Совершенствование процесса обучения студентов современным средствам автоматизации технологических процессов как одна из задач национальной безопасности страны в сфере образования

Автоматизация технологических п^оцессов в сов^еменном ми^е достигла не бывалых высот. Она вносит существенный вклад в ^ешение многих п^облем человечества, таких как:

• •    экономия ^есу^сов и эне^гии на нашей планете;

• •    удовлетво^ение пот^ебностей населения в более высоком у^овне жизни, в мобильности, питании и обеспечении водой;

• •    повышение экономической эффективности п^оизводства и улучшение качества п^одукции.

Автоматизация создаёт большой ^ынок т^уда, в пе^вую оче^едь это связано с выпуском ог^омного количества технических с^едств автоматики и в необходимости их монтажа, наладки и обслуживания. Для этих целей необходимы специалисты, ^азби^ающиеся не только в основах тео^ии автоматического ^егули^ования, но и имеющие необходимые навыки и знания в таких сложных дисциплинах, как элект^оника, мик^оп^оцессо^ная техника, п^ог^амми^ование конт^олле^ов. Задача воспитания и обучения таковых ложится в нашей ст^ане на высшие учебные заведения, что и от^ажено в указе П^езидента РФ от 12 мая 2009 г. №537 «О ст^атегии национальной безопасности РФ до 2020 года»: «Решение задач национальной безопасности в сфе^е науки, технологий и об^азования в с^еднес^очной и долгос^очной пе^спективе достигается путем: создания сети феде^альных униве^ситетов, национальных исследовательских униве^ситетов, обеспечивающих в ^амках коопе^ационных связей подготовку специалистов для ^аботы в сфе^е науки и об^азования, ^аз^аботки конку^ентоспособных технологий и об^азцов наукоемкой п^одукции, о^ганизации наукоемкого п^оизводства.

С^еди ВУЗов сейчас п^оисходит очень жёсткая конку^енция не только за ^ейтинг, но и за у^овень подготовки выпускаемых специалистов. Поэтому, сове^шенствование в ВУЗах учебно-мате^иальной базы, соответствующей сов^еменному ^азвитию техники, для подготовки г^амотных специалистов является главной задачей.

Одним из аспектов качественного п^еподавания таких дисциплин как «Автоматизация технологических п^оцессов» и «Автоматизи^ованные системы уп^авления технологическими п^оцессами» является наличие необходимых учебных стендов бази^ующих на сов^еменных аппа^атах и уст^ойствах автоматизации. Следует отметить, что не стоит и даже в^едно для учебного п^оцесса полностью отказываться от учебного обо^удования, пост^оенного на основе ^елейно-контактных схем, так как знания законов ^елейно-контактной логики являются базовыми и без их понимания невозможно изучение сов^еменных с^едствах автоматики. То есть нам видится вполне логичным необходимость изучения автоматизации технологических п^оцессов вначале на ^елейно-контактной логике, затем пе^еход к более сов^еменным уст^ойствам автоматизации, таким как п^ог^амми^уемые ^еле и п^ог^амми^уемые логические конт^олле^ы. К тому же многие сов^еменные с^едства автоматики п^ог^амми^уются на языках ^елейных диаг^амм (язык LD). Несмот^я на многочисленные за^убежные фи^мы, п^едставленные на ^ынке с^едств автоматизации и в связи с импо^тозамещением, следует отдать п^едпочтение отечественным ^аз^аботкам, таким как ОВЕН, Segnetics, TREI и т.д.

Зачастую схемы уп^авления технологическими п^оцессами в сельском хозяйстве соде^жат следующие типовые звенья:

• 1.    Пуско-сигнальное звено – необходимо для п^едуп^еждения звуковым сигналом или световой индикацией пе^сонала о запуске технологического п^оцесса;

• 2.    Не^еве^сивная схема включения двигателя – необходима для запуска и остановки двигателя;

• 3.    Реве^сивная схема включения двигателя – необходима для запуска в одну или в д^угую сто^ону, а также его остановки;

• 4.    Рабочий стоп – необходим для отключения всех механизмов технологического п^оцесса в п^авильной последовательности (нап^име^, в поточной линии, пе^вым должен отключиться головной механизм, кото^ый пе^вым подаёт п^одукт на линию, а затем с выде^жкой в^емени на очистку все остальные механизмы).

Знание этих четы^ёх типовых звеньев и умение их ^еализовывать с помощью ^азличных с^едств автоматики (от ^елейно-контактных схем до схем на базе п^ог^амми^уемых логических конт^олле^ов) во многом способствует, понимаю студентами основ создания схем автоматического уп^авления. Для этого необходимо создание обши^ной мате^иально-технической базы для зак^епления тео^етического мате^иала.

Рисунок 1 - Учебный стенд для изучения с^едств автоматики.

1 - кнопки, 2- потенциомет^ы, 3 - сигнальные лампы, 4 -п^ог^амми^уемый логический конт^олле^, 5 - кнопка питания, 6 - п^едох^анитель

На ^исунке 1 п^едставлен внешний вид лабо^ато^ного стенда.

Учебный стенд для изучения с^едств автоматики, с учётом вышеописаных типовых звеньев должен иметь, как минимум 5 кнопок («Пуск», «Общий стоп», «Рабочий стоп», «Влево», «Вп^аво»), 1 пе^еключатель или 1 тумбле^ для имитации с^абатывания диск^етного датчика (нап^име^, датчика у^овня), 1 потенциомет^ для имитации ^аботы аналогового датчика (нап^име^, датчика темпе^ату^ы), и как минимум 4 сигнальных ламп (1 лампа для имитации ^аботы звонка и 3 для имитации ^аботы 3 механизмов). На стенде также должна ^асполагаться кнопка питания и возможно блок питания (в зависимости от модификации п^ог^амми^уемого уст^ойства). Стенд должен наглядно показывать п^инцип соединения всех его составляющих компонентов с помощью линий нанесённых на его лицевой сто^оне. К стенду также должен п^илагаться ноутбук на кото^ом пишется п^ог^амма для п^ог^амми^уемого уст^ойства и че^ез кото^ый она записывается в его память.

П^оведение занятий на подобных учебных стендах всегда вызывает у студентов повышенный инте^ес, так как позволяет им на п^актике получить знания о п^ог^амми^овании с^едств автоматики и тут же оп^обовать полученную п^ог^амму на ^еальном уст^ойстве. В настоящее в^емя чаще всего для п^ог^амми^ования с^едств автоматики используются т^и ^азновидности языков п^ог^амми^ования:

• 1.    ^зык ^елейных диаг^амм (язык LD);

• 2.    ^зыки основанные на использовании логических элементов (языки FBD и CFC);

• 3.    Текстовые языки (язык ST, С++ и д^.).

По-нашему мнению п^оцесс подачи мате^иала должен идти в точно таком же по^ядке и студенты должны ^азоб^ать ^еализацию типовых звеньев и создание схем автоматического уп^авления технологическими п^оцессами вначале на языке LD, затем изучить их ^еализацию на логических элементах, так как соединение элементов любой ^елейной схемы можно п^еоб^азовать в логические функции. А затем уже пе^еходить на текстовые языки п^ог^амми^ования.

Таким об^азом, подводя итог вышесказанному, следует сделать вывод о том, что для качественного обучения студентов на таких дисциплинах как «Автоматизация технологических п^оцессов» и «Автоматизи^ованные системы уп^авления технологическими п^оцессами» необходимо постоянно сове^шенствовать мате^иально-техническое оснащение, идти в ногу со в^еменем, но начинать обучение всегда нужно с азов – ^елейно-контактной логики пост^оения схем уп^авления.

Списᴏк испᴏᴫьᴈᴏванных исᴛᴏчникᴏв:

• 1.    Николаенко С.А. Автоматизация систем уп^авления / Николаенко С.А., Цоку^ Д.С., учебное пособие, г. К^аснода^, изд. ООО «К^он», 2015 г. – 119 с.

• 2.    Николаенко С.А. Математическая модель системы автоматического уп^авления концент^ацией озона в улей / Николаенко

  С.А., Удовенко К.А. – В кн.: Мате^иалы междуна^одной научно-п^актической конфе^енции «Сов^еменный взгляд на будущее науки». – Уфа, 2014. – С. 227-230.

• 3.    Николаенко С.А. Автоматическая система элект^оозони^ования ульев с пчёлами / Николаенко С.А., Бегдай С.Н. изд.: О^ловский госуда^ственный аг^а^ный униве^ситет, г. О^ёл, 2014. – С. 212-214.

• 4.    Оськин С.В. Инновационные установки для повышения экологической безопасности. Жу^нал ^^езвычайные ситуации: П^омышленная и экологическая безопасность. 2013. №3-4 (15-16). С. 174-183.

• 5.    Оськин С.В., Использование элект^оактиви^ованной воды в технологическом п^оцессе экологически безопасного вы^ащивания овощных культу^ в условиях зак^ытого г^унта/С.В. Оськин, Д.С. Цоку^//^^езвычайные ситуации: П^омышленная и экологическая безопасность, №2(18), Изд.: Н^ОУ ВПО "Кубанский социальноэкономический институт", г. К^аснода^, 2014. -С. 148-154.

Трубилина

IMPROVEMENT OF PROCESS OF TEACHING STUDENTS TO MODERN AUTOMATION PROCESS AS ONE OF THE TASKS OF NATIONAL SECURITY IN EDUCATION