ÓRATERVEZET
2
A tanítás helye: A tanítás ideje: A tanítás osztálya: 8. osztály + szakkör
Tanít:
Tanítási egység: Technika - Irányítástechnika A tanítási óra anyaga: Vezérlés, szabályozás Oktatási feladat: Értse az összetett technikai rendszerek fogalmát, működését. Nevelési feladat: A probléma jelentkezésétől a megoldásáig milyen folyamatok képzelhetők el. Koncentráció: fizika, technika Az óra jellege: Új ismeretet feldolgozó óra Eszközök: Tábla, tankönyv, filctoll
3
1. ÓRA Idő 7:45 7:48
Tanári tevékenység Órakezdő rendtartó intézkedések Új anyag bevezetése: Ki tudná megfogalmazni, hogy mi az irányítás?
Tanulói tevékenység Jelentés, naplóbeírás
Megjegyzések Tanulói érdeklődés
Az irányítás olyan felkeltése. irányítási művelet, amely Frontális során az irányított osztálymunka. jellemző nem hat vissza az irányító berendezésre.
Általános jellemzője:
Tanári magyarázat
kis energiával befolyásol nagy energiájú folyamatokat
Cél: - az ember a gépesített folyamatok irányításától felszabaduljon - mentesüljön az egyhangú munkától - automatizálás elérése
Mik az irányítás részműveletei?
- érzékelés: információszerzés az irányítandó folyamatról - ítéletalkotás: döntés a feldolgozott információk alapján - rendelkezés: utasítás a beavatkozásra - beavatkozás: a folyamat befolyásolása
7:53
Felrajzolom a táblára az 1. számú ábrát.
Táblarajz
7:55
A folyamatirányítás fejlődési szakaszai:
Tanári magyarázat
- kézi irányítás: az információszerzést, a feldolgozást és a folyamatba való beavatkozást is az ember végzi.
- kézi irányítás: az információszerzést mérőműszerek és jelző berendezések segítik. Az információ feldolgozását és a beavatkozást továbbra is az ember végzi.
- részben önműködő irányítás: Ennek két fajtája létezik:
pl.: Kerékpározás során figyeljük a forgalmat, saját mozgásunkat, átgondoljuk merre akarunk menni, döntünk és kormányzunk miközben lassítunk és új információkat gyűjtünk. pl.: A gépkocsivezető figyeli a forgalmat, a gépkocsik és a közlekedési lámpák jelzéseit, a gépkocsi műszereit és az így szerzett információk alapján dönt. A döntésről jelzéseket az a közlekedő társainak, majd lassít, és megfelelő irányba fordul.
4 - helyi automatikus irányítás: egységek (részrendszerek)
egyes pl.: a közlekedést segítő hagyományos jelzőlámpák függetlenül működnek egymástól.)
- automatikus irányítás: több egységet pl.: A korszerű működtetnek automatikusan. A közlekedésirányító berendezéseket központi vezérlőteremben rendszerek figyelik a helyezik el. forgalmat, annak nagyságát, ütemét és ennek megfelelően zöldhullámot biztosítanak.
- önműködő, számítógépes folyamatirányítás: az információszerzést és a beavatkozást az érzékelő és a beavatkozó szervek, az információ feldolgozását pedig a számítógép végzi.
8:03
Próbáljunk példát találni egy irányítási folyamatra. A példát vegyük a hétköznapi életből!
8:08
Felrajzolom a táblára a 2. számú ábrát.
8:10
Az információ forrása alapján két irányítási csoportot különböztetünk meg: - zárt hatásláncú rendszer
pl.: Egy gépkocsi gyárban óránként 60 autó gördül le a gyártósorról. Egy autó több 10 ezer alkatrészből áll. Biztosítani kell, hogy a szerelés minden fázisához az éppen szükséges alkatrészek rendelkezésre álljanak, minőségük kifogástalan legyen, szükség esetén azonnal más típus gyártására átállhassanak. Ez az összetett igény csak számítógépes folyamatirányításban valósítható meg. Egy lakás fűtési rendszerét Feladatmegoldás úgy kívánjuk irányítani, hogy kellemes közérzetet biztosíthassunk. Ennek érdekében a közölt hőt változtatni kell. A változtatást elvégezhetjük a belső hőmérséklet változásának érzékelésével, de a külső hőmérséklet érzékelésével is.
Táblarajz Tanári magyarázat
irányított jellemző állapotáról szerzett információ változtatjuk meg az irányítási folyamatot. Ezt a műveletet szabályozásnak nevezzük.
5
- nyílt hatásláncú rendszer
8:13
beavatkozás nem az irányítottról kapott információ eredménye. Ez a művelet a vezérlés.
Mi történik a szabályozás során? Egy alapjelet kell felvenni, amely segítségével állítják elő a rendelkező jelet. Az alapjel (=beállítójel) szerint lehet a szabályozás: értéktartó, követő és időterv -
-
-
8:19
Az értéktartó: cél, hogy a külső zavaró hatások ellenére állandó értéken tartsuk az irányított jellemzőt. Pl.: hűtőszekrény szabályozása. A követő: az irányított jellemzőnek követnie kell az időben változó alapjelet. Pl.: kerámia égető kemence fűtésének szabályozása. Az időterv: az alapjel egy megadott program szerint változik. Pl.: automata mosógép.
Mi történik a vezérlés során? A beavatkozó szervet beavatkozó jellel kell ellátni. Ezt a jelet a vezérlő berendezés adja. A vezérlőberendezés működése alapján lehet: időterv, lefutó és követő. - Idővezérlés esetén a beavatkozást az idő vagy az időtől függő program befolyásolja. Ezt időterv-tárolón, például programhengeren vagy lyukszalagon állítjuk be. - Lefutó vezérlésnél a folyamat egyes szakaszai csak akkor kezdődnek meg, ha az előző műveletek már lejátszódtak. Ilyen például az állandó keverési arányt biztosító adagolók vezérlése. Fő szerve a feltételtároló. Az idővezérlést és a lefutó vezérlést programvezérlésnek is nevezzük. - Követő vezérlésnél a beavatkozó szerv a vezető jeltől függ parancsot kap és a folyamatot a kívánt irányba befolyásolja. Fő szerve a vezérlő szerv. Így működik például a közvilágítás. Sötétedésre kapcsoló automatika vezérli.
8:25
Rövid órai összefoglaló Rendtartó intézkedések. Elköszönés
Visszacsatolás
6 MELLÉKLET:
