การควบคุมกระบวนการอัตโนมัติในงานอุตสาหกรรม

Process Control in Factory Automation

1. เข้าใจพื้นฐานของการควบคุมกระบวนการ
นักศึกษาสามารถอธิบายหลักการและแนวคิดเบื้องต้นของการควบคุมกระบวนการแบบต่อเนื่องและแบบป้อนกลับ รวมถึงการทำงานของตัวควบคุมแบบสัดส่วน (P), แบบปริพันธ์ (I), แบบอนุพันธ์ (D) และแบบผลรวม (PID)
2. ประยุกต์ใช้เทคนิคการปรับตั้งตัวควบคุม นักศึกษาสามารถเลือกและใช้งานวิธีการปรับค่าตัวควบคุม PID เช่น ซีกเลอร์-นิโคลส์ (Ziegler-Nichols), เชน-ฮรอน-เรสวิก (Cohen-Coon หรือ CSR), และแบบอิสระ (Manual tuning) เพื่อปรับตั้งค่าตัวแปรให้เหมาะสมกับระบบที่ใช้งาน
3. วิเคราะห์และปรับปรุงระบบควบคุมกระบวนการ นักศึกษาสามารถวิเคราะห์พฤติกรรมของกระบวนการ เช่น อัตราการไหล ระดับของเหลว และความดัน พร้อมทั้งปรับปรุงสมรรถนะของระบบควบคุมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสม
4. ใช้งานโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC) นักศึกษาสามารถออกแบบและพัฒนาโปรแกรมควบคุมกระบวนการโดยใช้โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC) และเชื่อมต่อกับสถานีจำลองกระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติ
5. ทดลองและปฏิบัติจริง นักศึกษาสามารถดำเนินการทดลองจริงกับสถานีจำลองกระบวนการอัตโนมัติในงานอุตสาหกรรม พร้อมทั้งประเมินผลและปรับปรุงระบบควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
6. บูรณาการความรู้เพื่อการแก้ปัญหาในงานอุตสาหกรรม นักศึกษาสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ด้านการควบคุมกระบวนการอัตโนมัติในการแก้ปัญหาและพัฒนากระบวนการผลิตในงานอุตสาหกรรมได้จริง
ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับการควบคุมกระบวนการ แบบต่อเนื่อง และแบบป้อนกลับโดยใช้ตัวควบคุมแบบสัดส่วน แบบปริพันธ์ แบบอนุพันธ์ และผลรวม การปรับค่าตัวแปรของตัวควบคุมโดยวิธีการแบบซีกเลอร์-นิโคลส์ แบบเชน-ฮรอน-เรสวิก หรือ ซีเอสอาร์ และแบบอิสระ เพื่อประยุกต์ใช้ในการวัดและควบคุมอัตราการไหล ระดับของเหลว และความดัน โดยใช้โปรแกรมเมเบิลลอกจิกคอนโทรล ในการควบคุมสถานีจำลองกระบอวนการผลิตแบบอัตโนมัติในงานอุตสาหกกรม
1.การมีวินัย ตรงต่อเวลา 2.ความรับผิดชอบต่อหน้าที่และงานที่ได้รับมอบหมาย 3.การปฏิบัติตามหลักความปลอดภัยในการทำงาน 4.การเคารพความคิดเห็นและความหลากหลายของผู้อื่น
1. บรรยายเกี่ยวกับจริยธรรมในงานอุตสาหกรรม 2. ใช้กรณีศึกษาที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ทางจริยธรรม 3. กำหนดบทบาทหน้าที่ในงานกลุ่มเพื่อพัฒนาความรับผิดชอบ
1.สังเกตพฤติกรรมของนักศึกษาในห้องเรียนและระหว่างการทำกิจกรรมกลุ่ม 2.ประเมินความตรงต่อเวลาและความรับผิดชอบในการส่งงาน 3.แบบประเมินตนเองและเพื่อนร่วมงานเกี่ยวกับพฤติกรรมทางจริยธรรม
1. แนวคิดและหลักการพื้นฐานของการควบคุมกระบวนการ 2. การปรับตั้งตัวควบคุม PID และวิธีการปรับจูน 3. การออกแบบและเขียนโปรแกรมสำหรับ PLC 4. การวิเคราะห์และปรับปรุงระบบในกระบวนการอุตสาหกรรม
1. บรรยายและสาธิตการทำงานของระบบควบคุม 2. การทดลองและฝึกปฏิบัติจริง 3. การมอบหมายงานที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์และออกแบบระบบ
1. การสอบข้อเขียนและแบบฝึกหัด 2. การทดลองปฏิบัติและการประเมินผลจากการทดลอง 3. การประเมินงานรายบุคคลและงานกลุ่ม
1.การวิเคราะห์ปัญหาทางระบบควบคุม 2.การคิดอย่างเป็นระบบเพื่อแก้ไขปัญหา 3.การตัดสินใจเลือกวิธีปรับค่าตัวควบคุมที่เหมาะสม
1.การมอบหมายโจทย์วิเคราะห์ปัญหา 2.การใช้สถานการณ์สมมุติเพื่อฝึกการตัดสินใจ 3.การอภิปรายในชั้นเรียนเพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็น
1.การตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์โจทย์ 2.การประเมินรายงานการแก้ปัญหา 3.การสอบปฏิบัติที่เน้นการตัดสินใจและการวิเคราะห์
1.การทำงานเป็นทีม 2.การสื่อสารและการแสดงความรับผิดชอบต่อหน้าที่ 3.การเคารพความคิดเห็นและการแก้ไขปัญหาในทีม
1.กิจกรรมกลุ่มและการจำลองสถานการณ์ 2.การมอบหมายงานที่ต้องทำร่วมกัน 3.การใช้บทบาทสมมุติเพื่อฝึกการแก้ไขปัญหาร่วมกัน
1.การประเมินจากสมาชิกในทีม 2.การสังเกตพฤติกรรมระหว่างกิจกรรมกลุ่ม 3.การประเมินผลสำเร็จของงานที่ทำร่วมกัน
1.การวิเคราะห์และคำนวณค่าต่าง ๆ ในระบบควบคุม 2.การนำเสนอข้อมูลด้วยการสื่อสารที่ชัดเจน 3.การใช้งานซอฟต์แวร์ PLC และซอฟต์แวร์จำลองกระบวนการ
1.การฝึกใช้ซอฟต์แวร์สำหรับวิเคราะห์และจำลองระบบ 2.การออกแบบงานนำเสนอผลการทดลอง 3.การสอนวิธีใช้เทคโนโลยีในการแก้ปัญหา
1.การตรวจสอบผลการวิเคราะห์และการคำนวณ 2.การประเมินการนำเสนอข้อมูล 3.การสอบปฏิบัติการใช้ซอฟต์แวร์และเครื่องมือ
1.ความสามารถในการใช้งานเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ในกระบวนการควบคุม 2.การเขียนโปรแกรมใน PLC 3.การตั้งค่าและปรับจูนระบบควบคุมกระบวนการ
1.การสาธิตการใช้งานอุปกรณ์ 2.การฝึกปฏิบัติจริงในสถานีจำลอง 3.การแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจริงจากการทดลอง
1.การสอบปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ 2.การประเมินผลการตั้งค่าและการปรับจูนระบบ 3.การประเมินความสามารถในการใช้งานเครื่องมือและอุปกรณ์
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 คะแนนสอบย่อย (Quizzes) เน้นประเมินความเข้าใจในเนื้อหาแต่ละบทเรียน จัดสอบสั้น ๆ หลังจบบทเรียนสำคัญ เช่น บทเรียนเกี่ยวกับ PID และการปรับจูน ทุกๆ 2 สัปดาห์ 15 คะแนน
2 คะแนนใบงานและงานที่มอบหมาย (Assignments) การวิเคราะห์โจทย์ การคำนวณ และการออกแบบระบบควบคุม คะแนนนี้รวมงานกลุ่มและงานเดี่ยว เช่น การเขียนโปรแกรม PLC และการทดลองในสถานีจำลอง ทุกสัปดาห์ 25 คะแนน
3 คะแนนสอบกลางภาค (Midterm Exam) ประเมินทฤษฎีและการวิเคราะห์ระบบควบคุม เน้นการคำนวณ PID, วิธีปรับจูน และการออกแบบระบบควบคุมเบื้องต้น สอบทฤษฎีแบบปรนัย 4 ตัวเลือก (วัดความรู้) สอบอัตนัยถาม-ตอบ อธิบาย (วัดความเข้าใจ) สอบปฏิบัติ (วัดทักษะการนำไปใช้) สัปดาห์ที่ 9-10 20 คะแนน
4 คะแนนสอบปลายภาค (Final Exam) ครอบคลุมทุกหัวข้อการเรียน มีทั้งส่วนที่เป็นทฤษฎีและปฏิบัติ เช่น การเขียนโปรแกรม PLC และการควบคุมสถานีจำลอง สอบทฤษฎีแบบปรนัย 4 ตัวเลือก (วัดความรู้) สอบอัตนัยถาม-ตอบ อธิบาย (วัดความเข้าใจ) สอบปฏิบัติ (วัดทักษะการนำไปใช้) สัปดาห์ที่ 18-19 30 คะแนน
5 คะแนนจิตพิสัย (Attitude and Participation) วัดจากพฤติกรรม ความตรงต่อเวลา ความมีส่วนร่วมในห้องเรียน และความรับผิดชอบต่อกิจกรรมกลุ่ม ประเมินจากการสังเกตและแบบประเมินตนเอง/เพื่อนร่วมงาน ทุกสัปดาห์ 10 คะแนน