elementy elektryczne na podstawie symbolu graficznego 39 Sprawdzian nr 3 Materiał lekcji 35 38 40, 41, 42 Sterowanie elektryczne definiować układy sterowania elektrycznego Wymieniać elementy elektrycznego sterowania stykowego charakteryzować zestyk zwierny i rozwierny wymieniać rodzaje sterowania bezstykowego charakteryzować działanie łączników bezstykowych objaśnić działanie zestyku przełącznego (krańcowego) p 6
Układy sterowania elektrycznego 54 43, 44 Styczniki i przekaźniki objaśnić działanie stycznika zdefiniować zastosowanie stycznika i przekaźnika rysować symbol graficzny stycznika rozróŝniać zestyki główne i pomocnicze stycznika objaśnić budowę kontaktronu scharakteryzować przekaźniki czasowe rysować symbole graficzne przekaźników czasowych definiować przekaźnik spolaryzowany objaśnić działanie przekaźnika skokowego (impuksowego) 45, 46 rzełączniki ręczne i zatrzaskowe rysować symbol graficzny przełącznika ręcznego objaśnić działanie przełącznika 47, 48 Stykowy układ sterowania elektrycznego wybierakowego (krzywkowego) rozróŝniać schematy elektryczne w postaci pełnej i rozłoŝonej objaśnić działanie układu sterowania silnika na schemacie w postaci pełnej objaśnić działanie układu sterowania silnika na schemacie w postaci rozłoŝonej rozróŝniać elementy elektryczne na schemacie pełnym i rozłoŝonym definiować które elementy elektryczne naleŝą do układu głównego sterowania, a które do pomocniczego rysować układ sterowania w postaci rozłoŝonej na podstawie schematu pełnego 49, 50 Sprawdzian nr 4 Materiał od lekcji 40-48 p p p p p p p p 7
Układy sterowania elektrycznego 54 51, 52 Układy sieciowe rozróŝnić podział sieci elektrycznych od sposobu uziemienia rysować róŝne układy sieci 53, 54 Test sumatywny z bloku Materiał z lekcji 1-52 Układy sterowania elektrycznego p Układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego 36 1, 2 Sterowanie pneumatyczne wiadomości podstawowe 3, 4 roces wytwarzania spręŝonego powietrza wymienić podstawowe własności pneumatyki wymienić główne wady pneumatyki narysować schemat blokowy instalacji pneumatycznej nazywać elementy pneumatyki na podstawie symboli graficznych rysować symbole urządzeń wytwarzania spręŝonego powietrza objaśnić działanie spręŝarki tłokowej wymieniać rodzaje spręŝarek rysować schemat układu do wytwarzania spręŝonego powietrza wyjaśnić zadanie jakie spełnia zbiornik spręŝonego powietrza w układzie pneumatycznym objaśnić konieczność osuszania powietrza w układzie pneumatycznym objaśnić działanie osuszaczy działających na zasadzie punktu rosy scharakteryzować spręŝone powietrze objaśnić rolę filtru w układzie pneumatycznym wyjaśnić zasadę działania zaworu redukcyjnego rozróŝniać zawory redukcyjne z odpowietrzeniem i bez odpowietrzenia p p p p 8
Układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego 36 5, 6 Siłowniki pneumatyczne wymieniać rodzaje siłowników pneumatycznych objaśniać działanie siłownika jednostronnego i dwustronnego działania rysować schematy siłowników jednostronnego i dwustronnego działania rozróŝniać na schematach inne rodzaje siłowników 7 udowa i parametry napędów pneumatycznych 8, 9 Obliczanie siłownika pneumatycznego objaśniać zasadę pracy spręŝarki tłokowej definiować wydajność efektywną spręŝarki obliczać wydajność efektywną spręŝarki objaśniać sposoby regulacji wydajności spręŝarki obliczać powierzchnie robocze róŝnych siłowników obliczać siłę na tłoczysku siłownika jednostronnego i dwustronnego działania 10 Sprawdzian nr 1 materiał od lekcji 1-9 11, 12 Zawory i ich sterowanie objaśnić zasadę symbolicznej budowy zaworów wymieniać zadania jakie mogą spełniać zawory przepływowe rysować zawór dwupołoŝeniowy i trzypołoŝeniowy rozróŝniać oznaczenia przyłączy elementów pneumatycznych p p p p p p p 9
Układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego 36 11, 12 Zawory i ich sterowanie wymieniać sposoby sterowania zaworów rozróŝniać na schematach sposoby sterowania ręcznego zaworów rozróŝniać na schematach sposoby sterowania mechanicznego zaworów rozróŝniać na schematach sposoby sterowania elektrycznego zaworów rozróŝniać na schematach sposoby sterowania ciśnieniem zaworów rozróŝniać na schematach sposoby sterowania pośredniego zaworów rozróŝniać na schematach sterowanie mieszane zaworów rysować symbole róŝnych sterowań zaworów wymienić funkcje jakie mogą spełniać róŝne zawory w układzie pneumatycznym 13, 14 Zawory rozdzielające objaśnić symbolikę oznaczania zaworów rozdzielających rysować symbole zaworów 2/2, 3/2,5/3 rozróŝniać zawory normalnie zamknięte i normalnie otwarte objaśniać działanie i róŝnicę zaworów normalnie zamkniętych i normalnie otwartych rysować układy sterowania zaworami siłowników jednostronnego i dwustronnego działania charakteryzować zawory gniazdowe i zawory suwakowe rysować układ zdalnego sterowania siłownikiem p p p p p p p p 10
Układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego 36 15, 16 Zawory dławiące, zwrotne i sterujące ciśnieniem 17, 18 Schematy sterowania pneumatycznego wymieniać rodzaje zaworów dławiących rysować symbole zaworów dławiących stałych i nastawnych rozróŝniać sterowanie dławieniem na dopływie i odpływie rysować układ sterowania siłownika na dopływie lub odpływie objaśniać celowość stosowania zaworów zwrotnych rysować symbol graficzny zaworu zwrotnego charakteryzować zawory szybkiego spustu rysować symbol graficzny zaworu szybkiego spustu rysować schemat sterowania z zaworem szybkiego spustu objaśniać działanie zaworu przełącznik obiegu objaśniać działanie zaworu podwójnego sygnału charakteryzować działanie zaworu bezpieczeństwa rysować symbol graficzny zaworu bezpieczeństwa objaśniać działanie poszczególnych elementów pneumatycznych na schematach nazywać poszczególne elementy pneumatyki na schematach sterowania rysować proste układy sterowania z zastosowaniem poznanych zaworów 19, 20 Sprawdzian nr 2 materiał od lekcji 11-18 21 odsumowanie wiadomości ze sterowania pneumatycznego materiał obejmujący lekcje od 1 do 18 przedstawienie programu klasy III p p p p p p p p p 11
Klasa 3 ział tematyczny Ilość godzin Nr lekcji Temat lekcji Umiejętności: uczeń umie Taksonomia celów oziom wymagań 7 1 rzedstawienie programu nauczania w klasie 3 Układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego Układy sterowania hydraulicznego i elektrohydraulicznego 30 1 2, 3 4, 5, 6 owtórzenie wiadomości o zaworach, ich budowie, sposobach sterowania oraz zastosowaniu Schematy układów sterowania pneumatycznego 7 rzetworniki pneumo-elektryczne harakterystyka napędów hydraulicznych materiał obejmujący wiadomości z klasy drugiej objaśniać na schematach zastosowane elementy pneumatyczne rysować proste, dowolne układy umoŝliwiające sterowanie np. siłownikiem objaśniać proste układy sterowania pneumatycznego objaśnić na schemacie zasadę działania przetwornika pneumoelektrycznego wymienić przykładowe zastosowania styczników pneumo-elektrycznych wymienić główne cechy układów hydraulicznych objaśnić stosowanie układów hydraulicznych p p p p p 12
30 2, 3, 4, 5 Układy hydrauliczne z cieczami stojącymi i płynącymi objaśnić podstawy fizyczne w cieczach stojących mających zastosowanie w układach hydraulicznych objaśnić podstawy fizyczne w cieczach płynących mających zastosowanie w układach hydraulicznych rysować układy rozprzestrzeniania się ciśnienia w cieczy stojącej i płynącej p Układy sterowania hydraulicznego i elektrohydraulicznego 6, 7, 8 9, 10, 11 12, 13, 14, 15, 16 udowa i parametry napędów hydraulicznych udowa i zastosowanie zaworów hydraulicznych i elektrohydraulicznych iśnieniowe zawory redukcyjne Zawory nadąŝne Zawory ograniczające ciśnienie Zawory rozdzielające Zawory zwrotne sterowane ciśnieniem wymieniać parametry układów hydraulicznych obliczać podstawowe parametry układów hydraulicznych objaśniać wytwarzanie przepływu i ciśnienia w układach hydraulicznych objaśniać moŝliwości regulacyjne układów hydraulicznych podzielić zawory hydrauliczne według budowy wymienić podstawowe właściwości poszczególnych zaworów objaśnić moŝliwości sterowania poszczególnych zaworów rysować symbole graficzne poszczególnych zaworów p p p p p p 13
17, 18, 19 Ukłądy sterowania hydraulicznego ompy hydrauliczne rozróŝniać rodzaje pomp hydraulicznych rysować charakterystykę pompy zębatej obliczać moc pompy hydraulicznej wyjaśniać na schematach działanie hydraulicznych pomp róŝnego typu p p p 20, 21 Sprawdzian nr 1 Materiał lekcji 1-19 Sterowniki L 42 1 udowa i zasada działania sterowników L wyjaśnić budowę sterownika L wymienić co zawiera jednostka centralna sterownika wymienić pamięci robocze w sterowniku L omówić co zawierają poszczególne pamięci robocze sterowników definiować pojęcie operandu sterownika wymieniać operandy 2 rogramowanie sterowników L definiować grupy języków programowania sterowników L podać przykład graficznego blokowego zapisu dowolnych funkcji wymieniać bloki stosowane w programowaniu sterowników p p p 3 Funkcje programowania sterowników L wymieniać podstawowe funkcje programowania sterowników L objaśniać znaczenie w działaniu poszczególnych funkcji objaśniać diagram czasowy poszczególnych funkcji p p 14
42 4 rzerzutniki SR i RS definiować celowość stosowania przerzutników objaśniać diagram czasowy przerzutników 5 zasomierze wymieniać zadania realizowane przez czasomierze w sterownikach L rysować przykładowe funkcje czasowe realizujące poszczególne zadania czasomierzy podać symbol argumentu wprowadzającego odmierzanie czasu jaki widoczny jest na sterowniku p p p Sterowniki L 6 Liczniki wymienić podstawowe funkcje liczników objaśnić funkcje zliczające w dół i w górę oraz ustawiania i zerowania liczników objaśniać diagram pracy licznika 7, 8, 9 rogramowanie sterowania sekwencyjnego w oparciu o metodę Grafcet wymieniać bloki sterowania sekwencyjnego objaśniać etapy-kroki i przejściatranzycje w sterowaniu sekwencyjnym objaśniać przykładowy opis sterowania sekwencyjnego objaśniać opis procesu sterowania sekwencyjnego p p p p p Sprawdzian wiadomości obejmujący lekcje: 1-9 15
42 10 Wiadomości podstawowe o sterownikach LOGO! wymieniać elementy i funkcje sterowników LOGO! definiować zastosowanie sterowników LOGO! objaśniać budowę sterownika LOGO! definiować oznaczenia róŝnych wersji sterowników LOGO! określać moŝliwości podłączeń modułów wejść binarnych i analogowych p p 11 MontaŜ i demontaŝ sterownika LOGO! objaśniać zasady montaŝu i demontaŝu sterownika LOGO! Sterowniki L 12, 13, 14 odłączenie sterownika LOGO! do źródła zasilania objaśnić sposób podłączenia sterownika do źródła prądu stałego i zmiennego określać wartość prądów wejściowych przy sygnale 0 lub 1 zdefiniować podłączenie czujników do wejść sterownika LOGO! zdefiniować konieczność podłączenia rozszerzeń sterowników LOGO! rysować sposób podłączenia wyjść do sterownika LOGO! objaśnić zachowanie się sterownika po podłączeniu go do zasilania opisać symbole ukazujące się na wyświetlaczu LOGO! po włączeniu zasilania zdefiniować co stanie się z sterownikiem z chwilą zaniku napięcia Objaśnić stany STO i RUN w sterowniku LOGO! p p p p p 16
42 15 Sterowniki L 32 Sensoryka 36 Ukłądy manipulacyjne 17
*) poziom wymagań podstawowy p poziom wymagań ponadpodstawowy 18