SREDNJE STROKOVNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: ELEKTROTEHNIK ENERGETIK

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 58. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 7. 6. 2002

1. IME PREDMETA

MERITVE IN AVTOMATIZACIJA

2. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela:
Letnik Oblike izobraževalnega dela
  Teorija (ur) Vaje (ur) Skupaj (ur)

3.

70

35

105

4.

68

34

102

skupaj

138

69

207

 

3. USMERJEVALNI CILJI PREDMETA

Dijak

4. OPERATIVNI CILJI PREDMETA


3. letnik

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak

Dijak

 

Merjenje enosmernih in izmeničnih veličin:

  • merjenje napetosti,
  • merjenje toka,
  • posredno merjenje toka,
  • merjenje z osciloskopom.

  • Razlikuje med efektivno, srednjo in maksimalno vrednostjo električnih veličin;
  • zna izmeriti enosmerno in izmenično napetost z analognim in digitalnim instrumentom;
  • zna izmeriti enosmerni in izmenični tok z analognim in digitalnim instrumentom;
  • zna izmeriti tok preko padca napetosti na znanem uporu;
  • zna z osciloskopom izmeriti različne oblike napetost in toka.
  • Spoznava in se zaveda nevarnosti pri delu pod napetostjo;
  • sprejema in analizira organizacijo dela v laboratoriju;
  • spoznava način dela v strokovnem delovnem okolju in širši družbi.

Vaja:

  • merjenje napetosti;
  • merjenje toka;
  • merjenje toka preko padca napetosti.

Merjenje upornosti:

  • direktno merjenje upornosti,
  • merjenje upornosti z merjenjem napetosti in toka (U-I metoda),
  • primerjalne metode,
  • mostične metode.
  • Ve, od česa je odvisna upornost in jo zna izmeriti z ohmmetrom;
  • zna izmeriti majhne in velike upornosti preko merjenja napetosti in toka;
  • zna izmeriti majhne in velike upornosti z napetostno in tokovno primerjalno metodo;
  • zna izmeriti majhne in velike upornosti s Thomsonovim in Wheatsonovim mostičem.
  • Razvija kooperativni odnos do sodelavcev;
  • spoznava pomembnost dobre priprave za samostojno delo ali delo v skupini.

Vaja:

  • merjenje upornosti po UI metodi;
  • merjenje upornosti z nap. in tok. primerjalno metodo;
  • merjenje z laboratorijskima mostičema in sestavljenim mostičem.

Merilni transformatorji:

  • napetostni merilni transformator,
  • tokovni merilni transformator.
  • Pozna vrsto in uporabo merilnih transformatorjev;
  • zna z napetostnikom izmeriti napetost;
  • pozna razliko med tokovnikom za meritve in tokovnikom za zaščito;
  • zna s tokovnikom izmeriti tok;
  • ve, kako delujejo tokovne klešče in zna z njimi izmeriti električni tok.
  • Razvija spretnosti za delo z merilnimi instrumenti;
  • pridobiva pravilen odnos do merilnih instrumentov in merjencev v laboratoriju.

Vaja:

  • merjenje napetosti z napetostnikom;
  • merjenje toka s tokovnikom (če je na voljo na šoli);
  • merjenje toka s tokovnimi kleščami.

Merjenje enosmerne moči:

  • merjenje moči z merjenjem napetosti in toka (U-I metoda),
  • merjenje moči z watmetrom.
  • Zna uporabljati elektrodinamični watmeter;
  • zna izmeriti moč porabnika (z majhno in veliko upornostjo) preko merjenja napetosti in toka (U-I metoda);
  • zna z watmetrom izmeriti moč porabnika (z majhno in veliko upornostjo).
  • Povezuje znanja s področja merjenja in avtomatike z ostalimi področji.

Vaja:

  • merjenje moči po U-I metodi;
  • merjenje moči z različnimi watmetri.

