vchilka.in.ua 1 2 ... 5 6
Тема: Використання інформаційних


та комп'ютерних технологій

для автоматизації виробництва.
АНОТАЦІЯ
Опорний
конспект лекцій складений у вигляді методичних рекомендації з курсу інформаційних технологій.

Рекомендації складені відповідно до програми курсу.

Дана методична документація допоможе у викладанні та вивчені курсу інформаційних технологій. В цій розробці викладено теми, мету, та хід занять, описано основні елементи, методи та засоби для викладення нового матеріалу, аналізу та кращого закріплення знань. Подано структуру занять, задачі та контрольні питання для закріплення матеріалу. А також подано додатки для глибшого вивчення деяких тем активними учнями, у якості самостійного додаткового домашнього завдання.

Всі питання, які наводяться в рекомендаціях взаємозв’язані між собою і розкривають суть пройденого матеріалу.

ВСТУП

Інформатизація суспільства і пов’язане з нею широке розповсюдження обчислювальної техніки, засобів комунікації, методів опрацювання інформації вимагають удосконалення змісту підготовки спеціалістів, оновлення складу навчальних дисциплін, спрямованого на гуманізацію навчального процесу і гуманітаризацію освіти.

Швидкий розвиток в останні роки технічних і програмних можливостей персональних комп’ютерів, розповсюдження нових видів інформаційних технологій створюють реальні можливості їх використання, відкриваючи перед професійно-технічною освітою якісно нові шляхи подальшого розвитку й адаптації до потреб суспільства.

Враховуючи особливу роль інформаційних технологій у підготовці кваліфікованих та конкурентоспроможних на ринку праці робітників, передбачається 2 етапи вивчення предмету “Інформатика та інформаційні технології”:

1. Основи інформатики та обчислювальної техніки;

2.Професійно-орієнтований курс (спецкурс) комп’ютерно-інформаційних технологій відповідно до спеціалізації професійно-технічного навчального закладу.

ТИПОВА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

з предмета “ Інформаційні технології ”




п/п
Т е м а

Кількість годин:

Всього

З них на лабораторно-практичні роботи



Використання інформаційних та комп’ютерних технологій для автоматизації виробництва

6

4



Системи управління на основі комп’ютерних технологій

6

4



Вивчення розділів курсу “Основи інформатики та обчислювальної техніки” відповідно до спеціалізації професійно-технічного навчального закладу

5

3

Всього годин :

17

11


Тема 1. Використання інформаційних та комп’ютерних технологій для автоматизації виробництва

Поняття про системи управління автоматизованим обладнанням.

Числове програмне управління та його різновиди (локальні системи, супервізирне управління, пряме числове управління). Визначення та принцип будови автоматизованих систем.

АСУП - автоматизована система управління підприємством.

САПР - система автоматизованого проектування.


АТСС - автоматизована транспортно-складська система.

АСУТП - автоматизована система управління технологічним процесом.

Роботизація та автоматизація виробництва на основі електронно-обчислювальної техніки - основа інтенсифікації виробництва. Робототехнічний комплекс (РТК) для зварювання.

Охорона праці під час роботи на автоматизованому обладнанні.

ЗМІСТ

Тема: Використання інформаційних та комп'ютерних технологій для автоматизації виробництва.

Частина 1. Основні поняття. (Поняття про системи управління автоматизованим обладнанням.)


    1. ВСТУП. Інформаційні технології та їх розвиток.

1.1.1. Вступ.

1.1.2. Основні поняття та визначення ІТ.

1.1.3. Етапи розвитку ІТ.

1.1.4. Застосування ІТ.

1.1.5. Висновки.

    1. Класифікація інформаційних технологій (ІТ).

1.2.1. Поділ інформації.

1.2.2. Класифікація ІТ (схема).

1.2.3. Приклади інформаційних технологій (згідно ознак їхнього поділу).

    1. Визначення та принцип будови автоматизованих систем.

1.3.1. САПР - система автоматизованого проектування.

1.3.2. АТСС - автоматизована транспортно-складська система.

1.3.3. АСУТП - автоматизована система управління технологічним процесом.

1.3.4. АСУП - автоматизована система управління підприємством.
Частина 2. Автоматизація виробництва на основі електронно-обчислювальної техніки.

2.1.Сучасні засоби побудови комп’ютерних інформаційних технології.

2.1.1. Основні принципи побудови програмно-керованих ЕОМ.

2.1.2. Розробка інформаційних технологій.

