Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Supervisory systems (SCADA HMI) and industrial databases
Tok studiów:
2013/2014
Kod:
EEL-2-306-SG-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Smart Grids Technology Platform
Kierunek:
Elektrotechnika
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Hayduk Grzegorz (hayduk@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Wróbel Grzegorz (wrobel@agh.edu.pl)
dr inż. Hayduk Grzegorz (hayduk@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 zna i rozumie architekturę systemów SCADA-HMI, w tym poziomy systemu sterowania oraz przypisanie typów sterowania do poziomów sterowania EL2A_W13, EL2A_W08 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 zna i rozumie funkcje i zadania pełnione przez systemy SCADA-HMI EL2A_W13, EL2A_W14 Wykonanie projektu
M_W003 zna języki programowania systemów SCADA EL2A_W05 Aktywność na zajęciach
M_W004 zna i rozumie zasady komunikacji i zbierania danych w systemach nadrzędnych: od poziomu obiektowego, przez poziom sterowania, do poziomu nadrzędnego EL2A_W08 Wykonanie ćwiczeń
Umiejętności
M_U001 umie optymalnie zaprojektować wizualizację zadanego procesu technologicznego, interfejs użytkownika systemu nadrzędnego EL2A_U01, EL2A_U06, EL2A_U16 Wykonanie projektu
M_U002 umie zaprojektować zmienne procesowe, alarmowanie, archiwizację zdarzeń, rejestrację historyczną EL2A_U16, EL2A_U04 Wykonanie projektu
M_U003 umie napisać podprogramy realizujące zadania sterowania nadrzędnego EL2A_U01, EL2A_U06 Wykonanie projektu
M_U004 umie zaprogramować procedury przetwarzające dane procesowe i wykonujące analizy ciągu (serii) danych procesowych EL2A_U01, EL2A_U06, EL2A_U14 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K001 orientuje się w nowoczesnych i zmieniających się sposobach komunikacji systemów SCADA ze sterownikami PLC EL2A_U01 Wykonanie projektu
M_K002 orientuje się w zadaniach systemów SCADA i ich wpływie na bezpieczeństwo, użyteczność, ergonomię i efektywność EL2A_U01, EL2A_U02 Wykonanie projektu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Inne
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
E-learning
Wiedza
M_W001 zna i rozumie architekturę systemów SCADA-HMI, w tym poziomy systemu sterowania oraz przypisanie typów sterowania do poziomów sterowania + - + - - - - - - - -
M_W002 zna i rozumie funkcje i zadania pełnione przez systemy SCADA-HMI + - + - - - - - - - -
M_W003 zna języki programowania systemów SCADA + - + - - - - - - - -
M_W004 zna i rozumie zasady komunikacji i zbierania danych w systemach nadrzędnych: od poziomu obiektowego, przez poziom sterowania, do poziomu nadrzędnego + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 umie optymalnie zaprojektować wizualizację zadanego procesu technologicznego, interfejs użytkownika systemu nadrzędnego - - + - - - - - - - -
M_U002 umie zaprojektować zmienne procesowe, alarmowanie, archiwizację zdarzeń, rejestrację historyczną - - + - - - - - - - -
M_U003 umie napisać podprogramy realizujące zadania sterowania nadrzędnego - - + - - - - - - - -
M_U004 umie zaprogramować procedury przetwarzające dane procesowe i wykonujące analizy ciągu (serii) danych procesowych - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 orientuje się w nowoczesnych i zmieniających się sposobach komunikacji systemów SCADA ze sterownikami PLC + - + - - - - - - - -
M_K002 orientuje się w zadaniach systemów SCADA i ich wpływie na bezpieczeństwo, użyteczność, ergonomię i efektywność + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Wprowadzenie do systemów sterowania nadrzędnego i zbierania danych

    Akronimy SCADA i HMI. Typy procesów technologicznych. Ewolucja systemów sterowania. Hierarchiczne sieciowe systemy sterowania. Rodzaje sterowania nadrzędnego. Ewolucja systemów wizualizacji. Podział systemów HMI. Cechy charakterystyczne systemów SCADA-HMI.Środowisko pracy systemów SCADA-HMI. Sieciowe struktury systemów SCADA-HMI.

  2. Architektura systemów SCADA-HMI

    Architektury dostępnych systemów SCADA-HMI: wady i zalety. Funkcje, możliwości i powiązania składników systemów SCADA.

  3. Funkcje systemów SCADA-HMI i wymagania im stawiane

    Funkcje w zakresie: zbierania danych, ich przetwarzania, rejestracji, alarmowania, prezentacji (wizualizacji), raportowania, sterowania nadrzęnego. Bezpieczeństwo systemów sterowania nadrzędnego. Integracja z pozostałymi systemami (ERP, MES, SAP). Rodzaje przetwarzania danych procesowych. Przetwarzanie danych analogowych i dwustanowych. Oddziaływanie operatorskie.

  4. Komunikacja w systemach SCADA-HMI

    Komunikacja z warstwami sterowania. Protokół DDE. Protokół OPC i jego odmiany. Infrastruktura komunikacyjna. Komunikacja z oprogramowaniem biurowym. Komunikacja z oprogramowaniem do analizy i dalszego przetwarzania danych procesowych.

  5. Typy zmiennych w procesowej bazie danych systemów SCADA

    Klasyfikacja. Przykłady na bazie różnych pakietów systemów SCADA. Projektowanie procesowej bazy danych wykonującej zadania monitorowania, alarmowania i sterowania nadrzędnego – przykłady łańcuchów sterowania i kontroli ciągłości komunikacji.

  6. Programowanie systemów SCADA-HMI

    Klasyfikacja języków programowania systemów SCADA-HMI: języki specjalizowane oraz ogólnego przeznaczenia. Cechy i możliwości wynikające z zastosowanego języka. Funkcje systemu SCADA-HMI podlegające programowaniu. Tryby wykonania podprogramów. Środowiska programistyczne IDE dla systemów nadrzędnych. Przykłady procedur. Szeregowanie zadań. Przegląd języków programowania zastosowanych w pakietach SCADA dostępnych na zajęciach laboratoryjnych.

  7. Użycie relacyjnych baz danych oraz języka SQL do zastosowań w systemach SCADA-HMI

    Wprowadzenie do języka SQL, relacyjnych baz danych. Przykłady baz danych, zapytań, realizacji przykładowych funkcji. Możliwości realizacji komunikacji z relacyjną bazą danych z poziomu systemu SCADA: programowe i systemowe.

  8. Alarmowanie w systemach SCADA

    Grupy alarmowe, strefy alarmowe. Priorytety, progi i warunki alarmowe. Rejestracja zdarzeń alarmowych.

  9. Przykłady systemów SCADA-HMI z przemysłu oraz automatyki budynku

    Przykłady wizualizacji, sterowania nadrzędnego, zastosowanej architektury, szczegółów rozwiązań technicznych zastosowanych w przedstawianych systemach SCADA w kilku dziedzinach przemysłu i automatyce budynku. Przykład systemu zdalnego monitoringu, rejestracji i raportowania zużycia energii elektrycznej w budynkach.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Opracowanie danych z symulacyjnego procesu mieszadła
  2. Dostęp do baz danych przy pomocy języka SQL
  3. Konfiguracja szkieletu projektu w pakiecie iFix
  4. Wizualizacja procesu mieszadła w pakiecie iFix
  5. Opracowanie własnego projektu systemu SCADA
  6. Edytor graficzny pakietu InTouch
  7. Wizualizacja procesu mieszadła w pakiecie InTouch
  8. Tworzenie okien wizualizacji w pakiecie InTouch
  9. Tworzenie zmiennych i połączeń animacyjnych w pakiecie InTouch
  10. Wykorzystanie języka QuickScript w pakiecie InTouch
  11. Konfiguracja alarmowania
  12. Komunikacja ze sterownikami PLC
  13. Trendy wartości historycznych i aktualnych
  14. Komunikacja z zewnętrznymi aplikacjami przy pomocy protokołu DDE
  15. Zmienne pośrednie, bitowe i kontrolki GUI
  16. Publikacja projektu i pliki projektu
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Wykonanie projektu 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest wykonanie ćwiczeń realizowanych w ramach laboratorium oraz uzyskanie pozytywnej oceny z końcowego projektu systemu SCADA realizowanego na laboratorium

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw z zakresu systemów sterowania i informatyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Jakuszewski R., Programowanie systemów SCADA – iFix, Wyd. Jacka Skalmierskiego, 2008
Kwaśniewski J., Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej, Wyd. BTC, 2008
Stuart A. Boyer, SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition, 2004
Wright E., Practical SCADA for Industry, 2003

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak