Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Elementy automatyki przemysłowej
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-405-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Konieczny Jarosław (koniejar@agh.edu.pl)
Module summary

W ramach modułu uczestnik kursu poznaje budowę i zasadę działania podstawowych elementów automatyki przemysłowej. W toku zajęć student zapoznaje się z metodami syntezy cyfrowych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. W drugiej części kursu uczestnik zapoznaje się z metodami projektowania i budową analogowych elementów i układów AP. W trakcie laboratoriów uczestnik kursu nabywa umiejętności realizacji praktycznej elementów i układów automatyki poznanych na wykładzie i ćwiczeniach tablicowych.

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 Jest przygotowany do działalności twórczej związanej z ewaluacją projektów urządzeń przemysłowych. AIR1A_K01 Involvement in teamwork,
Execution of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Umie zbudować cyfrowy układ automatyki w oparciu o teorię syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. AIR1A_U11 Test,
Report
M_U002 Umie zbudować układ automatyki na bazie wzmacniaczy operacyjnych. AIR1A_U12, AIR1A_U10 Test,
Report
M_U003 Umie zastosować logikę boolowską do sterowania układami dyskretnymi. AIR1A_U12 Test,
Report
M_U004 Umie napisać prosty program w języku drabinkowym do obsługi urządzenia przemysłowego. AIR1A_U12 Test,
Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna i rozumie pojęcia z zakresu elementów i układów automatyki przemysłowej. AIR1A_W11, AIR1A_W09 Examination
M_W002 Zna metody syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. AIR1A_W11 Examination
M_W003 Ma wiedzę niezbędną do budowy elementów automatyki na bazie wzmacniaczy operacyjnych. AIR1A_W09 Examination
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
66 26 14 26 0 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 Jest przygotowany do działalności twórczej związanej z ewaluacją projektów urządzeń przemysłowych. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Umie zbudować cyfrowy układ automatyki w oparciu o teorię syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. - + + - - - - - - - -
M_U002 Umie zbudować układ automatyki na bazie wzmacniaczy operacyjnych. - + + - - - - - - - -
M_U003 Umie zastosować logikę boolowską do sterowania układami dyskretnymi. - + + - - - - - - - -
M_U004 Umie napisać prosty program w języku drabinkowym do obsługi urządzenia przemysłowego. - + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie pojęcia z zakresu elementów i układów automatyki przemysłowej. + + - - - - - - - - -
M_W002 Zna metody syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych. + + - - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę niezbędną do budowy elementów automatyki na bazie wzmacniaczy operacyjnych. + + - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 128 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 66 h
Preparation for classes 30 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (26h):

Systemy liczbowe konwersja systemów liczbowych,
Kodowanie liczb w systemach dwójkowych,
Wprowadzenie do algebry Boole’a,
Wprowadzenie do techniki cyfrowej, podstawowe elementy logiczne, realizacja bramek logicznych, realizacja funkcji boolowskich w języku drabinkowym,
Przerzutniki RS, D, JK – budowa i działanie,
Przerzutniki JK, JK-MS, T (z D i JK) – budowa i działanie,
Wprowadzenie do liczników i dzielników częstotliwości,
Minimalizacja funkcji logicznych metodą Karnaugha,
Synteza układów średniej skali integracji,
Minimalizacja funkcji logicznych metodą Quine’a-McCluskey’a,
Budowa i działanie półsumatora i sumatora – arytmetyka logiczna,
Wzmacniacze operacyjne – wprowadzenie,
Wzmacniacze operacyjne realizacja układów funkcyjnych,
Przetworniki C/A,
Przetworniki A/C.

Auditorium classes (14h):

• Algebra Boole’a, realizacja funkcji logicznych,
• Przerzutniki – zasada działania, przebiegi czasowe,
• Liczniki asynchroniczne – konstrukcja, przebiegi czasowe,
• Minimalizacja funkcji logicznych – tabele Karnaugh’a,
metoda Quine’a-McCluskey’a,
• Wzmacniacze operacyjne – zastosowania liniowe

Laboratory classes (26h):

Badanie funktorów logicznych TTL
Statyczne badanie przerzutników
Dynamiczne badanie przerzutników
Badanie liczników asynchronicznych
Badanie układów średniej skali integracji
Synteza układów kombinacyjnych metodą Karnaugha
Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego
Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego
Badanie przetwornika cyfra – analog (C/A)
Badanie przetwornika analog – cyfra (A/C)
Podstawy programowania PLC – cz. 1
Podstawy programowania PLC – cz. 2

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.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • 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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ćwiczenia audytoryjne
1. Na zajęciach dopuszczalne jest jedno nieprzygotowanie, które należy zgłosić przed rozpoczęciem zajęć,
2. Odpowiedzi przy tablicy oraz aktywność na zajęciach będą oceniane i brane pod uwagę przy zaliczaniu zajęć,
3. Sprawdzenia zdobytych wiadomości dokonuje się na podstawie kolokwium (testu), które odbędzie się na ostatnich, zaliczeniowych zajęciach w semestrze,
4. Na zaliczenie zajęć w terminie podstawowym składają się: obecności + zaliczone kolokwium (na ocenę pozytywną) + oceny z odpowiedzi przy tablicy + aktywność na zajęciach,
5. Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze,
6. Poprawkowe zaliczanie zajęć – kolokwia zaliczeniowe z całości omawianego materiału są organizowane przed kolejnymi terminami egzaminów.

Ćwiczenia laboratoryjne
1. Osoba uczestnicząca w zajęciach zobowiązana jest do wcześniejszego zapoznania się z treścią instrukcji do bieżącego ćwiczenia (dostępną na stronie WWW),
2. Po przeprowadzeniu każdej z 3 serii ćwiczeń, każdy zespół przygotowuje sprawozdanie, które należy dostarczyć prowadzącemu na następnych zajęciach (jego brak uniemożliwia uczestnictwo w bieżących zajęciach !). Informacje o tym co powinny zawierać poszczególne sprawozdania, są zamieszczone w Opisach Ćwiczeń,
3. Każde zajęcia rozpoczynają się kartkówką, obejmującą materiał z poprzednich zajęć oraz pytania z bieżącego ćwiczenia,
4. Na zaliczenie każdego ćwiczenia składają się: obecność na zajęciach oraz zaliczona kartkówka,
5. W trakcie semestru dopuszczalna jest jedna nieobecność na zajęciach (ewentualne zwolnienia lekarskie będą uznawane tylko po dostarczaniu ich niezwłocznie po chorobie),
6. Na zaliczenie zajęć w terminie podstawowym składają się: oceny z dziewięciu najlepszych (zaliczonych) ćwiczeń + zaliczone sprawozdania z każdej serii ćwiczeń + zaliczony projekt + aktywność studenta na zajęciach,
7. Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze
Egzamin
1. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest pozytywne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych.
2. Przewidziane są dwa terminy poprawkowe egzaminów jeden w podstawowej części sesji egzaminacyjnej drugi w poprawkowej części sesji egzaminacyjnej.

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.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • 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.
Method of calculating the final grade:

Warunkiem koniecznym uzyskania pozytywnej oceny końcowej są pozytywne oceny OL, OC, OE.
Ocena końcowa jest obliczana na podstawie średniej ważonej z ćwiczeń audytoryjnych, ćwiczeń Laboratoryjnych i Egzaminu.

OKS=OL*WL+OC*WC+OE*WE
gdzie:
OL – średnia ocena z zaliczeń Laboratorium WL – waga z Laboratorium = 0,5
OC – średnia ocena z zaliczeń Ćwiczeń audytoryjnych WC – waga z Ćwiczeń audytoryjnych = 0,25
OE – średnia ocena z Egzaminów WE – waga z Egzaminu = 0,25
OKS – wartość średniej ważonej dla oceny końcowej
OK – ocena Końcowa

Ocena końcowa OK będzie wyznaczona przy uwzględnieniu następujących progów wartości średniej ważonej OKS (minimalna wartość OKS) dla oceny końcowej
dst – 3,0 pdst – 3,26 db – 3,76 pdb – 4,26 bdb – 4,76

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

Ćwiczenia audytoryjne
1. W trakcie semestru dopuszczalna jest jedna nieobecność na zajęciach (zwolnienia lekarskie będą uznawane tylko po dostarczaniu ich niezwłocznie po chorobie),
2. Wyrównanie zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach będzie wiązało się z opracowaniem dodatkowych materiałów lub rozwiązaniem dodatkowych zadań rachunkowych związanych z zajęciami (zadanych przez prowadzącego zajęcia).

Ćwiczenia laboratoryjne
1. Na zakończenie semestru przewiduje się zajęcia zaliczeniowe, na których można odrobić zaległe ćwiczenia lub napisać zaległe kartkówki (ze względu na obciążenie laboratorium nie ma możliwości odrabiania zajęć w trakcie semestru),
2. Poprawkowe zaliczanie zajęć – jeden dodatkowy termin wyznaczony przez prowadzących zajęcia (na początku sesji egzaminacyjnej).

Prerequisites and additional requirements:

Zaliczony przedmiot Podstawy Automatyki.

Recommended literature and teaching resources:

1 Pienkos J., Turczyński J.,: Układy scalone TTL w systemach cyfrowych.
2 Sasal W.,: Układy scalone serii UCA64/UCY74.
3 Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej
4 Arpad Barna, Dan I. Porat: Integrated circuits in digital electronics
5 Nadachowski M., Kulka Z., : Analogowe układy scalone
6 Kulka Z., Nadachowski M., Andrzejem L.: Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe
7 Nigel P. Cook, Introductory Digital Electronics
8 Bednarczyk J.: Podstawy metrologii technicznej, skrypty uczelniane AGH, nr 1591.
9 Bednarczyk J.: Elektryczne elementy automatyki, skrypty uczelniane AGH, nr 1121.
10 Nuhrmann D.: Elektronika Łatwiejsza niż przypuszczasz – technika cyfrowa,
11 Piecha J.: Elementy i układy cyfrowe
12 Tyszer J., Mrugalski G.,: Układy cyfrowe. Zbiór zadań z rozwiązaniami.

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

1 Analiza możliwości wykorzystania czujników siły dynamicznej do określania stanu narzędzi w wybranych procesach technologicznych — [Analysis of the possibility of using sensors to determine the dynamic force of the tools in selected technological processes] / FLAGA S., KONIECZNY J. // W: Scientific basis of modern technologies: experience and prospects / eds. Y. I. Shalapko, L. A. Dobrzanski. — Jaremche : Department of Principles of Engineering Mechanics of Khmelnitsky National University, cop. 2011. — ISBN: 978-966-8776-23-6. — S. 522–529. — Bibliogr. s. 529

2 Application of piezoelectric dynamic force sensor for tool state assessment in manufacturing process / Ireneusz DOMINIK, Stanisław FLAGA, Jarosław KONIECZNY, Jacek SNAMINA // W: ASME 2014 conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems (SMASIS2014) ISBN: 978-0-7918-4615-5.

3 Automatyczne urządzenie przeładunkowe URB/ZS-3 — Automatic ore loading point URB/ZS-3 / Krzysztof KRAUZE, Waldemar RĄCZKA, Jarosław KONIECZNY, Marek SIBIELAK // Cuprum ; ISSN 0137-2815. — 2016 nr 4, s. 5–11. — Bibliogr. s. 11.

4 Zastosowanie skanerów 2D i 3D w kopalniach surowców mineralnych — Use of 2D and 3D at mines of mineral raw materials / M. IWANIEC, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : III międzynarodowa konferencja : Wisła, 15–17 czerwca 2016 r.

5 Autonomiczne urządzenie do rozbijania skał, K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY, D. Kubiak, H. Culer, D. Bajus W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : monografia : praca zbiorowa. T. 1, Nowoczesne technologie i bezpieczeństwo w górnictwie / red. nauk. Krzysztof Kotwica ; — ISBN: 978-83-944406-8-8 ; e-ISBN: 978-83-944406-9-5. — S. 50–62. — Bibliogr. s. 62,

6 Autonomiczny robot do rozbijania skał — K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : IV międzynarodowa konferencja : Wisła, 21–23 czerwca 2017 r. : streszczenia referatów. — [Polska : s. n.], 2017. — S. 113. — Tekst pol.-ang.

7 Zrobotyzowany punkt przesypowy – wyniki badań — K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : IV międzynarodowa konferencja : Wisła, 21–23 czerwca 2017 r. — S. 116.

Additional information:

Brak