OZNAKA

KRMILNO - REGULACIJSKI SISTEMI

NIVO OSVAJANJA KOMPETENCE

POKLICNE KOMPETENCE

OSNOVNI NIVO

RUTINSKI NIVO

NAPREDNI NIVO

KR1

Poznavanje in razumevanje osnov krmiljenja in regulacij

osnovni nivo

KR2

Digitalne tehnike

osnovni nivo

KR3

Mikrokontroler in PLC-krmilnik

rutinski nivo

KR4

Uporaba in preverjanje elementov senzorike

rutinski nivo

KR5

Pnevmatična krmilja

rutinski nivo

KR6

Hidravlična krmilja

rutinski nivo

KR7

Zaprtozančne regulacije

napredni nivo

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• loči med pojmoma krmilje in regulacija,
• pozna osnovne simbole za opisovanje krmilnih in regulacijskih prog,
• definira osnovne elemente in tehnike procesne avtomatizacije,
• našteje vrste končnih stikal in razloži njih delovanje in uporabo,
• pozna osnovne izvršilne člene in jih zna priključiti,
• pozna pomen in uporabo zaščitnih krmilnih elementov (zaščitna stikala),
• razume pomen simbolike v opisovanju krmilnega procesa,
• razume povezavo med merjenjem, izračunom in odločitvijo.

Dijak:

• načrtuje potek dela,
• sodeluje v delovnem timu,
• zbira, organizira in analizira podatke,
• uporablja priročnike,
• uporabi elemente krmilne tehnike (releji, kontaktorji ...),
• zna priključiti različne vrste motorjev,
• s pomočjo sheme izdela krmilno vezje.

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• uporablja matematična orodja za reševanje tehničnih problemov,
• zna logično sklepati,
• je sposoben sistematsko opredeliti problem in ga predstaviti v pisni obliki,
• poveže tabelaričen zapis problema in realni proces,
• razume razliko med kombinacijskim in koračnim krmiljem,
• sistematsko uredi informacije in iz njih povzame logičen zaključek,
• razume povedano in je sposoben povzeti bistvo,
• oceni koristnost dobljenih informacij in izloči nepomembne.

Dijak:

• dani logični problem zapiše v obliki logične enačbe,
• iz podane pravilnostne tabele izvede logično enačbo,
• pozna povezavo med logičnimi enačbami z relejskimi vezji in funkcijskimi shemami z logičnimi vrati,
• pretvarja vezja, izdelana z logičnimi vrati, v vezja z relejskimi kontakti in obratno,
• minimizira dano vezje s pomočjo pravil Boolove algebre,
• pozna osnovne elemente sekvenčnih vezij,
• pozna številske sestave in pretvarja med njimi,
• konstruira števec do poljubnega števila,
• analizira delovanje sekvenčnih vezij (analiza logičnih vezij),
• izdela funkcijski načrt za enostavno koračno krmilje,
• izdela in uporablja tabelo zapahovanja.

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• razlikuje med sočasnostjo in sosledjem dogodkov,
• loči med pojmi: mikroračunalnik, mikroprocesor, mikrokontroler,
• razume nabor ukazov, ki je potreben za reševanje problema,
• predstavlja si faze procesa in jih opiše z algoritmom ali programskimi bloki,
• zaveda se, da je v velikem in zapletenem procesu vsaka najmanjša napaka lahko zelo pomembna ali usodna,
• sprejema odgovornost za svoje delo,
• dojame pomembnost dogovora (protokola) pri medsebojnem komuniciranju,
• razume prioritete v procesu komuniciranja,
• razume organizacijo pomnilnika PLC,
• pozna vsaj en programski paket za spremljanje (on-line) delovanja PLK,
• pozna posebnosti komunikacijskih protokolov, ki se uporabljajo v PLC-krmilnikih.

Dijak:

• našteje posebnosti različnih mikrokontrolerjev,
• opiše zgradbo mikrokontrolerja,
• poveže različne vhodno/izhodne naprave na mikrokrmilnik in uredi naslovni prostor,
• uporablja ukaze mikrokontrolerja za zgraditev krajšega programa,
• predstavi vlogo in delovanje PLC-krmilnikov,
• uporablja različne tipe spremenljivk (Boolean, byte, int, float),
• napiše kratek program z uporabo bitnih ukazov,
• priključi različne naprave na PLC,
• napiše algoritem danega logičnega problema,
• izdela ali uporablja tabelo zapahovanja,
• opiše različne načine programiranja PLC in z enim od njih napiše enostaven program,
• dani problem transformira v enostavno izvedljive faze,
• uporablja izbrani programski jezik kot orodje za reševanje logičnih, matematičnih in odločitvenih problemov.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• razume pojem meritev kot sestavni del procesa,
• spozna, da je večina naravnih veličin in procesov merljiva,
• spozna se z osnovnimi merilnimi metodami,
• kritično lahko primerja različne opazovalne metode,
• dojame, da so rezultati vseh meritev relativni,
• loči med natančnostjo, zanesljivostjo, ponovljivostjo ...,
• razume potrebo po matematični obdelavi izmerjene vrednosti,
• zaveda se, da tudi sama meritev lahko vpliva na merjeno vrednost,
• pozna nekatere statistične metode za obdelavo izmerjenih vrednosti,
• zna se zavarovati pred nevarnostmi, ki jih povzročajo nekatere merilne metode,
• kritično primerja merilne metode, ki so del živih bitij, in merilne metode, ki so plod tehnologije,
• spoznava, da je za optimalen rezultat meritve pomembno mesto, iz katerega izvajamo meritev,
• varno uporabi senzorje, ki temeljijo na laserski tehnologiji,
• zaveda se, da je potrebno predmete, posnete z video kamero, zaznati in ločiti od množice predmetov v ozadju.

Dijak:

• opiše lastnosti in način uporabe različnih vrst končnih stikal (mehanska, induktivna, foto, kapacitivna …),
• pozna principe delovanja merilnikov električnih veličin (napetost, tok, upornost),
• pozna osnovne merilne metode,
• izračuna potrebno resolucijo AD- oziroma DA-pretvornika,
• opiše delovanje merilnikov ne-električnih veličin (temperature, sile, pretoka, hitrosti, pozicije …),
• našteje osnovne načine komunikacij med PLK- in inteligentnimi senzorji,
• priključi in uporablja različne senzorje in jih poveže s PLC-ji oziroma z ustreznim računalnikom in vključi v mehatronski sistem,
• opiše delovanje naprav avtomatske identifikacije objektov,
• zna izračunati pogrešek in srednjo vrednost meritve,
• zna izvajati zamenjave in nastavitve naprav avtomatske identifikacije objektov (video kamere, avtomatske tiskalnike/ čitalce, bar kode, enote radio frekvenčne identifikacije, lokalne aplikacijske nastavitve ročnih RF-čitalcev …).

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• uporabi informacijsko-komunikacijsko tehnologijo za risanje, simulacijo, odkrivanje in evidentiranje napak krmilnih shem,
• organizira delo v skupini,
• rešuje probleme in dosega konsenz,
• konstruktivno argumentira in uveljavlja svoje zamisli pri reševanju nalog,
• sposoben je uporabiti znanja in spretnosti v novih nalogah,
• sposoben je kritičnega mišljenja pri izbiri rešitve problema,
• ovrednoti in izbere optimalno rešitev za krmilje,
• samostojno skrbi za primerno urejenost svojega delovnega prostora,
• prepozna nevarnosti, pozna ukrepe in postopke za preprečevanje poškodb pri delu,
• izdela osnovni projekt pnevmatičnega vezja.

Dijak:

• opiše osnovne metode projektiranja pnevmatičnih vezij,
• opiše simbole za pnevmatične komponente,
• označi elemente in priključke,
• realizira osnovne logične funkcije s pnevmatičnimi komponentami,
• izbere in uporablja elemente za krmiljenje hitrega giba in ustavljanje – omejevanje hitrosti cilindra,
• krmili pnevmatični cilinder v odvisnosti od položaja in časa,
• opiše in uporabi metode za krmiljenje dveh cilindrov (VDMA, kaskadna, koračna),
• poveže osnovne elemente elekto-pnevmatičnega krmilja,
• uporablja EP-vezja za krmiljenje cilindrov,
• uporabi PLC v pnevmatičnih krmiljih,
• diagnosticira in odpravlja napake EP-krmilij,
• znati realizirati z didaktičnimi komponentami direktno in indirektno EP-krmilje.
• zna izbere ustrezen časovni člen in opiše njegovo delovanje

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• uporabi informacijsko-komunikacijsko tehnologijo za risanje, simulacijo, odkrivanje in evidentiranje napak krmilnih shem,
• samostojno načrtuje in sprejema odgovornost za naloge,
• uporablja znanja in spretnosti v novih nalogah,
• kritično razmišlja pri izbiri rešitve problema,
• ovrednoti in izbira optimalno rešitev za krmilje,
• varuje okolje pred onesnaženjem (hidravlično olje),
• odpravlja napake na vezju po proceduri za varno delo,
• prepozna nevarnosti, pozna ukrepe in postopke za preprečevanje poškodb pri delu (visok tlak olja ...),
• razbira kodni zapis hidravličnega agregata in razloži pomen označb,
• pozna načine nastavitve hitrosti hidravličnih cilindrov,
• pozna princip delovanja in vlogo krmiljenega protipovratnega ventila v vezju,
• opiše lastnosti vzporedne in zaporedne vezave cilindrov,
• uporabi principe sinhronizacije gibanja cilindrov,
• opiše osnovna EH-vezja za krmiljenje cilindrov,
• pozna načine akumuliranja energije s hidravličnim akumulatorjem,
• pozna metode za spreminjanje hitrost hidromotorja.

Dijak:

• razloži fizikalne osnove hidrostatike in hidrodinamike,
• opiše simboliko v hidravličnih krmiljih,
• opiše zgradbo hidravličnega krmilnega sistema,
• razloži principe omejevanja tlaka in razbremenitev črpalke,
• poveže diferencialne cilindre,
• uporablja PLC v hidravličnih krmiljih,
• diagnosticira in odpravlja napake v hidravličnih krmiljih,
• poišče alternativne rešitve pri reševanju problema.

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• razume pojem pozitivne in negativne povratne vezave,
• sprejme pojem nestabilnosti kot sestavi del vsake povratne vezave in regulacije,
• spozna, da nekatere zapletene probleme iz realnega sveta lahko rešimo le z njihovo poenostavitvijo,
• spozna pomen modelov in njihove uporabe pri načrtovanju sistemov,
• loči med logičnim stanjem in vrednostjo opazovane veličine,
• razlikuje med diskretno in zvezno veličino,
• loči med pojmi: mrtvi čas, hitrost odziva, statični pogrešek, dinamični pogrešek, prenihaj ...,
• oceni vpliv hitrosti odziva sistema na parametre uporabljenega regulatorja,
• se zaveda, da v vsakem procesu (tudi družbenem in biološkem) najdemo veličine, kot so: hitrost odziva, prenihaj, statični pogrešek ...,
• pozna posledice in nevarnosti, ki jih lahko povzroči slabo optimirana regulacijska proga (nestabilnost in uničenje elementov),
• spozna potrebo po vzporednem varovanju sistemov (varnostne verige),
• pozna razliko med krmiljenjem in regulacijo,
• pozna osnovne veličine, ki jih uporabljamo pri opisovanju regulacij,
• opiše prenosno funkcijo prvega in drugega razreda (kondenzator, grelec …),
• pozna eno izmed metod za nastavitev PID-regulatorja,
• opiše primer iz svoje okolice in pri tem razčleni vpliv P-, I- in D-člena na njegov odziv,
• pozna vpliv motenj in merilnih šumov na regulacijsko zanko in nastavljanje parametrov,
• loči med enozančno in večzančno regulacijo,
• pozna večzančno-kaskadno regulacijo in postopek nastavljanja parametrov kaskadnih regulatorjev,
• pozna napredne oblike večzančnih regulacij,
• pri dinamičnem pogrešku regulacije loči med statičnim, hitrostnim in pospeškovnim pogreškom,
• pri izvedbi regulacije loči med problemom ohranjanja konstantne vrednosti regulirane veličine kljub prisotnosti motenj (željena vrednost je konstanta) in problemom sledenja izhodne veličine časovno spreminjajoči se željeni vrednosti regulacijske zanke,
• pozna problem vpliva hitrostnega pogreška na gibanja, sestavljena iz dveh ali več prostostnih stopnjenj (deformacija oblike krožnice), in ga reši z usklajevanjem nastavitev parametrov regulatorja,
• pozna osnove samonastavljivih regulatorjev, prednosti in omejitve samonastavljivosti,
• zaveda se, da lahko z enim motorjem (prostostno stopnjo) regulira le položaj ali silo, ne pa obojega.

Dijak:

• predvidi dinamičen odziv sistemov prvega in drugega reda,
• predvidi vpliv motenj na regulacijski proces,
• uporabi proporcionalni, diferencialni in integralni način regulacije,
• danemu digitalnemu regulatorju s pomočjo priložene dokumentacije nastavi osnovne parametre in ga poveže v sistem,
• prilagodi parametre regulatorja v končni aplikaciji,
• izvede nastavitev parametrov danega kaskadnega regulatorja,
• izvede nastavitev parametrov generatorjev željene vrednosti regulacije za problem sledenja željeni vrednosti položaja oziroma hitrosti (trapezni profil …), da doseže ustrezno izvedbo gibanja,
• za preprost kartezijev ali ustrezen drug mehanizem z dvema prostostnima stopnjama, katerega naloga je risanje krožnice na papir, izvede nastavitev parametrov regulatorjev obeh osi,
• preizkusi regulacijo sile in regulacijo položaja in opazuje razliko v obnašanju regulacijske zanke (mehko, togo).