Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Systemy sterowania nadrzędnego
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-2-301-AM-n
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Automatic Control and Metrology
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Sibielak Marek (sibielak@agh.edu.pl)
Module summary

Celem zajęć jest zapoznanie się z pakietami SCADA na przykładzie pakietu InTouch oraz programowaniem dyskretnym. Oprogramowanie SCADA umożliwia monitorowanie i sterowanie procesami technologicznymi. Pozyskuje wiedzę na temat hierarchicznych systemów sterowania procesami. Poznaje metody automatyzacji procesów z wykorzystaniem metod optymalizacji dyskretnej.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Zna rolę systemów sterowania nadrzędnego w zapewnieniu i poprawie jakości procesów produkcyjnych oraz potrafi komunikować się w środowisku interdyscyplinarnym AIR2A_K01 Activity during classes,
Involvement in teamwork
Skills: he can
M_U001 Potrafi zaprojektować system sterowania nadrzędnego z podziałem zadań dla poszczególnych warstw sterowania. AIR2A_U07 Execution of laboratory classes
M_U002 Potrafi zaprojektować i uruchomić aplikację wizualizacji procesu przemysłowego w oparciu o oprogramowania SCADA. AIR2A_U07 Execution of laboratory classes
M_U003 Potrafi sformułować oraz rozwiązać zadania programowania dyskretnego. AIR2A_U06 Execution of laboratory classes,
Project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna i rozumie pojęcia związane z budową hierarchicznych systemów sterowania. AIR2A_W05, AIR2A_W06 Examination,
Test,
Project
M_W002 Zna i rozumie techniki wizualizacji oraz sterowania procesami przemysłowymi z wykorzystaniem oprogramowania SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). AIR2A_W06 Execution of laboratory classes,
Examination
M_W003 Zna i rozumie podstawowe pojęcia oraz metody związane z programowaniem dyskretnym. AIR2A_W05 Examination,
Test,
Project
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 0 8 6 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Zna rolę systemów sterowania nadrzędnego w zapewnieniu i poprawie jakości procesów produkcyjnych oraz potrafi komunikować się w środowisku interdyscyplinarnym - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi zaprojektować system sterowania nadrzędnego z podziałem zadań dla poszczególnych warstw sterowania. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zaprojektować i uruchomić aplikację wizualizacji procesu przemysłowego w oparciu o oprogramowania SCADA. - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi sformułować oraz rozwiązać zadania programowania dyskretnego. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie pojęcia związane z budową hierarchicznych systemów sterowania. + - - + - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie techniki wizualizacji oraz sterowania procesami przemysłowymi z wykorzystaniem oprogramowania SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie podstawowe pojęcia oraz metody związane z programowaniem dyskretnym. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 110 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 h
Preparation for classes 40 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (14h):

• Hierarchiczne struktury sterowania procesami przemysłowymi.
• Charakterystyka pakietów SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) stosowanych do sterowania i wizualizacji procesów przemysłowych.
• Omówienie pakietu InTouch: tworzeniu aplikacji, wykorzystanie bibliotek, tworzenie własnych elementów bibliotecznych.
• Implementacja algorytmów sterowania w pakiecie InTouch.
• Omówienie platformy systemowej oraz architektura platformy systemowej ArchestrA, konfiguracja zmiennych zdalnych.
• Wstęp do optymalizacja dyskretnej, podstawowe pojęcia.
• Przykłady standartowych zadań programowania dyskretnego.
• Relaksacja problemów dyskretnych, agregacja ograniczeń.
• Metody wyznaczania rozwiązań zadań programowania dyskretnego.
• Złożoność obliczeniowa algorytmów.

Laboratory classes (8h):

Projektowanie i uruchomienie aplikacji w pakiecie InTouch z wykorzystaniem bibliotek.
Modyfikacja własności graficznych obiektów przez zmienne procesowe.
Tworzenie i wykorzystanie własnych elementów bibliotecznych.
Tworzenie i uruchamianie skryptów.
Konfiguracja alarmów.
Komunikacja ze sterownikiem, konfiguracja zmiennych zdalnych.

Project classes (6h):

Formułowanie zadań programowania dyskretnego.
Agregacja ograniczeń.
Metody rozwiązywanie zadań programowania dyskretnego.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wiedza z wykładu jest sprawdzana na egzaminie.
Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego.
Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może
zostać zweryfikowane w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie
zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu
wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Student zalicza ćwiczenia projektowe na podstawie wykonanego samodzielnie projektu oraz umiejętności zastosowania wiedzy uzyskanej na wykładzie w formie ustnej lub pisemnej.
Student ma prawo do jednego zaliczenia poprawkowego na zasadach wyżej wymienionych w trakcie
pierwszej części sesji egzaminacyjnej.
Dopuszczenie do egzaminu na podstawie zaliczenia ćwiczeń projektowych i laboratoryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (30%) + ocena kolokwium (40%) + ocena projektu (30%)

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku braku obecności na zajęciach laboratoryjnych możliwe jest odrobienie zajęć z inną grupą. Jeżeli jest to niemożliwe dopuszczalne jest samodzielne wykonanie projektu zleconego przez prowadzącego zajęcia pod warunkiem że liczba nieobecności nie przekracza dwóch ćwiczeń.
Brak obecności na ćwiczeniach projektowych można odrobić uczestnicząc w zajęciach innej grupy.
Możliwe jest za zgodą prowadzącego wykonanie samodzielnie projektu. Po sprawdzeniu poprawności wykonania oraz weryfikacji umiejętności zastosowania wiedzy z wykładu w formie ustnej lub pisemnej uznaje się zajęcia za zaliczone.

Prerequisites and additional requirements:

Umiejętność programowania sterowników przemysłowych PLC.

Recommended literature and teaching resources:

Stanisław Walukiewicz. “Programowanie Dyskretne”.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Planning the reconstruction of a historical building by using a fuzzy stochastic network / Elżbieta Radziszewszka-Zielina, Grzegorz Śladowski, Marek SIBIELAK // Automation in Construction ; ISSN 0926-5805. — 2017 vol. 84, s. 242–257.
Optimal control based on a modified quadratic performance index for systems disturbed by sinusoidal signals / Marek SIBIELAK, Waldemar RĄCZKA, Jarosław KONIECZNY, Janusz KOWAL // Mechanical Systems and Signal Processing ; ISSN 0888-3270. — 2015 vol. 64–65, s. 498–519
Ekspercki system doskonalenia procesów wytwarzania części silników lotniczych z wykorzystaniem strategii Six Sigma— Expert system of improving manufacturing processes of aviation engine elements applying Six Sigma strategy / Tomasz Sieńko, Stanisław NOWAK, Adam Sury, Bogusław ŚWIĄTEK, Marek SIBIELAK, Waldemar RĄCZKA, Krzysztof ŻABA, Agata LIS // Rudy i Metale Nieżelazne ; ISSN 0035-9696. — 2007 R. 52 nr 11, s. 841–846.
Komputerowe systemy planowania, sterowania i doskonalenia procesu produkcyjnego. Cz. 2, Komputerowy system nadzorowania i eliminowania niestabilnych procesów specjalnych — Stanisław NOWAK, Krzysztof ŻABA, Adam Sury, Marek Wojtas, Bogusław ŚWIĄTEK, Marek SIBIELAK, Waldemar RĄCZKA monografia / pod red. Krzysztofa ŻABA ; Kraków : Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, 2012. — Opis częśc. wg okł.. — ISBN: ISBN 978-83-60958-95. — S. 309–319.
Zrobotyzowany punkt przesypowy URB/ZS-3 – badania dołowe : [abstrakt] — Robotized setup URB/ZS-3 for transfer of minerals – underground tests : [abstract] / Krzysztof KRAUZE, Waldemar RĄCZKA, Marek SIBIELAK, Jarosław KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : V międzynarodowa konferencja : Wisła, 13–15 czerwca 2018r. :
Zrobotyzowany punkt przesypowy – wyniki badań — Roboted re-loading place – tests results / Krzysztof KRAUZE, Waldemar RĄCZKA, Marek SIBIELAK, Jarosław KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : IV międzynarodowa konferencja : Wisła, 21–23 czerwca 2017 r. : streszczenia referatów. — [Polska : s. n.], 2017. — S. 116.

Additional information:

None