Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zintegrowane systemy sterowania
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
EAR-2-102-IS-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Informatyka w sterowaniu i zarządzaniu
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. zw. dr hab. inż. Grega Wojciech (wgr@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Kołek Krzysztof (kko@agh.edu.pl)
prof. zw. dr hab. inż. Grega Wojciech (wgr@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 główne technologie wykorzystywane w systemach sterowania, w tym technologie transmisji danych AR2A_W13, AR2A_W02 Aktywność na zajęciach
M_W002 Zna i rozumie zasady współpracy sprzętowych oraz programowych elementów systemów automatyki oraz wie, co oznacza pojęcie integracji w automatyce AR2A_W04 Aktywność na zajęciach
M_W003 Zna standardy integracji stosowane w automatyce rozproszonej oraz narzędzia informatyczne do tego używane AR2A_W13, AR2A_W02 Aktywność na zajęciach
M_W004 Potrafi określić technologie teleinformatyczne w wykorzystywane w rozproszonych systemach sterowania AR2A_W04, AR2A_W13 Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Potrafi praktycznie skonfigurować sprzętowe oraz programowe elementy systemu sterowania w sposób umożliwiający ich integrację AR2A_U01 Wykonanie projektu
M_U002 Potrafi praktycznie zaprojektować i zaimplementować prosty system pomiarowo-sterujący AR2A_U12, AR2A_U18 Wykonanie projektu
M_U003 Zna rolę systemów sterowania oraz istotną rolę integracji w kontekście aktualnego stanu techniki AR2A_U12 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
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie główne technologie wykorzystywane w systemach sterowania, w tym technologie transmisji danych + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie zasady współpracy sprzętowych oraz programowych elementów systemów automatyki oraz wie, co oznacza pojęcie integracji w automatyce + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna standardy integracji stosowane w automatyce rozproszonej oraz narzędzia informatyczne do tego używane + - - - - - - - - - -
M_W004 Potrafi określić technologie teleinformatyczne w wykorzystywane w rozproszonych systemach sterowania + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi praktycznie skonfigurować sprzętowe oraz programowe elementy systemu sterowania w sposób umożliwiający ich integrację - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi praktycznie zaprojektować i zaimplementować prosty system pomiarowo-sterujący - - - + - - - - - - -
M_U003 Zna rolę systemów sterowania oraz istotną rolę integracji w kontekście aktualnego stanu techniki - - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Tematy projektów sa dostępne: http://aq.ia.agh.edu.pl/aquarium/LABS/ZSS/TematykaProjektow.pdf

    Przykładowe tematy:
    1. Zapis do bazy danych informacji z koncentratorów internetowych
    2. Serwer OPC DA dla koncentratorów internetowych
    3. Symulacyjny serwer OPC DA
    4. Komunikacja bloków Simulink-a poprzez protokół TCP/IP
    5. Biblioteka wskaźników do prezentacji danych pomiarowych oraz zadawania wartości
    6. Zlecanie wykonania obliczeń w środowisku MATLAB poprzez polecenia
    protokołu TCP/IP

  2. 1. Wprowadzenie: problemy integracji w systemach sterowania, przykłady zintegrowanych systemów sterowania.
    2. Charakterystyka komputerowych systemów sterowania: rola komputera w układach sterowania cyfrowego, tendencje rozwojowe układów sterowania cyfrowego, systemy specjalizowane i otwarte, struktury przemysłowych układów sterowania i monitorowania.
    3. Warstwa sterowania bezpośredniego: połączenie z procesem, systemy interfejsu czyli integracja na poziomie sterowania bezpośredniego, detekcja błędów, kompensacja zakłóceń, przykłady prostych systemów o transmisji szeregowej.
    4. Integracja w rozproszonych systemach automatyki: przemysłowe sieci komputerowe, opis wybranych przemysłowych protokołów przewodowych i bezprzewodowych, rozwiązania sprzętowe i programowe rozproszonych węzłów automatyki.
    5. Sieci deterministyczne i losowe, modele dostępu do medium transmisyjnego, modele wymiany danych. Ocena jakości przesyłu danych i wpływ konfiguracji sieci na jakość. Wybrane przewodowe sieci przemysłowe.
    6. Sieciowe układy sterowania i wpływ kanału transmisji danych na dynamikę pętli sprzężenia zwrotnego
    7. Przemysłowy Ethernet – wybrane rozwiązania (Ethernet IP, Profinet)
    8. Wybrane standardy transmisji bezprzewodowej w automatyce i monitorowaniu procesów.
    8. Problem czasu rzeczywistego w sterowaniu rozproszonym, systemy przyczynowe.
    9. Integracja systemów nadrzędnych z warstwą sterowania bezpośredniego: standard OPC, technologie ActiveX, DCOM. Przykłady wykorzystania standardu OPC.
    10. Elementy oraz funkcjonalność pakietów SCADA/HMI, pozycja SCADA w systemie sterowania, przykłady systemów profesjonalnych.
    11. Problemy wymiany danych pomiędzy różnymi warstwami systemu sterowania/zarządzania, integracja baz danych.
    12. Integracja narzędzi projektanta: metody szybkiego prototypowania, połączenie narzędzi CACDS z oprogramowaniem czasu rzeczywistego.
    13. Integracja aplikacji sterujących z modelami symulacyjnymi, metoda projektowania „hardware in the loop”.
    14. Wybrane przykłady integracji – w tym do zastosowań w energetyce.

Ćwiczenia projektowe:
-
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
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 10 godz
Wykonanie projektu 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z projektu korygowana na podstawie aktywności na wykładach. Dopuszcza się przeprowadzenie sprawdzianu (testu) na zakończenie zajęć, obejmującego materiał omawiany na wykładzie. O zamiarze przeprowadzenia testu studenci zostaną powiadomieni na początku semestru.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Podstawy telekomunikacji.
Znajomość języków programowania w stopniu umożliwiającym analizę i zrozumienie prostych programów, znajomość środowiska MATLAB/Simulink.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Grega W.: Sterowanie cyfrowe w systemach skupionych i rozproszonych, Seria: Monografie Komitetu Automatyki i Robotyki PAN, vol.7, 2004, Wydawnictwa AGH, ISBN 83-89388-78-2.
2. Zurawski, R. The Industrial Communication Systems. Handbook. CRC Press, 2005.
3. Gupta, R. A. & Chow, M.-Y. Networked Control System: Overview and Research Trends, IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 57, No.7, 2010, pp. 2527-2535.
4. Zhang W., Branicky M., Philips S.: Stability of Networked Control Systems, IEEE Control System Magazine, v. 21, 84-99, 2001.
5. Felsner, F. Real-Time Ethernet – Industry Prospective, in: Proceedings of the IEEE, Vol. 93, June 2005, pp. 1118- 1129.
6. http://ipnet.agh.edu.pl/index1.html#LearningMaterials
7. Bluetooth-Nowoczesny system łączności bezprzewodowej, Ludwin W. – red., wyd. AGH, Kraków, 2003
8. Proficy HMI/SCADA – iFIX UNDERSTANDING IFIX. Dokument elektroniczny Understanding_iFIX.pdf.
9. External Interfaces/API: ActiveX and DDE Support: Dynamic Data Exchange (DDE), system pomocy programu MATLAB
10. Iwanitz F., Lange J.: OLE for Process Control. Fundamentals, Implementation and Applications, Huthig
11. L.M Thomson- Industrial Data Communication -ISA 2008

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak