INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO

Transcriptie

1 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO september 2004 LICAP BRUSSEL

2

3 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS LICAP BRUSSEL September 2004 ISBN X Vlaams Verbond van het Katholiek Secundair Onderwijs Guimardstraat 1, 1040 Brussel

4

5 Algemene Inhoud LESSENTABEL...5 ALGEMEEN DEEL...6 INDUSTRIËLE ELEKTRICITEIT EN LAB...11 PROCESCONTROLE EN LAB...22 INDUSTRIËLE COMPUTERNETWERKEN EN LAB...33 INTERFACETECHNIEKEN EN LAB...40 MICRO-ELEKTRONICA EN LAB...48 BESTURINGSSOFTWARE EN PROGRAMMEERTALEN de graad TSO 3 Algemeen deel

6

7 Derde graad TSO - Pedagogische uren/week Administratieve vakbenaming vakbenaming Minimum-maximum Godsdienst 2 2 AV Godsdienst Aardrijkskunde 1 1 AV Aardrijkskunde Engels 2 2 AV Engels Frans 2 2 AV Frans Geschiedenis 1 1 AV Geschiedenis Lichamelijke opvoeding 2 2 AV Lichamelijke opvoeding Nederlands 2 2 AV Nederlands Wiskunde AV Wiskunde Besturingssoftware en TV Elektronica/Elektriciteit/ programmeertalen Elektromechanica/Toegepaste informatica Industriële 1 3 TV Elektronica/Elektriciteit/ computernetwerken en labo Elektromechanica/Toegepaste informatica Industriële elektriciteit en lab 3 3 TV Elektriciteit/Elektromechanica/ Elektronica/Toegepaste informatica Interfacetechnieken en labo TV Elektronica/Elektriciteit/ Elektromechanica/Toegepaste informatica Micro-elektronica en lab TV Elektronica/Elektriciteit/ Elektromechanica/Toegepaste informatica Procescontrole en labo TV Elektronica/Elektriciteit/ Elektromechanica/Toegepaste informatica 3de graad TSO 5 Algemeen deel

8 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO ALGEMEEN DEEL 6 3de graad TSO Algemeen deel

9 Inhoud 1 UITGANGSPUNT ALGEMENE DOELSTELLINGEN EN VORMINGSCOMPONENTEN VAN DE STUDIERICHTING 'INDUSTRIËLE ICT' GELIJKAARDIGE VORMING IN HET BUITENLAND INSTROOM UITSTROOM EVALUATIE de graad TSO 7 Algemeen deel

10 1 UITGANGSPUNT Een studierichting sluit zeer goed aan bij de sterke vraag van de industrie naar informatici en ICT-specialisten gaande van het niveau secundair onderwijs tot en met burgerlijk ingenieur. Het tekort aan dergelijke technici is niet conjunctureel maar structureel. Alle aspecten van de informatica niet alleen de burotica uit de kantoorsfeer maar ook de informatica op de industriële werkvloer moeten niet enkel inhoudelijk, maar ook zichtbaar en met een goede herkenbaarheid in het onderwijsaanbod aanwezig zijn. Gezien de evolutie van de Informatie- en communicatietechnologie en de impact ervan op onze maatschappij, zijn beide invullingen absoluut noodzakelijk. ICT-medewerkers die het productieproces ondersteunen dienen gevormd te worden in een studierichting Industriële ICT met specifieke vormingscomponenten voor deze volwaardige discipline. 2 ALGEMENE DOELSTELLINGEN EN VORMINGSCOMPONENTEN VAN DE STUDIERICHTING 'INDUSTRIËLE ICT' De studierichting beoogt vooral technici te vormen voor het installeren, het in bedrijf stellen en het onderhouden van computersystemen en netwerken in een industriële omgeving. Naast een algemene vorming biedt de studierichting ook een brede technische vorming, met disciplineoverschrijdend, theoretisch en uitvoeringsgericht inzicht in de computergestuurde industriële processen. Zowel hardware- als softwareaspecten komen ruim aan bod. De leerlingen dienen een ruime kennis op te doen met betrekking tot de computer zelf en de interfacing van de computer naar de industriële buitenwereld en omgekeerd: randapparatuur, netwerken, industriële machines en processen. Niet de diepgaande kennis van deze buitenwereld op zich staat centraal, maar vooral de aspecten ervan die de koppeling en de communicatie met en de besturing door de computer mogelijk maken. De leerlingen verwerven kennis en vaardigheden om, rekening houdend met kwaliteit, kostprijs en welzijn (veiligheid, gezondheid en milieu): de verschillende delen van een geautomatiseerd proces en hun functie in het geheel te herkennen (computer, programma, interface, vermogengedeelte, machine of proces, ); computers, randapparatuur, netwerken, interfaces, besturingssoftware ook voor industriële toepassingen te installeren en volgens voorgeschreven procedures te testen, in werking te stellen en te onderhouden; computergestuurde machines en processen volgens de voorgeschreven procedures met de computer, de PLC, de microcontroller of de microprocessor te koppelen, in te stellen, te testen, in bedrijf te stellen en te onderhouden; op een oordeelkundige wijze busstructuren toe te passen; op een gestructureerde wijze en met gebruik van specifieke meetapparatuur en software bepaalde fouten in computers, randapparaten, interfaces, netwerken en geautomatiseerde processen te lokaliseren en te herstellen; industriële software te hanteren met als doel machinebewegingen te sturen en machine-informatie in de computer in te lezen; eenvoudig gestructureerde programma s in een standaardtaal te ontwikkelen om de input/outputmogelijkheden van een computer te besturen; de gebruiker van computergesteunde systemen technisch te ondersteunen. 8 3de graad TSO Algemeen deel

11 3 GELIJKAARDIGE VORMING IN HET BUITENLAND In Nederland wordt op het MBO-niveau en in voltijds onderwijs, een vorming tot Middenkaderfunctionaris computer interfacetechniek (mk-ict) aangeboden. Deze vorming leunt in zijn doelstellingen sterk aan bij een studierichting en wordt als volgt omschreven: Een technisch informaticus is een deskundige op het gebied van automatiseren en kan daarbij twee kanten op: productie- of kantoorautomatisering. Productieprocessen worden steeds meer geautomatiseerd. Als middenkaderfunctionaris computer interfacetechniek help deze technicus bij het automatiseren van zulke processen en systemen. Zijn taken bestaan uit service, onderhoud en programmeren. Hij leert hoe men computersystemen en -netwerken ontwerpt, beheert en aanpast en hoe men computerprogramma s ontwerpt. Met deze opleiding kan men onder andere werk vinden bij automatiseringsbureaus, computersoftwarebureaus, de telecommunicatie- en datacommunicatie-industrie, computerservicebedrijven, computer-hardwarebedrijven, netwerkbeheerafdelingen, technisch-commerciële afdelingen of onderhouds- en reparatiediensten. De vorming bestaat uit: basisvaardigheden informatietechniek, algemene vaardigheden elektrotechniek, ontwikkelen, modificeren en onderhouden van besturingsinterfaces en communicatiesystemen, samenstellen, onderhouden en beheren van computersystemen, samenstellen, onderhouden en beheren van computerbesturingen en geautomatiseerde meetsystemen. Doorstromen naar HBO-elektrotechniek is mogelijk. 4 INSTROOM De leerlingen voor de studierichting derde graad TSO komen voornamelijk uit de volgende nijverheidsstudierichtingen van de tweede graad TSO: Elektrotechnieken, Elektriciteit-elektronica, Elektromechanica of Industriële wetenschappen. Leerlingen die kiezen voor deze studierichting hebben een sterke interesse voor de moderne technologie en meer bepaald de industriële toepassingen daarvan, gekoppeld aan technisch talent en een voorkeur voor een directe, praktische aanpak. Zij hebben een aanleg voor logisch, probleemoplossend denken en handelen, die niet noodzakelijk gekoppeld is aan een zuiver wiskundige en wetenschappelijke benadering. Zij hebben zin voor detail, nauwkeurigheid, orde, structuur en fijn technisch werk. 5 UITSTROOM De vorming sluit goed aan bij de huidige behoeften van de arbeidsmarkt. Deze leerlingen kunnen aan het werk als ICT-technicus, zelfstandig of in de industrie, voor de taken die reeds werden aangehaald in de paragraaf over de vormingscomponenten. Zij kunnen hun verworven kennis en vaardigheden verder uitbreiden via specialisatie in specialisatiejaren van het secundair onderwijs, in het volwassenenonderwijs en via bedrijfsopleidingen. Voor een aantal leerlingen behoort hoger onderwijs binnen het ICT-domein tot de mogelijkheden. 3de graad TSO 9 Algemeen deel

12 6 EVALUATIE Bij de evaluatie kan men de volgende basisprincipes in acht nemen: de evaluatiecriteria en -elementen dienen bij elke opdracht op voorhand bij de leerlingen bekend te zijn, zowel proces als product kunnen bij het evalueren aan bod komen, indien noodzakelijk moet aandacht worden besteed aan remediëring. De volgende, mogelijke evaluatiemethoden kunnen voor dit vak worden aangewend: Oefeningen en huistaken: na het oplossen van voorbeeldoefeningen in klasverband, moeten de leerlingen in staat zijn gelijkaardige opgaven individueel op te lossen. Het verdient aanbeveling hierbij een vaste structuur aan te houden waardoor de leerlingen de probleemstelling correct interpreteren (gegeven, gevraagde, figuur ). Mondelinge overhoring: tijdens het aanbrengen van de leerstof kan men regelmatig duidelijk geformuleerde en doelgerichte vragen stellen. Uit de antwoorden van de leerlingen kunnen aandacht, inzet, inzicht en het begrijpen van de leerstof worden afgeleid. Schriftelijke overhoring: regelmatige schriftelijke overhoringen zijn noodzakelijk. Een aantal vormen kunnen hierbij worden gebruikt: Korte, eventueel onaangekondigde overhoringen op het einde van een les of bij het begin van de volgende les, over enkele hoofdelementen van de beperkte leerstof. Aangekondigde, summatieve overhoringen waarbij alle elementen van een reeks lessen aan bod komen en waaruit moet blijken of de leerlingen de opgaven in hun juiste context kunnen plaatsen. Toetsen en examens: hiermee evalueert men of de leerlingen in staat zijn grotere pakketten leerstof te assimileren en ook dan de opgaven juist kunnen situeren in een groter geheel. Permanente evaluatie: in het labo dient men de leerlingen permanent te evalueren, niet alleen op de kennis en de vaardigheden bij het programmeren, maar ook op de attitudeverwerving. Daarbij zijn de volgende aandachtspunten van belang: zin voor nauwkeurigheid en kwaliteit, kritische instelling ten opzichte van eigen werk, zin voor zelfstandigheid, zin voor het werken in groep, groei naar zelfstandigheid, Verslagen / oefeningen: de verslagen waarin de leerlingen de resultaten van het labo verwerken en interpreteren zijn documenten die eveneens in de evaluatie opgenomen worden. 10 3de graad TSO Algemeen deel

13 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO TV Elektriciteit/Elektromechanica Elektronica/Toegepaste informatica INDUSTRIËLE ELEKTRICITEIT EN LAB Eerste leerjaar: 3 uur/week Tweede leerjaar: 3 uur/week 3de graad TSO 11 Industriële elektriciteit en lab

14 Inhoud 1 BEGINSITUATIE ALGEMENE DOELSTELLINGEN ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH- DIDACTISCHE WENKEN MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN BIBLIOGRAFIE de graad TSO Industriële elektriciteit en lab

15 1 BEGINSITUATIE De leerlingen komen vooral uit de tweede graad van de studierichtingen Elektriciteit-elektronica, Elektromechanica of Industriële wetenschappen en hebben een basiskennis van de elektriciteit verworven in het vak Elektriciteit en labo. Deze kennis werd voldoende wiskundig en wetenschappelijk onderbouwd om de doelstellingen van het vak Industriële elektriciteit en labo in de derde graad van de richting te realiseren. Tevens hebben de leerlingen in het eerste jaar van de richting voldoende kennis verworven van de elektronica in het vak Micro-elektronica en labo om de doelstellingen van het deel 4 Vermogenelektronica in het vak Industriële elektriciteit en labo in het tweede jaar van de derde graad te realiseren. 2 ALGEMENE DOELSTELLINGEN De leerlingen dienen een goede technische kennis verder uit te bouwen van de begrippen uit de basiselektriciteit. Zij dienen ook een grondige kennis te verwerven van de werking en het gebruik van de verschillende 1ftransformatoren. Zij moeten ook de essentie van de draaistroomnetten kennen en de netstructuren toelichten. Tevens moeten zij ook de beveiligingen toelichten bij het schakelen van 3f-verbruikers en netstoringen, die in de industrie de goede werking van ICT-toepassingen kunnen verstoren, situeren en via de passende netfilters verwijderen. Zij bestuderen ook de motoren en generatoren die gerelateerd zijn aan het ICT-equipment waarin de motor als aan te sturen en te regelen black box gezien wordt. Zij hebben bijzondere aandacht voor het gebruiken en aansturen van de stappenmotor en servomotor. De leerlingen moeten zich tevens bewust zijn van het bestaan en de functie van de verschillende hoogvermogencomponenten en de stuurketens voor thyristoren toelichten en 1f-gestuurde gelijkrichters situeren. De rol van wisselstroominstellers toelichten en inzicht verkrijgen in het gebruik van geschakelde voedingen is voor deze leerlingen eveneens noodzakelijk, daar deze laatsten veel voorkomen in ICT-apparatuur. Laboratoriumwerk waarbij de leerlingen zelfstandig schakelingen en metingen uitvoeren, moet hen helpen bij het verwerken van de theoretische leerinhouden. Zij leren hierbij efficiënt rapporteren en interpreteren van de meetresultaten uit het labo. 3 ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Bepaalde leerinhouden die niet bij de metingen in het labo aan bod komen, kunnen via klassikale opstellingen gehanteerd door de leraar, didactisch worden ondersteund. Deze leerinhouden dienen ondersteund te worden door het praktisch gebruik van een simulatiepakket. De metingen in het labo worden, zo goed mogelijk aansluitend op de theorie, door de leerlingen zelf uitgevoerd. Zowel het schakelen als het meten komen aan bod. Via het maken van verslagen dienen de leerlingen de meetresultaten te verwerken en te interpreteren. Om de lessen efficiënt te laten verlopen wordt aanbevolen zeker éénmaal twee lesuren na elkaar te voorzien. Coördinatie met het vak Micro-elektronica en labo is onontbeerlijk. 4 LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Doelstellingen met de vermelding (U) kunnen bij uitbreiding worden nagestreefd. Alle andere doelstellingen moeten worden bereikt. Labodoelstellingen worden cursief weergegeven. 3de graad TSO 13 Industriële elektriciteit en lab

16 LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 1: BASISELEKTRICITEIT 1 Herhaling van de basisbegrippen van elektriciteit en elementaire metingen 2 Herhaling van enkelvoudige wisselstroomketens Stroom, weerstand, spanning Wet van Ohm 2.1 Het gedrag van sinusoïde signalen beschrijven Voorstelling in het tijdsdomein Periode, frequentie, amplitude, effectieve waarde, ogenblikkelijke waarde Vectorvoorstelling 2.2 Zelfstandig het gedrag van R, L en C vergelijken Invloed van de frequentie op de stroom door meting Invloed van de frequentie op de impedantie Faseverschuiving tussen spanning en stroom Serieschakeling Parallelschakeling 2.3 Het gedrag van R, L en C door berekening verifiëren (U) Zelfde leerinhouden als f-wisselstroomvermogen 3.1 Meten en interpreteren van arbeid en vermogen bij industriële ICT uitrusting. 4 Magnetisme 4.1 De voornaamste begrippen en wetten van het magnetisme kennen. W, p(t), P, Q, S en arbeidsfactor Vermogendriehoek Invloed van de arbeidsfactor op de verbruiker, het energietransport en de energietoeleveringsmaatschappij Elektromagnetisch veld Magnetische inductie bij beweging Magnetische inductie bij stroomverandering Emk Lorentz-kracht PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Het doel van dit deel is kennis en inzicht te verwerven in de basisprincipes van de elektriciteit. Deze leerstof dient als basis voor de andere leerstofonderdelen. Dit deel bestaat voornamelijk uit herhaling en laat een mogelijke instroom uit richtingen met minder voorkennis toe Gebruik ook simulatiesoftware ter illustratie van enkele metingen. 14 3de graad TSO Industriële elektriciteit en lab

17 3 Uitvoeren van vermogenmetingen en metingen van de arbeidsfactor voor verschillende types belastingen. 3 De verbetering van de cos ϕ van de schoolinstallatie gaan bekijken. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 2: ENERGIETRANSPORT 5 1f transformatoren 5.1 Verklaren van de principewerking van de 1f trafo 5.2 De werking van de betreffende transfo s kennen en de toepassingsgebieden toelichten Zelfstandig de stroom die ICT equipment aan het net onttrekt, me teen stroomtang meten Primaire en secundaire wikkeling Wikkelingverhouding Toelichten van de specificaties van de 1f trafo Verliezen en de gevolgen Speciale transfo s: stroomtang veiligheidstransfo (U) scheidingstransfo (U) impulstransfo (U) 6 Draaistroomnetten 6.1 Herkennen, visualiseren en meten van een 3f net. 7 Schakelen van 3f verbruikers 7.1 3f verbruikers aan 3f bronnen koppelen en de schakeling verantwoorden. 3f spanning/stroom Ogenblikkelijke waarde Vectoriële voorstelling Fase- en lijngrootheden Ster- en driehoekschakelingen Klembenamingen Rol van de nulleider Symmetrische en asymmetrischebelasting (U) 3f verbruikers 8 Netstructuren 8.1 Beveiligingen beschrijven en reglementering aanhalen. Stroom door het lichaam Verschillende gevaarniveaus Overstroombeveiliging Zekeringen en automaten 3de graad TSO 15 Industriële elektriciteit en lab

18 8.2 Beschrijven van de toepassings-gebieden en herkennen van de fout-situaties in de netstructuren. 9 Netstoringen en filters 9.1 Inzien dat een periodisch niet-sinusoïdaal signaal kan beschreven worden als een som van harmonischen. 9.2 Een periodisch niet-sinusoïdaal signaal voorstellen door middel van parameters. (U) Verliesstroom TT net, TN net, IT net Voorstelling in het tijdsdomein Voorstelling in het frequentie-domein Crest factor, RMS, Totale Harmonische Distortie (U) 9.3 De mogelijke storingsbronnen opsommen. Netstoringen (HF LF) 9.4 Het gebruik van passieve en aktieve filters verantwoorden in functie van de toepassing. Netfilters, UPS PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE DENKEN 5.1 De transformatieverhouding experimenteel door de leerlingen laten bepalen. 5.2 Verschillende soorten kernen kunnen behandeld worden naar vorm (rond, vierkant, ) en naar samenstelling (ferriet, ). 5.2 Demonstreren van deze speciale trafo s. 6.1 Het visualiseren van een 3f spanning kan gebeuren op verschillende manieren via simulatiesoftware (vb Multisim), via een spreadsheet (vb Excel), door schetsen. 8.1 De verliesstroom kan beschreven worden aan de hand van een aantal parameters: beveiliging, bewaking, storingsgevoeligheid, selectiviteit. 8.1 Voorbeelden van zekeringen en automaten uit de realiteit tonen. 9 GEEN wiskundige berekeningen. Indien mogelijk visualisatie van een niet-sinusoïdaal signaal met spectrumanalyser of simulatiesoftware (Voltech-VPAS; Fluke, ). Of probleem aan de hand van tekeningen verduidelijken. 9 Het is zeer interessant de leerlingen te confronteren met het frequentiespectrum van de stroom die een pc of ander ICT-equipment aan het net onttrekt. 9 Met behulp van een pc kan men heel verduidelijkende spectra van (LF) niet-sinusoïdale signalen en de bijhorende filtering demonstreren. 9 Voorbeelden van zekeringen uit de realiteit tonen. Voorbeelden van automaten uit de realiteit tonen. 16 3de graad TSO Industriële elektriciteit en lab

19 LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 3: COMPONENTEN VAN INDUSTIËLE RANDAPPARATUUR 10 Motoren en generatoren 10.1 De werking van de asynchrone motor kennen en deze motor zelfstandig aansluiten De werking van de synchrone motor kennen. (U) Samenstelling, werkingsprincipe, symbool Aanzetstroom Invloedsfactoren op de draaizin Invloedsfactoren op de snelheid Koppel-snelheidskarakteristiek Toepassing in ICT-omgeving Zelfde leerinhouden als De werking van de tachogenerator kennen Samenstelling, werkingsprincipe, symbool Toepassing in ICT-omgeving 10.4 De werking van de DC-motor kennen en deze Samenstelling, werkingsprincipe, symbool motor zelfstandig aansluiten. Soorten: onafhankelijk bekrachtigd 11 Stappenmotor permanente magneten serie, shunt (U) Invloedsfactoren op de draaizin Invloedsfactoren op de snelheid Aanzetstroom 11.1 De stappenmotor herkennen en enkele toepassingen opsommen De stappenmotorsturing herkennen en aansturen van een bestaande configuratie. 12 Servomotor 12.1 De servomotor herkennen en de samenstellende delen toelichten. Samenstelling, werkingsprincipe Soorten: permanente magneetrotor variabele reluctantie rotor hybride motor Functies van de hardware Functies van de software Samenstelling, werkingsprincipe: servomotor tachogenerator impulsgever resolver rem 3de graad TSO 17 Industriële elektriciteit en lab

20 12.2 De servomotorsturing herkennen en aansturen van een bepaalde configuratie. Toepassingen Vergelijken met stappenmotor Functies van de hardware Functies van de software PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 10 Het is niet de bedoeling om de bouw en de werking van de diverse motoren te bestuderen. Wel kan de nadruk gelegd worden op het schakelen van de bijzonderste motoren. De motor mag als black box gezien worden. Vooral de aspecten en de parameters die van belang zijn om een motor te koppelen met een computer staan centraal Grafisch instelpunten in de koppel-snelheidskarakteristiek bepalen aan de hand van verschillende belastingstypes Demonstratie van de werking van een tachogenerator Toepassingen van de stappenmotor in de industriële ICT-wereld: positionering bij robot, printer, scanner, De samenstelling van de servomotor via een blokschema toelichten. De samenstellende delen van de servomotor demonstreren Moderne servosystemen worden via pc aangestuurd. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 4: VERMOGENELEKTRONICA 13 Vermogenregeling 13.1 Basisprincipes van de elektronische vermogenregeling toelichten. 14 Wisselstroominsteller 14.1 Onderscheiden van de verschillende vermogen- en stuurcomponenten Het gebruik van koellichamen voor vermogencomponenten verwoorden. bevatten. Wisselstroominsteller(AC-controller) Invertor Hakker (chopper) Gestuurde gelijkrichting (mutator) Werkingssprincipe aan de hand van de (UI)- karakteristiek diac UJT triac Thermische weerstand Soorten Berekenen van koellichamen (U) 18 3de graad TSO Industriële elektriciteit en lab

21 14.3 Wisselstroominstellers herkennen aan de hand van het elektrisch schema Het nut en de werking van de verschillende stuurketens toelichten De werking van de bestudeerde wisselstroominstellers verifiëren door meting 15 Invertor Samenstelling, principe-werking, voordelen, nadelen AC controller met fase-aansnijding AC controller met periodesturing Solid State Relais Toepassing in ICT: de softstarter Ontsteekpulsen Impulstrafo (U) (zie module 2) Diac-sturing van een triac StuurIC s Visualisatie uitgangsspanning Ontsteken en doven 15.1 Onderscheiden van de verschillende vermogencomponenten. Werkingsprincipe als schakelaar aan de hand van de (UI)-karakteristiek IGBT MCT (U) 15.2 Werking van de invertor kennen. Samenstellende delen Werkingssprincipe aan de hand van de (UI)- karakteristiek Toepassing: de frequentie-regelaar (PWM) 15.3 Frequentieregelaar aansluiten Motorsnelheid regelen 16 Hakker 16.1 Onderscheiden van de verschillende vermogencomponenten. Werkingsprincipe als schakelaar aan de hand van de (UI)-karakteristiek: powermosfet 16.2 Werking van de hakker kennen. Samenstellende delen Werkingssprincipe aan de hand van de (UI)- karakteristiek 16.3 De geschakelde voeding toelichten Principeschema Werking Complexiteit van een praktisch schema aantonen Toepassing in pc en andere ICT-uitrusting Voordelen van switch-modes t.o.v. andere spanningsregelaars (omzetters) 17 Gestuurde gelijkrichters. (U) 3de graad TSO 19 Industriële elektriciteit en lab

22 17.1 Onderscheiden van de verschillende vermogencomponenten Verschillende types gestuurde gelijkrichters toelichten. 18 EMC Werkingsprincipe aan de hand van de (UI)- karakteristiek: SCR 1f gestuurde gelijkrichter 3f gestuurde gelijkrichter 18.1 Het EMC probleem omschrijven. Oorzaken Gevolgen storingen (EMI/RFI) Oplossingen Meten en meetapparatuur (U) Wetgeving (U) PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 14.1, 14.2, 15.1, 16.1 Het gebruik van databoeken door de leerlingen, om de specifaties van de vermogencomponenten en koellichamen op te zoeken, is aan te raden!! 14.1, 14.2, 14.5, 15.1, 16.1 Simulatiesoftware die hiervoor kan gebruikt worden is Electronic Workbench., Multisim, 14.4 Stuur-IC voor SCR en triac vb TCA , 15, 16 toepassingen: procescontrole, temperatuursregelaar, lichtregelaar, power supply van ICTuitrusting,. 18 Het is de bedoeling de complexe problematiek van EMC te behandelen via een praktisch voorbeeld (oorzaak, gevolg, oplossing). 5 MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN Regelbare AC-voedingen (0-230V/5A) Digitale multimeters Universele vermogenanalyse toestellen Ohmse, inductieve en capacitieve belastingen Driefasige ohmse symmetrische en asymmetrische belastingen Eénfasige en driefasige wattmeters Stroomtangen, veiligheidstransfo s, scheidingstransfo s en impulstransfo s. Ster-driehoekschakelaars Isolatiemeter Schakelkast met verliesstroombeveiligingen Asynchrone en synchrone motoren DC-generatoren en tachogenerator Onafhankelijk bekrachtigde DC-machine en DC-machine met permanente magneten Stappenmotoren met sturing 20 3de graad TSO Industriële elektriciteit en lab

23 Servomotoren met impulsgever en resolver Servoremmen Hoogvermogencomponenten Koellichamen Stuurketens voor thyristoren 1f- en 3f-gelijkrichters Geschakelde voedingen Simulatiesoftware Stuur-IC s voor SCR en triac AC-controllers Solid state relais Frequentieregelaars 6 BIBLIOGRAFIE CLAERHOUT L., DEKELVER V., DE SCHEPPER F., LIBBRECHT J., MAESEN I., Serie Elektrotechniek, Elektriciteit deel 2, Wolters Plantyn, Mechelen. CLAERHOUT L., DEKELVER V., DE SCHEPPER F., LIBBRECHT J., MAESEN I., Serie Elektrotechniek, Elektriciteit deel 3, Wolters Plantyn, Mechelen. POLLEFLIET J., Vermogenselektronica, Die Keure, Brugge. VAN HEGHE B., Handgeschreven cursus voor het oplossen van complexe netwerken; RLC-kringen; filters en brug van Wheatstone. VRANCKEN E., Labo 2C Elektriciteit, Wolters Plantyn, Mechelen. 3de graad TSO 21 Industriële elektriciteit en lab

24 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO TV Elektriciteit/Elektromechanica Elektronica/Toegepaste informatica PROCESCONTROLE EN LAB Eerste leerjaar: 5 (+ 1) uur/week Tweede leerjaar: 5 (+1) uur/week 22 3de graad TSO Procescontrole en lab

25 Inhoud 1 BEGINSITUATIE ALGEMENE DOELSTELLINGEN ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH- DIDACTISCHE WENKEN MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN BIBLIOGRAFIE de graad TSO 23 Procescontrole en lab

26 1 BEGINSITUATIE Dit leervak is volledig nieuw voor de leerlingen. Het steunt op het vak micro-elektronica. Duidelijke afspraken voor de respectievelijke leerstof moeten dan ook een logische opbouw mogelijk maken. Dubbel geven van elementaire leerstof moet dan ook vermeden worden. 2 ALGEMENE DOELSTELLINGEN Momenteel worden heel veel verscheidene programmeerbare automaten of PLC 's ingezet om een proces, machine of installatie te automatiseren. Het is bijgevolg een must om leerlingen en studenten, de technici van morgen, vertrouwd te maken met dit deel van de procestechniek. Het programmeren (merkgebonden) zelf vormt eigenlijk geen onoverkomelijk probleem, als men zich toespitst op een beperkt aantal merken of types, of IEC We zien echter dat veel realisaties steunen op een intuïtief toepassen van vroeger opgedane kennis (relais - techniek) en verworven ervaring. Inzicht verwerven, aanpassingen uitvoeren, fouten lokaliseren in dergelijk ontworpen automatismen zijn tijdrovend en moeilijk. Daarom is vanaf de ontwerpfase een gestructureerde aanpak en een duidelijke, ondubbelzinnige functionele omschrijving noodzakelijk. (IEC 848) In de cursus kunnen verscheidene voorbeelden van de probleemstelling, via een gestructureerde oplossingsmethode, systematisch omgezet worden tot een PLC-programma en de praktische realisatie (of simulatie) uitgevoerd en getoetst aan de gestelde eisen. Hierbij wordt tevens aandacht besteed aan het in bedrijf stellen, aanpassen en onderhouden van de automatisering. 3 ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Niet de studie van de industriële processen op zich maar de parameters ervan, die de in- en uitgangssignalen voor de verschillende types controllers bepalen zijn zowel voor de hardwareaspecten (interfacing) als de softwareaspecten (programmering) van zeer groot belang. Een interessante benadering is deze waarbij men beschikt over een aantal goed gekozen modelprocessen zowel als didactische opstelling als vis simulatie waarvan men de koppeling met de verschillende procescontrollers (microcontroller, PLC, industriële pc ) kan realiseren. Op deze wijze kan men het inzetten van de verschillende processortechnologieën, elk met hun specifieke eigenschappen, met elkaar vergelijken. De integratie van elementen uit de vakken Interfacetechnieken en labo en Besturingssoftware en programmeertalen is in dit vak onontbeerlijk. 4 LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Doelstellingen met de vermelding (U) kunnen bij uitbreiding worden nagestreefd. Alle andere doelstellingen moeten worden bereikt. Labodoelstellingen worden cursief weergegeven. De doelstellingen met de vermelding (U) kunnen als basis worden behandeld indien men kiest voor programmeertalen in de complementaire uren. 24 3de graad TSO Procescontrole en lab

27 LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 1: INLEIDING PROCES- CONTROLE 1 Doel van de procescontrole 1.1 Het begrip proces omschrijven Proces 1.2 Het doel van procescontrole beschrijven. Mechaniseren Automatiseren Regelen van grootheden Energie- en arbeidsbesparing Nauwkeurigheid 1.3 De elementaire opbouw van een procescontrole Elementen uit de procescontrole: verklaren aan de hand van een blokschema. soorten processen De functie van de verschillende delen omschrijven De soorten procescontrollers opsommen. soorten procescontrollers sensoren omvormers, transmitters corrigerend orgaan, actuator 1.4 De opbouw van een procescontroller verklaren aan de hand van een blokschema met digitale inputs en outputs. Input van procescontroller: digitale ingangen voor schakelaars en contacten analoge ingangen voor sensoren Output van procescontroller: digitale uitgangen: numeriek, aan/uit analoge uitgangen: continue regeling PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 1.1 Met voorbeelden toelichten en de begrippen procesversterking, tijdsconstante en dode tijd vergelijken. Simulatiesoftware zoals Actasim kan verhelderend werken De verschillende controllers aanwijzen: microcontroller, PLC, digitale regelaars. De pc in de procescontrole bespreken. 1.4 Bespreek hier de data-acquisitie en verwijs naar interfacetechnieken. Hier kan je ook regeltechnische aspecten aan bod laten komen. Bespreek de standaardsignalen en transmitters. Simulatiesoftware zoals Actasim kan veel verduidelijken. Men kan verder verdiepen in de effecten van de P, I en D acties. 3de graad TSO 25 Procescontrole en lab

28 LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 2: MICROCOMPUTER MICROPROCESSOR EN MICRO- CONTROLLER 2 Microcomputerarchitectuur 2.1 De opbouw van een microcomputer verklaren aan de hand van een blokschema De functie van verschillende blokken omschrijven. Het blokschema van een microcomputer: CPU I/O geheugen Aan de hand van een blokschema de gegevensstroom in de bussen toelichten De functie en het doel van de verschillende bussen toelichten. 2.2 De onderdelen van een centrale verwerkingseenheid omschrijven. Centrale verwerkingseenheid: ALU ACCU registers 2.3 De principiële opbouw en verwerking van een instructie bevatten De verschillende adresseringsmethoden toelichten en gebruiken. De instructies: opcode operand Von Neumanncyclus fetch exection Timing- en controlesignalen bespreken. Timing 2.4 De functie van een interruptroutine verwoorden. Interrupt 2.5 Een eenvoudige toepassing in assembler realiseren. (U) Toepassing in assembler 2.6 Principiële opbouw van het geheugen weergeven. Geheugen: vluchtig en niet-vluchtig adres data read en write chip select, output enable intern en extern 2.7 Specifieke I/O IC s gebruiken. (U) Specifieke I/O IC s 26 3de graad TSO Procescontrole en lab

29 2.8 De evolutie van microprocessor-families omschrijven. 3 De microcontroller Microprocessor-families: 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit clockfrequentie snelheid van de CPU 3.1 De elementaire opbouw van een microcontroller verklaren aan de hand van een blokschema. Blokschema van een microcontroller Databook gegevens: specifieke I/O-poorten eigenschappen geheugen 3.2 Een programmeeromgeving hanteren. Programmeeromgeving: editor Het programma zelfstandig ingeven via een editor, compileren, simuleren en debuggen Een geschreven programma zelfstandig uittesten via een hardwaresturing De pc als communicatiemiddel zelfstandig instellen en toepassen. compiler simulator uittesten van het programma 3.3 Een programma met een interrupt-routine zelfstandig Interrupts ontwikkelen, schrijven en verklaren.(u) Interrupt mogelijkheden en registers. 3.4 Een timer zelfstandig programmeren.(u) De timers en hun eigenschappen Registers 3.5 Van een opgave in tekstvorm een gestructureerd Oefeningen gestructureerd programmeren programma maken en dit uittesten op de hardware. Programma structuren 4 Proces controleren 4.1 Van een eenvoudig proces de hardware zelfstandig aansluiten en uittesten. Toepassingen met PC en of microcontroller 4.2 Van een eenvoudig proces de bijhorende software zelfstandig ontwikkelen. PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 2.2 Bespreek de verschillende registers zoals. instructiedecoders, programmateller, instructieregister, control unit, stack en stackpointer, general purpose registers. 2.3 Verduidelijk met een visualisatieprogramma. 3de graad TSO 27 Procescontrole en lab

30 2.7 Verwijs naar interfacetechnieken. Voorbeeld PIA, ACIA 2.8 Databoeken raadplegen van enkele fabrikanten. Opzoekingen op Internet. 3.1 Neem bv. T90 S2313 van Atmel, Intel 8051,BASIC Stamp Gebruik een hogere programmeertaal zoals bv. AVR BASCOM voor Atmel De communicatie met seriële poorten en/of parallelle poort bespreken en hun instellingen. 4 Sturen van LED s, input via schakelaars, DC motor snelheidsregeling of positionering van een DC-motor of stappenmotor, sturen van een display, lezen van een keyboard, I2C interface, datalogging, sturen van een I/O bouwsteen zijn mogelijke oefeningen en kunnen de labo interfacetechnieken ondersteunen of als project uitgewerkt worden. Regeltechnische toepassingen kunnen hier ook als project worden uitgewerkt. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 3: INDUSTRIËLE PC INSTEL- LEN, UITBREIDEN EN ONDER- HOUDEN 5 De voeding van een pc testen. Voedingseenheid 5.1 De voeding van een pc vervangen. 6 Het moederbord met zijn processor vervangen. Moederborden Processoren Slots Intern geheugen 6.1 De eigenschappen van hedendaagse moederborden en processoren opzoeken en analyseren. 6.2 De slots op een moederbord onderscheiden. 6.3 Intern geheugen van een pc uitbreiden en vervangen De eigenschappen van intern geheugen opzoeken en analyseren. 7 Invoerapparatuur aansluiten, instellen en onderhouden. 8 Uitvoerapparatuur aansluiten, instellen en onderhouden. Muis of trackball Toetsenbord Scanner Barcodelezer Digitale camera of fototoestel Magneet- of chipkaart lezer Printer of plotter of barcodeprinter 28 3de graad TSO Procescontrole en lab

31 derhouden. Dataprojector Beeldscherm en grafische kaart Geluidskaart 8.1 Een grafische kaart inbouwen en instellen De eigenschappen van een grafische kaart opzoeken en analyseren Het beeldscherm aansluiten op deze grafische kaart De eigenschappen van een beeldscherm opzoeken en analyseren. 8.2 Een geluidskaart inbouwen en instellen De eigenschappen van een geluidskaart opzoeken en analyseren. 9 Opslagapparatuur aansluiten en instellen. Diskette HDD (FAT/NTFS) formatteren Een harddisk ghosten DVD/CD-ROM/CD-R/CD-RW Flash geheugen 9.1 De werking van de interfaces voor extern opslagapparatuur beschrijven. 9.2 Een diskettestation inbouwen in een pc. 9.3 Een harddisk inbouwen en instellen voor een bestaand systeem. 9.4 Een cd-lezer en/of -schrijver toevoegen aan pc. De verschillende soorten cd s vergelijken SCSI-apparatuur aansluiten en instellen. (U) SCSI (U) 10 Een BIOS via flash updaten. (U) BIOS 11 Digitale meettoestellen koppelen aan pc en metingen uitvoeren. (U) 12 Input/Output toepassen m.b.v. digitale of analoge I/O kaarten Digitale meettoestellen I/O kaarten 3de graad TSO 29 Procescontrole en lab

32 PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 6.2 PCI, ISA, AGP. 6.3 De verschillende uitvoeringen van geheugen bespreken. 7 De verschillende interfaces (USB, IEEE1394/Firewire, Centronics) gebruiken en verwijzen naar het vak interfacetechnieken. 8 De verschillende interfaces (USB, IEEE1394/Firewire, Centronics) gebruiken en verwijzen naar het vak interfacetechnieken. 11 Bijvoorbeeld: microvip, poweranalyser, Fluke oscilloscoop. 12 Data-acquisitie en overeenkomstige software gebruiken (bijvoorbeeld) LabView, (U) LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN DEEL 4: PLC-TECHNIEK 13 Automatisering Blokschema van een automatisering: de CVE 13.1 Blokschema van een automatisering opstellen Functie en doel van de blokken bevatten Sturing van regeling onderscheiden Soorten bedrijfscycli onderscheiden. 14 PLC input en output interface sensoren en actuatoren bediening en visualisatie Het proces en soorten bedrijfscycli 14.1 Gebruik van PLC verantwoorden. PLC-toepassingsgebied 14.2 Blokschema PLC opstellen, onderdelen herkennen Werkingsprincipe PLC bevatten. Hardware van PLC (blokschema) Werking (flow chart) Hardware configuratie Soft PLC (U) 14.4 Technische gegevens PLC-modules opzoeken en interpreteren om I/O aan te sluiten. 15 PLC-programmeertalen en ontwerpmethoden. PLC instructieset, functies, functieblokken, dataverwerking, bit, byte en woord verwerking 30 3de graad TSO Procescontrole en lab

33 15.1 De belangrijkste instructies, functies van de verschillende programmeertalen gebruiken om: combinatorische, sequentiële en regelproces (U) systemen te realiseren 15.2 Stopprocedure met draadbreukbeveili-ging en geheugenwerking toepassen in PLC-programma Voor combinatorische problemen een ontwerpmethode toepassen en PLC- programma schrijven Voor sequentiële problemen een ontwerpmethode toepassen en PLC-programma schrijven Voor regelprocessen een ontwerpmethode toepassen en PLC programma schrijven (U) 15.6 Een pc gebruiken om programma s te schrijven, te testen en te wijzigen. Programmeertalen volgens IEC 1131 Stopprocedure Combinatorische logica: digitale ontwerpmethoden Sequentiële logica: functiediagram IEC 848 Regelproces: flow chart PLC software 15.7 PLC-programma simuleren De ontwerpmethode toepassen afhankelijk van het probleem. Toepassingen 15.9 De verschillende programmeermethoden toepassen volgens verantwoorde keuze Gestructureerde programma s schrijven Gebruik van functieblokken, bouwstenen 16 Visualisatie en bediening 16.1 Eenvoudige Human Machine Interface inzetten bij PLC voor visualisatie en bediening Grafische visualisatie gebruiken (U) Data invoer en uitvoer d.m.v. HMI Variabele teksten, alarmmeldingen Grafische proces visualisatie 17 PLC netwerk 17.1 De functie van de modules in een netwerk toelichten. Configuratie met decentrale opstelling van PLC s en I/O 17.2 I/O situeren in een industrieel PLC netwerk PLC netwerk in dienst stellen en onderhouden. (U) PLC netwerk (U) 18 PLC integreren in een automatisering Schema interpreteren. Complete automatisering 3de graad TSO 31 Procescontrole en lab

34 18.2 Onderhouden van een PLC gestuurde automatisering. (U) Fouten opsporen en diagnose PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 13 Situering van de leerstofelementen ICT en hardwarecomponenten in het blokschema van een automatisering. 15 Aan de hand van voorbeelden de verschillende ontwerp-, programmeermethoden en instructies leren toepassen Projecten uitwerken vanaf ontwerp tot en met realisatie. Verscheidene sensoren en pneumatische componenten toepassen. De link leggen met interfacetechnieken Tekstdisplay en numeriek klavier Een pc gebruiken om een proces te visualiseren met behulp van Visual Basic, Borland C++, SCADA software, Labview of dergelijke software. 17 Het nut aantonen van netwerking en bussystemen: ASI, PROFIBUS, TCP/IP en dergelijke. 18 De machinesturingen in andere afdelingen van de school kunnen als voorbeelden gebruikt worden. 5 MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN Per groep leerlingen of per klas PLC-systeem PC-configuratie Didactische opstelling met PLC, sensoren en actuatoren met snelaansluitingen PC als programmeertoestel Human Machine interface (bediening en display) Microcontrollersysteem 6 BIBLIOGRAFIE SOENENS R., VANDENHEEDE H., Microprocessortechniek- basistechniek, Die keure. BEUCKELAERS A.,VAN DEN WIJNGAERT W., Microprocessortechniek microcontrollers, Die keure. HUIBRECHTS - VAN CAUTER, Besturingstechnieken, Novum Internationale standaard IEC 848 IEC 1131 PLC programmeerbare logische sturingen, Mariën, Die keure 32 3de graad TSO Procescontrole en lab

35 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO TV Elektronica/Toegepaste informatica INDUSTRIËLE COMPUTERNETWERKEN EN LAB Eerste leerjaar: 1 uur/week Tweede leerjaar: 3 uur/week 3de graad TSO 33 Industriële computernetwerken en lab

36 Inhoud 1 MINIMALE VOORKENNIS ALGEMENE DOELSTELLINGEN ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH- DIDACTISCHE WENKEN MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN BIBLIOGRAFIE de graad TSO Industriële computernetwerken en lab

37 1 MINIMALE VOORKENNIS De leerlingen moeten tijdsdiagrammen kunnen interpreteren en kennis van de basisprincipes van elektronica is aanbevolen maar geen noodzaak. 2 ALGEMENE DOELSTELLINGEN De leerlingen dienen inzicht te verwerven in een aantal belangrijke principes, hoofdlijnen en de opbouw van de technische voorzieningen in netwerken, datatransport en datatransmissie. Daarbij moet aandacht worden geschonken aan theoretische, technologische en praktische aspecten van deze materie. Laboratoriumwerk, waarbij de leerlingen zelfstandig experimenteren en metingen uitvoeren op een industrieel netwerk moet hen helpen bij het verwerken van de theoretische leerinhoud. Zij leren efficiënt rapporteren en ook de meetresultaten interpreteren om zo tot een oplossing van het gestelde probleem te komen. 3 ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Bepaalde leerinhouden die niet bij de metingen aan bod komen, kunnen via klassikale opstellingen gehanteerd door de leraar, didactisch worden ondersteund. Ook simulatiesoftware kan daartoe worden aangewend. De andere metingen en simulaties worden door de leerlingen zelf uitgevoerd. Via het maken van verslagen dienen de leerlingen de meetresultaten te verwerken en te interpreteren. 4 LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Doelstellingen met de vermelding (U) kunnen bij uitbreiding worden nagestreefd. Alle andere doelstellingen moeten worden bereikt. Labodoelstellingen worden cursief weergegeven. LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN 1 Basisbegrippen datacommunicatie 1.1 De datacommunicatie basisbegrippen verklaren en situeren. 2 Basisbegrippen transmissie 2.1 Basisbegrippen van datatransmissie verklaren en situeren. Frequentiespectrum Informatiesignalen: geluid, beeld en data Bandbreedte, signaalversterking, demping, db, vervorming Oscillatoren Modulatietechnieken Simplex, half-duplex, full-duplex Multiplexen Asynchroon en synchroon Basisband- en draaggolfkanalen Transmissiemedia 3de graad TSO 35 Industriële computernetwerken en lab

38 3 Datatransmissiesystemen Foutbeheersing/beveiliging (U) 3.1 Eigenschappen van de basis Analoge telefonie datatransmissiesystemen kunnen toelichten en situeren. ISDN Breedband (ADSL, kabel) Atm (U) 4 Peer to peer verbinding tussen twee pc s Netwerk met directe kabelverbinding 4.1 Zelfstandig een fysische verbinding tussen twee pc s realiseren. Hard- en softwareaspecten 5 Modems 5.1 De functie van een modem verklaren en situeren. 5.2 Met behulp van de handleiding de modem zelfstandig installeren en onderhouden. Standaard voor modems Modemgebruik 6 Bekabeling van netwerk 6.1 De voor- en nadelen van de verschillende netwerkmedia opsommen. 6.2 Zelfstandig een netwerkbekabeling realiseren en testen. Gestructureerde bekabeling en connectoren Kabelsoorten Standaard voor bekabeling Draadloze verbindingen Categorieën/specificaties op bekabeling Hardware tools voor LAN s en WAN s 7 Storingen 7.1 Zelfstandig de fysische problemen in netwerkkabels lokaliseren en oplossingen voorstellen. 8 Topologieën 8.1 De fyische topologieën omschrijven en vergelijken. 9 Actieve componenten in een netwerk 9.1 Zelfstandig de functie van actieve componenten in een netwerk kunnen omschrijven en installeren. Verzwakking Reflecties Noise Dispersion, jitter en latency (U) Bus Ring Ster Hub Switch Router 36 3de graad TSO Industriële computernetwerken en lab

39 9.2 Materiaalkeuze van een bestaand netwerk verantwoorden. Bridge (U) 10 Netwerkprotocollen OSI-model 10.1 Van het OSI-model elke laag kunnen omschrijven en herkennen in een systeem Doel van het protocol verklaren. Nut van het OSI-model Omschrijving van de functie van elke laag 10.3 Zelfstandig TCP/IP verklaren en toepassen. TCP/IP IP-adressering Standaard-gateway (U) ARP: address resolution protocol (U) DHCP: dynamic host configuration protocol (U) 10.4 Zelfstandig een pc in een netwerk kunnen integreren. PC als netwerkonderdeel: bekabeling installatie netwerkkaart drivers protocollen 11 Gebruik en configureren van pc-netwerken. Client-server omgeving Domeinen en werkgroepen Gebruikers en groepen Server installeren Client installeren Beheer van server (U) Beveiliging (U) Firewalls (U) 12 Router 12.1 Doel en nut toelichten Router Configuratie van een router (U) 12.2 Zelfstandig een router configuren en implementeren in een netwerk. (U) 13 Standaardcommando s voor foutcontrole De standaardcommando s voor foutcontrole in een netwerk zelfstandig kunnen hanteren. Telnet Ping Trace Show ip route Show interface 3de graad TSO 37 Industriële computernetwerken en lab

40 PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 1 De basisbegrippen kort behandelen. De terminologie in het kort verklaren en eventueel met bestaande meetinstrumenten verduidelijken. Zie ook het vak micro-elektronica voor deze basisbegrippen. 2 Met behulp van een communicatiesoftware tussen twee pc s is gemakkelijk simplex, half-duplex en fullduplex aan te tonen. Foutbeheersing/beveiliging: pariteit, LRC, CRC. 3 Om een analoge telefoonlijn te verklaren kan de werking van een analoog telefoontoestel genomen worden en daarbij aansluitend de hybrid. Vergelijk deze transmissiesystemen met mekaar en eventueel de prijs van elk systeem. Ook interessant is om in dit opzicht de leased line (huurlijnen) te bespreken. 4.1 Een fysische verbinding kan via een seriële poort of via een parallelle poort. Denk ook aan de nullmodemkabel bij een seriële verbinding. Ook kan een verbinding gemaakt worden met een infraroodpoort. 6 De verschillende netwerkmedia kunnen specifiëren. De voor- en nadelen opsommen. De leerlingen zelf kabels laten maken. De leerlingen zelf patch-panelen en outlets laten aansluiten. Ook het uittesten van de bekabeling kan aan bod komen De verschillende soorten kabels tonen en hun specifieke eigenschappen bespreken (UTP, FTP, STP, coax, glasvezel). Kabeltester gebruiken. De problematiek van een glasvezelkabel bespreken en eventueel glasvezellas leggen. 8 Aan de hand van enkele voorbeelden wordt het voor- en nadeel van elke topologie snel duidelijk. De verschillende ethernet-bekabelingen bespreken: 10Base2, 10Base5, 10BaseT en 100BaseT. 8.1 Aan de hand van enkele figuren de werking van ethernet en token ring uitleggen. Enkele voorbeelden bespreken waaruit blijkt wat het nut is van een netwerk. 9.1 Aan de hand van figuren de werking uitleggen van een hub, switch, router en praktisch in een netwerk schakelen. Hierbij de correcte symbolische voorstelling van de apparaten gebruiken. 9.2 Volgende materialen behandelen: - racks - patch-kasten - outlets - patch-panelen en veiligheidsregels toepassen op voorgaande materialen 10 Het protocol NETBEUI en IPX/SPX kan ook besproken worden Vooral voorbeelden geven bij het uitleggen van het nut van elke laag De verschillende onderdelen fysisch tonen, benoemen en hun nut verklaren. 11 Mogelijks een eenvoudig netwerken uitbouwen met server en een aantal clients. 12 Een voorbeeld van een router tonen met een korte demonstratie van de mogelijkheden. Ruimschoots aandacht besteden aan de opbouw van IP-adressen. De klas verdelen in een aantal subnetten. Elke groep zorgt ervoor dat hij kan communiceren met de andere. De PPP-connecties kunnen gemakkelijk uitgetest worden door verbinding te maken met Internet. Indien aanwezig kan de bestaande ISDN-lijn en /of ADSL / kabel gebruikt worden om praktische situaties te creëren waarin een connectie wordt uitgetest. 38 3de graad TSO Industriële computernetwerken en lab

41 13 Enkele fouten in het netwerk creëren en de leerlingen op een systematische manier deze laten opzoeken. 5 MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN Pc- netwerk met hub uitgebouwd met outlets, patch-panelen Router (U) Switch Internetaansluiting Communicatiesoftware (serieel) Hardwaretools voor bekabeling (tangen om connectors aan te zetten, kabeltester) 6 BIBLIOGRAFIE CLAEYS J., Datacommunicatie, Die keure, ISBN DOUGLAS, E. COMER, Computernetwerken en internetten, Academic service, ISBN KUO P., PENCE J., Windows Networking, Academic service, ISBN MATTHIJSSEN R., Computernetwerken en datacommunicatie, Academic service, ISBN de graad TSO 39 Industriële computernetwerken en lab

42 INDUSTRIËLE ICT DERDE GRAAD TSO TV Elektronica/Toegepaste informatica INTERFACETECHNIEKEN EN LAB Eerste leerjaar: 1 (+ 1) uur/week Tweede leerjaar: 2 (+ 1) uur/week 40 3de graad TSO Interfacetechnieken en lab

43 Inhoud 1 BEGINSITUATIE ALGEMENE DOELSTELLINGEN ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN PEDAGOGISCH- DIDACTISCHE WENKEN MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN BIBLIOGRAFIE de graad TSO 41 Interfacetechnieken en lab