Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elementy automatyki
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CTC-1-505-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Kyzioł Karol (kyziol@agh.edu.pl)
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Przyswojenie treści programowych dla tego modułu umożliwia zapoznanie z: podstawowymi pojęciami z zakresu automatyki, możliwościami sterowania i regulacji, oraz urządzeniami automatyki przemysłowej.

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_W002 Posiada wiedzę z zakresu podstaw automatyki dotyczącą opisu właściwości obiektów regulacji i doboru właściwego rodzaju układu sterowania z punktu widzenia realizowanego zadania. Zna różne algorytmy sterowania. Posiada wiedzę dotyczącą praktycznych możliwości realizacji sterowania w oparciu o nowoczesne systemy komputerowe znajdujące zastosowanie w przemyśle chemicznym i ceramicznym. Posiada wiedzę z zakresu wykorzystania sprzętu komputerowego, podstawowego oprogramowania, oraz niezbędną wiedzę z zakresu dokumentacji technicznej, eksploatacji maszyn i urządzeń technicznych TC1A_W12 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
Umiejętności
M_U001 posługuje się sprzętem komputerowym i programami komputerowymi TC1A_U11 Wykonanie projektu,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi odpowiednio wskazać priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zdania TC1A_K11 Wykonanie projektu
M_K002 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych TC1A_K01 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_W002 Posiada wiedzę z zakresu podstaw automatyki dotyczącą opisu właściwości obiektów regulacji i doboru właściwego rodzaju układu sterowania z punktu widzenia realizowanego zadania. Zna różne algorytmy sterowania. Posiada wiedzę dotyczącą praktycznych możliwości realizacji sterowania w oparciu o nowoczesne systemy komputerowe znajdujące zastosowanie w przemyśle chemicznym i ceramicznym. Posiada wiedzę z zakresu wykorzystania sprzętu komputerowego, podstawowego oprogramowania, oraz niezbędną wiedzę z zakresu dokumentacji technicznej, eksploatacji maszyn i urządzeń technicznych + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 posługuje się sprzętem komputerowym i programami komputerowymi - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi odpowiednio wskazać priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zdania + - - + - - - - - - -
M_K002 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Treść wykładów

1.Pojęcia podstawowe. Obiekt regulacji. Układ regulacji automatycznej. Klasyfikacje układów regulacji automatycznej. Podstawowe człony w automatyce. Schematy blokowe.
2.Opis układu dynamicznego w przestrzeni stanów. Definicja transmitancji operatorowej. Definicja transmitancji widmowej. Charakterystyki statyczne i czasowe obiektów automatyki. Odpowiedź na wymuszenie impulsowe i skok jednostkowy. Doświadczalne wyznaczanie charakterystyk dynamicznych.
3.Układy sterowania. Sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym. Zagadnienia związane ze stabilnością układów regulacji automatycznej. Kryteria stabilności. Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na właściwości układów regulacji automatycznej.
4.Modelowanie systemów dynamicznych.
5.Badania symulacyjne członów liniowych w środowisku MATLAB/SIMULINK. Badanie symulacyjne układów automatycznej regulacji w środowisku MATLAB/SIMULINK.
6.Algorytmy regulacji. Klasyfikacja regulatorów. Wpływ nastaw regulatora na pracę układu regulacji. Regulacja dwustawna. Charakterystyka statyczna regulatora dwustawnego. Układ regulacji dwustawnej. Regulacja trójpołożeniowa. Zastosowanie układów regulacji trójpołożeniowej.
7.Regulator proporcjonalny P. Regulator całkujący I. Regulator proporcjonalno – całkujący PI. Regulator proporcjonalno – różniczkujący PD. Regulator proporcjonalno – całkująco – różniczkujący PID. Dobór typu regulatora do realizowanego sterowania. Metody doboru nastaw regulatora z uwzględnieniem odpowiednich wskaźników regulacji. Autoadaptacja.
8.Aparatura automatyzacji. Standaryzacja aparatury automatyzacji. Elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne urządzenia automatyki przemysłowej. Siłowniki. Nastawniki. Wzmacniacze. Zawory.
9.Czujniki pomiarowe. Pomiary temperatury, ciśnienia, poziomu, natężenia przepływu i składu. Przetworniki parametryczne i generacyjne. Przetworniki inteligentne (PNEFAL 1151). Współpraca przetworników z układami PLC (ang. Programmable Logic Controller). Pomiary i akwizycja danych w przemyśle chemicznym. Rozproszone systemy kontrolno pomiarowe (Advantech, moduły ADAM serii 4018, 4050, 4052, 4060 i 5000).
10.Praktyczna realizacja regulatorów. Regulatory bezpośredniego działania. Regulatory z energią pomocniczą. Regulator ARC – 21. Pneumatyczny regulator PID.
11.Sterowanie cyfrowe. Metody realizacji sterowania cyfrowego. Regulatory elektroniczne zrealizowane analogowo. Przykłady cyfrowych regulatorów PID (Eftronik XS). Dobór nastaw regulatorów przemysłowych (metoda Zieglera – Nicholsa, metoda Astroma – Hagglunda). Schemat sprzętowy sterowników wielofunkcyjnych i sterowników PLC. Moduły: Wej./Wyj., CPU, PS, specjalizowane.
12.Protokoły transmisji w przemysłowych sieciach komunikacyjnych. Programowanie sterowników w procesach przemysłowych. Elementy stykowe układów przełączających. Schematy ideowe układów przełączających. Bloki funkcyjne. Podstawy języka drabinkowego (norma JEC 1131 – 3). Przykłady programów.
13-15.Zautomatyzowane systemy wytwarzania.

Ćwiczenia projektowe:

1-2. Wprowadzenie do programu MATLAB-Simulink.
3.Wyznaczanie charakterystyk skokowych podstawowych elementów dynamicznych.
4.Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych elementów automatyki.
5.Badanie właściwości dynamicznych modelu elementu oscylacyjnego.
6.Badanie właściwości użytkowych układów regulacji.
7.Badanie właściwości regulatorów.
8.Algorytmy regulacji.
9.Regulator dwustawny.
10.Regulator trójpołożeniowy.
11-13. Przygotowanie projektu.
14-15. Zaliczenie projektu.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 104 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 4 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

ocena końcowa = 0,75*ocena projektu + 0,25*ocena sprawozdań

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.,,Podstawy automatyki” T. 1, T.2, Janusz Kowal, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2007
2.,,Podstawy automatyki : materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych”, Marian Sokół, Kraków AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2005
3.,,Regulatory i układy automatyki”, Jerzy Brzózka, Warszawa Mikom, 2004
4.,,Programowanie sterowników przemysłowych” Jerzy Kasprzyk, Warszawa Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2006
5.,,Podstawy automatyki”, Tadeusz Mikulczyński, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1998.
6.„Podstawy automatyki, M. Żelazny, PWN, W-wa 1976
7.„Materiały pomocnicze do przedmiotu podstawy automatyki, L. Płonecki,
Politech. Świętokrzyska, Kielce 1997
8.„Laboratorium z podstaw automatyki”, J. Diaczuk i in., WSI, Koszalin 1993
9.„Podstawy automatyki”, E. Mazur i in., Wyd. Polit. Częstoch., Częstochowa 1995
10.„Matlab – obliczenia numeryczne i ich zastosowanie”, A. Zalewski in., Wyd.
Wyd. Nakom, Poznań, 1999
11.„Ćwiczenia laboratoryjne z modelowania i symulacji układów mechanicznych w
programie Matlab – Simulink”, H. Achtelik i in., Politechnika Opolska, Opole 2005
12.„Przykłady i ćwiczenia w programie Simulink”, W. Regel, Wyd. Mikom,
W-wa 2004

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Udział w zajęciach projektowych jest obowiązkowy.