2.1.3. Параметри технологічних процесів при створенню ІТ.

2.1.4. Сучасні засоби побудови комп’ютерних технологій.


2.1.5.Проблеми і перспективи використання інформаційних технологій.


    1. Роботизація та автоматизація виробництва.

2.2.1. Числове програмне управління і його види.

2.2.2. Датчики, як засоби автоматизації виробництва.

2.2.3. Охорона праці та техніка безпеки під час роботи на автоматизованому обладнанні.

Умовні позначення в тексті


- поточне питання;

 - самостійне завдання на ПК;

  • - завдання в групах;

- завдання в парах;

 - завдання для всіх;

- звернути увагу;

- контрольне питання;

- основні визначення;

- скорочено;

  • - запам’ятати;

- додаткове завдання (цікаве питання);

  • - додаткові відомості;


- зробити завдання в електронному варіанті і записати на носії;

- переглянути з диска;

- увага, правило!;

- завдання на час;
- віднайдіть у тексті….;
- завдання підвищеної смссмсмсмсмсммм складності;

- завдання на кмітливість;
- завдання на акуратність;

- Записати;

- повторення.
- домашнє завданя





Тема: Використання інформаційних та комп'ютерних технологій для автоматизації виробництва.

Частина 1. Основні поняття. (Поняття про системи управління автоматизованим обладнанням.)

ВСТУП. Інформаційні технології та їх розвиток.

Повторення термінів: Інформація, інформаційний ресурс, інформатика,

Повторення теми: Розвиток інформатики та комп’ютерної техніки.

Нові визначення: Технологія, Інформаційна технологія, автоматизація,

Вивчення нового матеріалу.


  • Вступ;

  • Основні поняття та визначення ІТ;

  • Етапи розвитку ІТ;

  • Застосування ІТ;

  • Висновки.

1.1. Вступ

Сьогодні неможливо представити галузь людської діяльності, в якій би не застосовувалися ЕОМ. Інформатика стала однією з найбільш досліджуваних наук у суспільстві. До комп'ютерів застосовують все більш високі вимоги, це примушує фахівців удосконалювати технології обробки інформації. Чим ширше використання ЕОМ, тим вищий їх інтелектуальний рівень, тим більше виникає видів інформаційних технологій.


Найефективніше ПЕВМ використовуються в поєднанні з різноманітними засобами зв'язку (комунікації). Сучасні засоби комунікації, розроблені для персональних комп'ютерів, надають в розпорядження користувачів на додаток до широких можливостей ПЕВМ як таких можливості доступу в ЕОМ вищого класу, підключення їх в глобальні і локальні обчислювальні мережі. Останнє особливо важливо для офісів, оскільки забезпечує перехід від автоматизації індивідуальної роботи службовців до розподіленої обробки даних в умовах взаємозв'язаних АРМ (автоматизованих робочих місць).
Будь-яка діяльність людини базується на інформації.

Згадаємо, що таке інформація?

Інформація (lat. Informatio – знання, зведення, обізнаність) – спочатку розумілося, як відомості, передаванні людиною, усною, письмовим, або іншими способами, за допомогою умовних сигналів, технічних засобів і т.д.
Інформація це відомості про навколишній світ (об’єкти, явища, події, процеси тощо), які зменшують міру існуючої невизначеності, неповноти знань, відчужені від їх творця і які стали повідомленнями (вираженими певною мовою у вигляді знаків, у тому числі й записаними на матеріальному носії), які можна відтворювати шляхом передачі людьми усним, письмовим або іншим способом (за допомогою умовних сигналів, технічних та обчислювальних засобів і т. ін.).

Скорочено: Інформація – це сукупність даних, що визначають факти, явища, події.

Висновок:


  • інформація — це не будь-які відомості, вона несе в собі щось нове, що зменшує існуючу невизначеність;
  • інформація існує поза її творцем, це — відчуження знання від її творця; знання — це відображення дійсності в мисленні людини;


  • інформація стала повідомленням, оскільки вона виражена певною мовою у вигляді знаків;

  • повідомлення може бути записане на матеріальному носії (повідомлення є формою передачі інформації);

  • повідомлення доступне для відтворення без участі автора (напр. Книжка);

  • інформація передається в канали суспільної комунікації (радіомовлення, преса, телебачення).

Виходячи з наведеного вище визначення, зазначимо, що для інформації характерними є такі атрибути (рис. 1.1):


Рис. 1.1. Атрибути інформації

Вимогою до інформації є присутність її носія, приймача і джерела, а також каналів зв'язку між ними.

Інформація має здатність до накопичування, тому наступним розглянемо питання Інформаційного ресурсу.

«Ресурс» це запас, джерело чого-небудь. Розглядаючи народне господарство країни, будь-яку галузь, підприємство, тобто організацію будь-якого масш­табу, ми можемо виділити матеріальні, природні, трудові, фінансові, енергетичні ресурси.

Інформаційні ресурси - це особливий вид ресурсів , що ґрунтується на ідеях і знаннях накопичених людьми в результаті їх діяльності і поданих для збору, реєстрації та відтворення.

інформаційні ресурси можна визначити, як увесь обсяг інформації, що є в інформаційній системі. Для країни це будуть інформаційні ресурси країни, для організації якогось рівня — інформаційні ресурси організації(підприємства)

Інформаційні ресурси – інформація використовувана на виробництві, в техніці, в управлінні суспільством, спеціальне організована і оброблювана за допомогою ЕОМ.


Інформаційні ресурси країни, що розглядаються в масштабі, називаються «національними інформаційними ресурсами».

На сьогодні виявлено дві особливості інформаційного ресурсу. На відміну від інших він не вичерпується і провокує науково-технічний прогрес. Його постійне накопичення величезна проблема для людства. Інформації стає настільки багато, що легше щось вигадати нове, ніж знайти рішення, шукаючи потрібні дані. Крім того навколо нас купа інформаційного мусору, який псує слабкі уми, і руйнує багатьом людям життя.

Спробуйте дати відповідь – Що трапиться, якщо ці особливості зміняться?
С\Р: Розгляньте дома презентації на тему: „Як би вичерпався інформаційний ресурс?”. Дайте свою відповідь на це питання.

Оскільки Інформаційний ресурс є таким важливим для людини, то постає потреба в його опрацюванні. На сьогоднішній день питанням опрацювання ІР та способами його застосування займається наука Інформатика.

Згадаємо етапи розвитку інформатики:

Термін інформатика виник в 60-х роках у Франції для назви області, автоматизованою обробкою інформації, що займається, за допомогою електронних обчислювальних машин: informatique (інформатика) = information (інформація) + automatique (автоматика). У англомовних країнах цьому терміну відповідає синонім computer science (науки про комп'ютерну техніку). С/Р: Продовжіть, що відбувалося далі?

З сучасної точки зору інформатику можна розглядати, як науку, як прикладну дисципліну і як галузь народного господарства.

Наука – сфера суспільної свідомості, функція якої – вироблення і теоретична систематизація об'єктивних знань про дійсність. Цілі: опис, пояснення і прогноз процесів і явищ дійсності, що становлять предмет її вивчення на основі законів, що відкриваються нею.


Інформатика (як наука) – фундаментальна природна наука, що вивчає структуру і властивості інформації, а так же питання пов'язані з процесами збору, зберігання, пошуку, передачі і переробки, перетворення і використання інформації в різних сферах людської діяльності.

Інформатика (як природна наука) – т.к. закони обробки інформації в суспільних, біологічних і інженерних системах єдині.

Інформатика (як фундаментальна наука) – т.к. поняття інформатики і процеси її переробки носять суспільний характер.

Інформатика (як прикладна дисципліна) – історично виникла і розвивалася як природна дисципліна, до складу якої входила розробка: методів і правил раціонального проектування пристроїв і систем обробки інформації, технологія використання цих пристроїв з систем для вирішення наукових і практичних задач, методів взаємодії людини з цими пристроями і системами.

Інформатика (як галузь народного господарства) – можна виділити три щодо автономних області:

1) Виробництво технічних засобів обробки і передачі інформації

2) Обробка інформації

3 )Виробництво і реалізація програмних засобів і систем.

Економічна інформатика – наука, що вивчає методи автоматизованої обробки економічної інформації за допомогою засобів обчислювальної і організаційної техніки.

Предмет економічна інформатика:


  1. технологія і етапи розробки

  2. обґрунтовування доцільності автоматизації

  3. функціональний аналіз наочної області

  4. алгоритмічне представлення задачі

  5. програмна її реалізація.

Біоінформатика, - або ж обчислювальна біологія, ( комп'ютерна генетика) - молода наука, що виникла на початку 80-х років на стику молекулярної біології і генетики, математики (статистики і теорії вірогідності) і інформатики, що випробувала вплив лінгвістики і фізики полімерів.


В результаті дослідження структури геномів мікроорганізмів, ссавців і людини з'явилися величезні об'єми інформації про послідовності ДНК і первинну структуру білків. Ця інформація стала основою для розробки і додатку нових математичних методів аналізу даних і витягання з них нових знань.

Все це стало реальним лише завдяки комп’ютерам.

1.2. Основні поняття та визначення ІТ

Предмет Інформаційні технології є частиною предмету Інформатика. Тією частиною, котра вивчає способи і методи обробки інформації.

Поняття „технологія” – це уміння щось робити досконало.

Технологія — це точно розрахований процес отримання передбаченого результату. Ця властивість є найважливішою характеристикою технології, що відрізняє його від інших процесів, наприклад, експерименту, де результат не може бути приречено передбачений, і т.п.

Отже інформаційна технологія говорить, як найкраще працювати над інформацією.
Інформаційна технологія — це система методів, способів збору, передачі, накопичення, опрацювання, зберігання, подання і використання інформації.

найбільш вдалим є визначення поняття інформаційної технології дане академіком Глушковим В.М.,(український вчений, що займався кібернетикою) який трактував її, як людино-машинну технологію збирання, обробки та передачі інформації, що ґрунтується на використанні обчислювальної техніки.

Інформаційні технології реалізуються в автоматизованому і традиційному (паперовому) видах. Обсяг автоматизації, тип і характер використання технічних засобів залежать від характеру конкретної технології.

Скорочено ІТ – це методи і засоби для обробки інформації.




Автоматизація — це заміна діяльності людини роботою машин і механізмів. Застосовується для полегшення праці людини. Може передбачати часткову автоматизацію, або ж повну.

Операції можуть виконуватися автоматизовано( з використанням праці людини, коли людина бере участь в роботі ) і автоматично( коли людина є спостерігачем, усі операції виконує машина)

С/Р: Чи завжди автоматизація є позитивним явищем? Чому на шляху автоматизації завжди стоїть шалений опір людей?

Коли необхідна автоматизація? Автоматизація управління, а отже, й автоматизація інформаційної системи тобто найчастіше це автоматизація за допомогою сучасних інформаційних технологій, необхідні (обов’язкові) в таких випадках:

а) фізіологічні та психологічні можливості людини для управління даним процесом є недостатніми;

б) система управління знаходиться в середовищі, небезпечному для життя і здоров’я людини;

в) участь людини в управлінні процесом вимагає від неї дуже високої кваліфікації;

г) процес, яким треба управляти, переживає критичну або аварійну ситуацію.

д) для полегшення праці людини.

Автоматизована інформаційна технологія передбачає існування комплексу відповідних технічних засобів, що забезпечують реалізацію інформаційного процесу, і системи управління цим комплексом технічних засобів.

1.3. Етапи розвитку ІТ

Таким чином, автоматизована інформаційна технологія складається з технічних пристроїв, найчастіше — комп’ютерів, комунікаційної техніки, засобів організаційної техніки, програмного забезпечення, організаційно-методичних матеріалів, персоналу, об’єднаних у технологічний ланцюжок.

Революції в інформаційних технологіях:


1-а - винахід писемності -- п'ять-шість тисяч років тому в Месопотамії, через декілька тисяч років - в Китаї, і ще на 1.500 років пізніше - майя в Центральній Америці. 800 років опісля, в Греції, коли афінський тиран Песистрат розпорядився записати в книгу поеми Гомера, до цього що передавалися устно.

2-а (середина XVI століття) - книгодрукування (зміна культури організації діяльності) - відбулася після винаходу Гуттенбергом друкарського преса і набірного шрифту між 1450 і 1455 роками, а також винаходи гравіювання зразково в той же час. Про дві інформаційні революції - друк і гравіювання - відомо дуже багато.

3-а (кінець XIX століття) - електрика (телеграф, телефон, радіопередача оперативна, накопичення інформації в будь-якому об'ємі);

4-а (70 роки XX століття) - мікропроцесорна технологія ( персональний комп'ютер.

Сьогодні ми живемо на межі нової інформаційної революції. В наші дні змінюється підхід до опрацювання та сприйняття інформації. На думку одних, це революція концепцій. До цього дня інформаційна революція була зосереджена на даних - їх зборі, зберіганні, передачі, аналізі і уявленні. Вона зосередилася на букві "Т" ( тобто на розробці технологій) в ІТ. Наступна ж інформаційна революція ставить інше питання: "Яке Значення інформації, і в чому її Призначення?" Це приводить до перевизначення задач, які повинні виконуватися за допомогою інформації, а потім - і до перевизначення інститутів, виконуючих ці задачі. Приводить до зсуву акцентів з "Т" на "І" в ІТ. На думку інших - ми неухильно рухаємося до нової інформаційної революції, ім'я якої - штучний інтелект.

У 90-е роки були досягнуті істотні успіхи в синтезі на екрані монітора по-справжньому правдоподібних тривимірних об'єктів. Сьогодні ця проблема вже не є принциповою. По-перше, за рахунок збільшення потужності полігональних графічних прискорювачів, по-друге, за рахунок вдосконалення методології побудови тривимірних моделей. Хоча залишаються і проблемні області. Наприклад, фрактальна техніка легко справляється з скельними масштабами будь-якого ступеня деталізації, але змоделювати ерозію гірських порід ще ніхто реалістично не може, або не вирішена задача моделювання волосся. Зараз інтенсивно розв'язується проблема моделювання біоруху.


Сьогодні можна виділити три етапи в розвитку інформаційних технологій

Традиційні технології до них умовно можна віднести засоби та методи, що використовувались людьми для опрацювання інформації до застосування комп’ютерів.

Масова автоматизація на підприємствах, та застосування ПК дали поштовх новому виду ІТ абревіатура - НІТ

Новітні технології спровоковані новим підходом до обробки інформації. Вони пов’язані з застосуванням ПК(ЕОМ). Новітню технологію часто називають комп’ютерною, або ерою комп’ютерних технологій.

Нова інформаційна технологія НІТ (або ж комп’ютерна інформаційна технологія) — це інформаційна технологія з «дружнім» інтерфейсом роботи користувача, що використовує ПК і телекомунікаційні засоби. Інструментами НІТ є один або декілька взаємопов’язаних програмних продуктів для певного типу комп’ютера, технологія роботи в якому дозволяє досягти поставленої користувачем мети

У 2000 роках людство увійшло на новий етап інформаційних технологій, названий високими технологіями.

Високі технології спочатку були спровоковані створенням мобільних пристроїв в результаті чого знову змінюється підхід до обробки інформації.

Що буде завтра поживемо побачимо. Хто зна, можливо ми з вами живемо при зароджені наступного етапу у розвитку ІТ - так званих надвисоких технологій, що використовуватимуть генну інженерію.

Як би там не було але сьогодні для обробки інформації найбільше використовуються новітні інформаційні технології. Тому їм приділяється найбільша увага.

Ера «комп'ютерної» інформаційної технології, своєму розвиткові пройшла три етапи.

Перший етап (1950-1960 рр.), що характеризується викорис­танням великих (для того часу) ЕОМ, у своїй основі був зорієнто­ваний на економію машинних ресурсів. Концепція інформаційної технології полягала в тому, що все, що можуть робити люди, вони повинні робити; центральний процесор виконував лише ту части­ну роботи з опрацювання інформації, яку люди принципово виконувати не могли, наприклад масові розрахунки. Основне завдання інформаційної технології можна сформулювати як швидке Активності опрацювання даних на підставі використання фор­малізованих алгоритмів.


Для другого етапу (1960—1970 рр.) визначальним став широ­кий випуск малих машин (міні-ЕОМ). Оскільки вартість апарат­них засобів (машинних ресурсів) істотно знизилась, то метою ін­формаційної технологи стала економія праці програмістів, тобто необхідно було підвищити ефективність програмування, зокрема за рахунок автоматизації програмних розробок. Докорінно зміни­лась концептуальна орієнтація: все, що можна запрограмувати, повинні робити машини, люди ж зобов'язані виконувати лише те, що не може бути запрограмоване

Третій етап інформаційної технології (1970—1990 рр.), ві­домий під назвою нової (сучасної, без паперової) інформаційної технології, характеризується масовим випуском персональних електронно-обчислювальних машин (ПЕОМ). Визначальною ме­тою стала економія праці користувачів. Основу нової інформа­ційної технології становлять розподілена комп'ютерна техніка, «дружнє» програмне забезпечення, розвинуті комунікації. Кон­цепція третього етапу: автоматизувати можна все, що люди спро­можні описати (програмування без програмістів). Тому централь­ним завданням технології програмування стала розробка інст­рументальних засобів, які полегшують професіоналам не програмістам процес самостійної, формалізації їхніх індивідуальних знань.



следующая страница >>