到達目標
これまでに学んだ工学理論や工学専門知識が生産現場でどのように応用され、実践されているかを実際に動く機材を使って体験することにより、これらの理論や知識の理解を深める。
①制御機器(スイッチ、センサ、リレー、タイマ、カウンタ)の仕組み、役割を理解しこれらを組み合わせたリレーシーケンス回路全体の動きを、実際のコンベア機材を動かして把握する。
②リレーシーケンスをPLCで実現した場合のメリットを確認し、簡単な制御ラインを例に、配線方法・ラダープログラム作成方法を実機(PLCとパソコン)を使って具体的に体験し理解を深める。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 制御機器(スイッチ、センサ、リレー、タイマ、カウンタ)の仕組み・役割を正確に理解し、これらを組み合わせたリレーシーケンス回路全体の動きを、実際のコンベア機材を動かして正確に把握できる。 | 制御機器(スイッチ、センサ、リレー、タイマ、カウンタ)の仕組み・役割をほぼ正しく理解し、これらを組み合わせたリレーシーケンス回路全体の動きを、実際のコンベア機材を動かしてほぼ正しく把握できる。 | 制御機器(スイッチ、センサ、リレー、タイマ、カウンタ)の仕組み・役割を理解できず、これらを組み合わせたリレーシーケンス回路全体の動きを、実際のコンベア機材を動かしても把握できない。 |
評価項目2 | リレーシーケンスをPLCで実現した場合のメリットを確認でき、簡単な制御ラインを例に実機(PLCとパソコン)を使った配線方法・ラダープログラムの作成方法を正確に理解できる。 | リレーシーケンスをPLCで実現した場合のメリットを確認でき、簡単な制御ラインを例に実機(PLCとパソコン)を使った配線方法・ラダープログラムの作成方法をほぼ正しく理解できる。 | リレーシーケンスをPLCで実現した場合のメリットを確認できず、簡単な制御ラインを例に実機(PLCとパソコン)を使った配線方法・ラダープログラムの作成方法を理解できない。 |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2
説明
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教育方法等
概要:
現代の生産ラインは、機械制御と電子制御が融合したメカトロニクスで構成されている。このうち電子制御は初期のリレーシーケンスが基本となり、現代ではPLCを中心としたコンピュータ制御が大半を占めている。本授業ではこの中の電子制御に焦点を当て、そこで使用される代表的な制御機器の種類、働き、これらを組み合わせた場合の動作など実践技術に反映できる内容とする。
授業の進め方・方法:
講義・機材を用いた制御実習
筆記による中間、期末の試験で理解度を、日頃の授業態度で取組姿勢を評価する。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
オリエンテーション |
教育目的、授業内容、目標、スケジュール、メカトロニクス概論、使用機材紹介
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2週 |
制御機器基礎 |
パワーサプライ、スイッチ仕組み働き
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3週 |
制御機器基礎 |
シーケンス回路の基本
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4週 |
制御機器基礎 |
センサの仕組み働き
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5週 |
制御機器基礎 |
リレーの仕組み働き
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6週 |
制御機器基礎 |
タイマ、カウンタの仕組み働き
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7週 |
シーケンス制御実習 |
リレーと各制御機器を組み合わせたシーケンス制御
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8週 |
シーケンス制御実習 |
リレーと各制御機器を組み合わせたシーケンス制御
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2ndQ |
9週 |
中間試験 |
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10週 |
PLC基礎 |
中間試験解説、PLCの内部構成、入出力配線、配線チェック
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11週 |
PLCプログラム入門 |
PLC言語(ラダー)基礎知識とツールソフト操作基本
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12週 |
PLCプログラム入門 |
a接点、b接点、AND、ORなどの基本命令の使い方
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13週 |
PLCプログラム入門 |
タイマ命令、カウンタ命令の使い方
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14週 |
PLCプログラム実践 |
簡単なシーケンス制御をPLC言語(ラダー)で作成実習
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15週 |
PLCプログラム実践 |
簡単なシーケンス制御をPLC言語(ラダー)で作成実習
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16週 |
メカトロニクスまとめ |
期末試験解説、1~15回まとめ
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | |
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 3 | |
応力とひずみを説明できる。 | 3 | |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | |
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 4 | |
両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 4 | |
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | |
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 4 | |
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 | 4 | |
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 4 | |
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 4 | |
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 4 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | |
多軸応力の意味を説明できる。 | 3 | |
二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 授業に対する積極的姿勢 | 合計 |
総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |