到達目標
１．シーケンス制御の考え方が理解できる
２．実態配線図どおりに配線し，動作を確認することができる
３．PLCラダープログラムを作成し，動作を確認することができる
４．マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる
５．マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できる
６．マイコンによる計測・制御プログラムが理解できる
７．温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できる
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 | シーケンス制御の考え方が理解できる | シーケンス制御の考え方が理解できる | シーケンス制御の考え方が説明できない |
| 評価項目2 | 実態配線図どおりに配線し，動作を確認することができる | 実態配線図どおりに配線し，動作を確認することができる | マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できていない |
| 評価項目3 | PLCラダープログラムを作成し，動作を確認することができる | PLCラダープログラムを作成できる | PLCラダープログラムを作成できない |
| 評価項目4 | マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる | マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる
| マイコンを用いた計測・制御が理解できていない |
| 評価項目5 | マイコンによる計測・制御システムの構築できる | マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できる | マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できていない |
| 評価項目6 | マイコンによる計測・制御プログラムが作成できる | マイコンによる計測・制御プログラムが理解できる | マイコンによる計測・制御プログラムが理解できていない |
| 評価項目7 | 温度制御系のパラメータを調整することができる | 温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できる | 温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できていない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
マイコンを使った計測制御は，機械や設備を思いどおりに動かすために必須の要素技術である．しかしながらこのような技術を，独学で勉強するには広範な知識と経験ではなく，疑問に的確に答えてくれるコーチ役が必要となる．
授業の進め方・方法:
本実習では，教員をコーチ役とし，グループ実習する形式をとっており，手作りのシステム構築の実体験をとおして，計測制御の本質を理解させるものなので，学生諸君も，本科目履修前後の自身の技術レベルの向上を実感して欲しい．
注意点:
本科で学習したメカトロニクス基礎，応用，制御工学や工学実験1，2の制御分野の実験に関連しているので，よく復習しておくこと．
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
講義内容・注意事項の説明
シーケンス制御実習機器の説明
|
1
|
| 2週 |
配線・スイッチなどの実習 |
1,2
|
| 3週 |
リレー・センサなどの実習 |
1,2
|
| 4週 |
自己保持回路などの実習 |
2
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| 5週 |
PLC機材の説明・実習 |
3
|
| 6週 |
PLCラダープログラムの説明
プログラムの実習 |
3
|
| 7週 |
PLCシーケンス制御実習
成果報告書の作成・提出 |
1,2,3
|
| 8週 |
温度制御実習機材の説明
フィードバック制御の説明 |
4
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| 2ndQ |
| 9週 |
マイコン実習機材の製作
(Arduinoを利用) |
4
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| 10週 |
ブレッドボードを用いた
マイコンのプログラミング実習 |
4
|
| 11週 |
マイコン制御の演習課題
LED点灯・スイッチ入力など |
5
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| 12週 |
マイコン制御の演習課題
アナログ入力・PWMなど |
5
|
| 13週 |
計測制御用の電子回路の製作
(K型熱電対を利用) |
5
|
| 14週 |
温度制御実習機材の組立 |
5
|
| 15週 |
マイコン制御の演習課題
制御対象の温度測定・加熱実験 |
5
|
| 16週 |
マイコン制御と実験装置製作の
成果報告書の作成・提出 |
5
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
PC側の計測データ読み取りアプリケーションの開発 |
6
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| 2週 |
PCプログラミングの説明
（VisualBasicを利用） |
6
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| 3週 |
VB演習
ユーザーコントロールなど |
6
|
| 4週 |
VB演習
タイマーイベントなど |
6
|
| 5週 |
VB演習
作図など |
6
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| 6週 |
VB演習
製作した温度制御装置との通信 |
6
|
| 7週 |
手動ON－OFFによる温度制御実験 |
6
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| 8週 |
自動ON－OFFによる温度制御実験 |
6
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| 4thQ |
| 9週 |
ON－OFF制御の成果報告書の作成・提出
（自動制御の有効性の確認） |
6
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| 10週 |
PID制御の説明 |
7
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| 11週 |
制御対象のシステム同定
温度変化の計測 |
7
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| 12週 |
解析ソフトによるシステム同定
（MATLAB） |
7
|
| 13週 |
制御パラメータの算出 |
7
|
| 14週 |
PIDによる温度制御実験 |
7
|
| 15週 |
実験結果のデータ解析 |
7
|
| 16週 |
成果報告書の作成・提出 |
4,5,6,7
|
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 |
評価割合
| 成果報告書 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 |