Merjenje izmenične moči:

  • merjenje moči v enofaznih izmeničnih sistemih,
  • merjenje navidezne moči,
  • merjenje delovne moči,
  • merjenje jalove moči,
  • merjenje moči v trifaznih izmeničnih sistemih,
  • merjenje delovne moči,
  • merjenje jalove moči,
  • računanje navidezne moči.
  • Razlikuje navidezno, delovno in jalovo moč v enofaznih izmeničnih sistemih;
  • zna izmeriti navidezno moč preko merjenja napetosti in toka (U-I metoda);
  • zna izmeriti delovno moč z watmetrom (direktno, polindirektno, indirektno);
  • zna izmeriti jalovo moč z varmetrom; pozna direktno, polindirektno in indirektno metodo;
  • zna izmeriti delovno moč v štirivodnih in trivodnih sistemih (direktno, polindir., indirektno), (simetrična, nesimetrična obremenitev); razume Aronovo vezavo;
  • zna določiti navidezno moč v trifaznih sistemih;
  • zna izmeriti jalovo moč v štirivodnih in trivodnih (umetna nevtralna točka) sistemih z varmetri in watmetri (simetrična, nesimetrična obremenitev);
  • pozna direktno, polindirektno in indirektno metodo.
  • Razvija pozitiven odnos do racionalne rabe električne energije.

Vaja:

  • merjenje navidezne moči po UI metodi;
  • merjenje delovne moči z watmetrom;
  • merjenje jalove moči z varmetrom;
  • merjenje delovne moči z različnimi metodami (Aronova vezava);
  • merjenje jalove moči z različnimi metodami.

Merjenje delovne energije:

  • merjenje delovne energije v enofaznem sistemu,
  • merjenje delovne energije v trifaznem sistemu.
  • Pojasni razliko med navidezno, delovno in jalovo energijo;
  • pozna sestavne dele in delovanje enofaznega indukcijskega števca delovne energije;
  • zna zvezati števec delovne energije (direktno, polindirektno, indirektno);
  • pozna sestavne dele in delovanje trifaznega indukcijsk. števca s tremi in z dvema merilnima sistemoma;
  • zna zvezati trifazni števec delovne energije.
  • Spreminja odnos do ekološke obremenitve okolja zaradi pretirane ali neracionalne rabe energije.

Vaja:

  • merjenje delovne energije v enofaznem sistemu;
  • kontrola števca z watmetrom in uro;
  • merjenje delovne energije v trifaznem sistemu.

Merjenje jalove energije

  • Zna razložiti delovanje števca jalove energije;
  • zna zvezati števec jalove energije in izmeriti jalovo energijo.
  • Razvija potrebo za aplikacijo znanja v praksi.

Vaja:

  • merjenje jalove energije.

Posebne izvedbe števcev:

  • dvotarifni števec delovne energije,
  • elektronski števci moči,
  • merilnik maksimuma.
  • Zna razložiti delovanje in uporabo dvotarifnega števca;
  • pozna elektronske števce moči, merilno garnituro delovne in jalove energije;
  • pozna pomen in uporabo kazalnika maksimuma.
  • Zaveda se uporabnosti znanj povezanih za praktično delo.

Vaja:

  • merjenje z različnimi instrumenti (če so na voljo na šoli).

Meritve na električnih inštalacijah:

  • merjenje izolacijske upornosti,
  • merjenje ozemljitvene upornosti,
  • določanje mesta zemeljskega stika,
  • določanje mesta kratkega stika in prekinitve vodnika.

 

  • Zna izmeriti izolacijsko upornost inštalacij;
  • pozna metode in zna izmeriti ozemljitveno upornost;
  • ve, zakaj je potrebna kompenzacija jalove energije;
  • zna določiti ustrezno kapacitivnost za kompenzacijo jalove energije (enofazni in trifazni priključek);
  • pozna tarifni sistem in pravilnik;
  • zna razložiti razloge za optimizacijo porabe električne energije;
  • pozna klasični način metode določanja mesta okvare v kablih;
  • zna izbrati pravilno metodo in instrument za določitev mesta okvare.
  • Spoznava smisel dobrega dokumentiranja merilnih protokolov in priloge komentarjev v zapisniku o meritvi.

Vaja:

  • merjenje izolacijske upornosti inštalacij;
  • merjenje ozemljitvene upornosti;
  • merjenje upornosti kratkostične zanke;
  • določanje mesta okvare v kablu.

Vzorci poškodovanih kablov.


4. letnik


INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak

Dijak  

Trendi na področju električnih meritev:

  • različni analizatorji,
  • računalniško podprte merilne naprave.
  • Spozna novejše merilnike električnih veličin (analizatorji moči, kakovosti električne energije in višjih harmonikov);
  • spozna računalniško podprte merilne naprave.
 

Vaja:

  • merjenje z raznimi analizatorji;
  • merjenje s programskim paketom.

Merjenje procesnih veličin:

  • merilni pretvorniki.
  • Spozna principe merjenja temperature, pretokov, višinskih razlik, vrtljajev;
  • spozna nekaj merilnih pretvornikov.
  • Spozna pomembnost dobre priprave za samostojno delo ali delo v skupini.

Vaja:

  • merjenje procesnih veličin;
  • uporaba merilnega pretvornika.
Avtomatika in avtomatizacija:

  • osnovne definicije,
  • osnovna področja,
  • informacije in signali.
  • Zna razložiti pojma avtomatika in avtomatizacija;
  • pozna področja tehnike, ki so vključena v avtomatiko;
  • zna razložiti pojma informacije in signala;
  • razlikuje vrste signalov;
  • pozna načine prenosa informacij.
  • Spozna pomen in prednosti avtomatizacije industrije.
 

Krmilna tehnika:

  • osnovne definicije,
  • električna krmilja,
  • hidravlična krmilja,
  • pnevmatska krmilja.
  • Zna razložiti blokovno shemo krmilja;
  • pozna področja avtomatike, ki jih rešuje krmilna tehnika;
  • pozna prednosti in slabosti električnih, hidravličnih in pnevmatskih krmilij;
  • za določen krmilni problem zna izbrati ustrezen tip krmilja.
  • Spozna pomen sprotnega učenja in delovnih navad.

Ogled primerov različnih vrst krmilij.

Digitalna krmilja:

  • načrtovanje logičnih krmilij,
  • načrtovanje koračnih krmilij,
  • programirljivi releji,
  • krmilniki,
  • programiranje programirljivih relejev in krmilnikov.

 

  • Zna osnovne in sestavljene logične funkcije;
  • pozna zapis logične funkcije z mintermom (PDN oblika) in makstermom (PKN oblika);
  • zna narediti sintezo in analizo logičnih vezij;
  • zna minimizirati logična vezja
  • zna uporabiti postopke za načrtovanje logičnih krmilij (algoritem, tabela,okrajšava, funkcija);
  • zna uporabiti koračno verigo za načrtovanje koračnih krmilij;
  • zna izbrati ustrezno tehnologijo za izvedbo logičnega in koračnega krmilja ter podati rezultate v ustrezni obliki (krmilni načrt, funkcijski načrt, …);
  • zna analizirati prednosti krmilij s prostim programiranjem pred trajno ožičenimi krmilji;
  • pozna krmilnike različnih izvedb in proizvajalcev;
  • zna programirati programirljive releje in krmilnike za realne praktične primere.
  • Spozna prednosti uporabe avtomatizacije glede racionalne porabe energije;
  • razvija pozitiven odnos do racionalne rabe električne energije;
  • razvija motivacijo za spremljanje informacij in za izobraževanje s področja avtomatike;
  • spoznava nujnost razširjanja znanja za izvajanje aplikacij v praksi.

Vaja:

  • načrtovanje logičnih krmilij s programom EWB;
  • reševanje enostavnih primerov s programirljivimi releji;
  • reševanje življenjskih primerov logičnih krmilij s krmilniki;
  • reševanje življenjskih primerov koračnih krmilij s krmilniki.

Možnost izdelave samostojne seminarske naloge v okviru četrte izpitne enote pri poklicni maturi.

Regulacijska tehnika:

  • osnovni pojmi regulacijske tehnike,
  • prehodne funkcije in frekvenčni odzivi,
  • nezvezni regulatorji,
  • zvezni regulatorji,
  • digitalni regulatorji,
  • izbira ustreznega regulatorja,
  • nastavljanje značilnih parametrov regulatorjev,
  • krmilnik v vlogi regulatorja,
  • izvršilni regulacijski sistemi.
  • Zna pojasniti osnovne pojme regulacijske tehnike in osnovne regulatorje;
  • zna razložiti prehodne funkcije in frekvenčne odzive regulatorjev;
  • pozna delovanje in uporabo nezveznih, zveznih in digitalnih regulatorjev, kriterije izbire ustreznega regulatorja;
  • spozna kriterije za nastavljanje parametrov regulatorjev;
  • spozna pogone izvršilnih členov, krmiljenje koračnih motorjev, krmiljene zagone AC motorjev;
  • zna opisati delovanje frekvenčnih pretvornikov;
  • se seznani s Fuzzy (mehko) logiko.
  • Spozna prednosti uporabe regulacije glede racionalne porabe energije;
  • razvija potrebo za aplikacijo znanja v praksi;
  • zaveda se uporabnosti znanj povezanih za praktično delo;
  • spozna pomen avtomatizacije v proizvodnih procesih in na področjih prenosa, razdeljevanja in varčevanja električne energije.

Vaja:

  • merjenje odzivov ter lastnosti členov in regulatorjev z vezij iz eksperimentalnih plošč;
  • simulacija členov in regulatorjev s programom EWB;
  • merjenje prehodne funkcije;
  • merjenje frekvenčnega odziva;
  • regulacija z digitalnim regulatorjem;
  • regulacija vrtljajev ASM s frekvenčnim pretvornikom;
  • regulacija z zveznim in nezveznim regulatorjem.

Sistemi za upravljanje, nadzor in vizualizacijo procesov:

  • vrste sistemov,
  • uporaba sistemov v praksi,
  • uporaba avtomatike v energetiki.
  • Spozna vrste sistemov;
  • zna presoditi namen uporabe sistemov na področju merjenja in avtomatike;
  • spozna način reševanja praktičnega primera;
  • pozna področja avtomatizacije v energetiki pri proizvodnji, prenosu, razdeljevanju in varčevanju električne energije.
  • Spozna pomen avtomatizacije v proizvodnih procesih in na področjih prenosa, razdeljevanja in varčevanja električne energije.

Vaja:

  • merjenje in upravljanje procesa s programskim paketom (če je na voljo na šoli);
  • merjenje z digitalnim instrumentom, ki omogoča povezavo z računalnikom.

 

5. OKVIRNI SEZNAM LITERATURE IN DRUGIH VIROV

6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA

Preverjanje znanja pri predmetu je ustno. Preverjamo predvsem znanja, ki so jih dijaki utrdili pri laboratorijskih vajah. Na področju avtomatike preverjamo znanja, povezana s praktičnimi primeri, z iskanjem rešitev konkretnih nalog iz prakse.


Vaje.

7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

Znanja

Povezava s predmetom

 

Predmet

Znanja

  • Osnovni pojmi v meroslovju električnih veličin.

Elektrotehnika

Praktični pouk

  • Poznavanje električnih veličin in enot,
  • pretvarjanje enot.
  • Merjenje enosmernih in izmeničnih veličin.

Elektrotehnika

Praktični pouk

  • Poznavanje zgradbe snovi,
  • poznavanje in razumevanje osnovnih elektrotehniških veličin.
  • Mejenje upornosti.

Elektrotehnika

Praktični pouk

  • Reševanje enačb pri elektrotehniških primerih in uporaba kalkulatorja,
  • merjenje in računanje I, U, R, P in W,
  • povezovanje pojma notranje upornosti, dela in moči s primeri iz fizike.
  • Merilni transformatorji.

Elektrotehnika

Elektroenergetski sistemi

  • Poznavanje dielektričnih in feromagnetnih materialov,
  • uporaba kondenzatorjev in tuljav v elektrotehniški praksi,
  • poznavanje fizikalnih lastnosti in uporabo elektromagnetnih naprav.
  • Merjenje moči.

Elektrotehnika

Praktični pouk

  • Poznavanje kotnih funkcij: sin, cos, tan, risanje časovnih in kazalčnih diagramov,
  • razumevanje sestave elementov R, L in C in vpliv parazitnih lastnosti,
  • poznavanje uporabe elementov v praktičnih primerih,
  • uporaba osciloskopa.
  • Merjenje procesnih veličin.

Elektrotehnika

Fizika

  • Osnovna znanja o R,L,C in polprevodniških elementih,
  • poznavanje razteznostnih in sevalnih lastnostih.
  • Digitalna krmilja.

Elektrotehnika

  • Poznavanje osnovnih digitalnih elementov.
  • Regulacijska tehnika.

Elektrotehnika

Osnove elektrotehnike

  • Poznavanje osnovnih električnih zakonitosti in elektronskih analognih in digitalnih elementov.
  • Sistemi za upravljanje, nadzor in vizualizacijo procesov.

Računalništvo in dokumentiranje

  • Osnovna znanja iz računalništva.