Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Industrial control systems
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-602-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Dominik Ireneusz (dominik@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł zajmuje się zagadnieniami związanymi z tworzeniem algorytmów sterowania dla sterowników przemysłowych i sterowaniem laboratoryjnymi modelami maszyn przemysłowych.

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)
Skills: he can
M_U001 Potrafi projektować proste układy automatyki dla różnych gałęzi przemysłu AIR1A_U12 Execution of laboratory classes
M_U002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania układami wykonawczymi AIR1A_U08 Execution of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Posiądzie wiedzę w zakresie automatyki i sterowania prostymi układami AIR1A_W11 Examination
M_W002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania napędami elektrycznymi AIR1A_W08 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
56 28 0 28 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
Skills
M_U001 Potrafi projektować proste układy automatyki dla różnych gałęzi przemysłu - - + - - - - - - - -
M_U002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania układami wykonawczymi - - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiądzie wiedzę w zakresie automatyki i sterowania prostymi układami + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania napędami elektrycznymi - - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 138 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 15 h
Realization of independently performed tasks 65 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (28h):

1. Inżynieria sterowania w systemach otwartych i zamkniętych
2. Sterowanie cyfrowe.
3. Systemy hierarchiczne i rozproszone. Warstwy sterowania
4. Sterowniki przemysłowe, ich budowa, typy i programowanie
5. Dobór elementów do systemu sterownikowego, wpływ otoczenia (tor pomiarowy, przetworniki pomiarowe, dobór kart we/wy)
6. Programowanie drabinkowe
7. Struktury językowe w sterownikach
8. Adresowanie pośrednie i jego wykorzystanie
9. Praktyczna realizacja regulatora PID w sterowniku
10. Wybór struktury programu i wytyczne do tworzenia czasowo optymalnego oprogramowania
11. Metody przesyłania danych pomiędzy sterownikami oraz sieci przemysłowe w PLC (Ethernet, Profinet, Powerlink)
12. Instalacja sterowników: rozeznanie typów zakłóceń, wybór typu obudowy, zasady podłączania wejść i wyjść, uruchamianie instalacji, ochrona przed przepięciami i doziemieniami
13. Postawy programowanie w języku tekstu strukturalnego
14. Zastosowanie funkcji i bloków funkcji w sterownikach

Laboratory classes (28h):

1. Podłączanie wejść i wyjść cyfrowych przekaźnika programowalnego firmy Moeller.
2. Monitorowanie działania programu, zastosowanie liczników i zegarów. Zadanie do realizacji np. sterowanie bramą garażową: łączenie wg schematu elektr., użycie czujnika zbliżeniowego, stycznika.
3. Wprowadzenie do oprogramowania firmy Simens TIA Portal, organizacja pamięci w sterownikach S7-300/400 a S7-1200/1500, organizacja programu (S7-1200), typy zmiennych, tablica tagów PLC, globalny blok danych.
4. Nauka podstawowego programowania w sterownikach Siemens: testy “Bit logic operations“, “Timer operation” i “Counter operation”
5. Podział programu w sterowniku Siemens na funkcje (FC) i bloki funkcyjne (FB), korzystanie z FC i FB bibliotecznych, bloki danych “Multi instance DB“.
6. Programowanie paneli HMI firmy Siemens.
7. Konfiguracja i użycie wejść / wyjść analogowych w sterowniku Siemens.
8. Wprowadzenie do programu Automation Studio w sterownikach B&R, proste przykłady we wszystkich językach programowania PLC na stanowiskach dydaktycznych.
9. Wizualizacja procesu z wykorzystaniem paneli HMI firmy BR.
10. Zaliczenie.

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Uczestnictwo w wykładzie nie jest obowiązkowe, jednak obecność na min.11 wykładach podwyższa ocenę końcową o 0,5 stopnia. Podczas zajęć laboratoryjnych przeprowadzane są min 3 kolokwia zaliczeniowe, oraz krótkie kartkówki zarówno w formie teoretycznych pytań jak i praktycznej realizacji algorytmów sterowania. Zaliczenie laboratorium wymaga uzyskania pozytywnej oceny ze wszystkich kolokwiów, aktywność studenta jest również brana pod uwagę. W przypadku niezaliczenia kolokwium ostatnie zajęcia umożliwiają jego poprawę. Do egzaminu może przystąpić tylko student, który uzyskał zaliczenie z laboratorium.

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.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną oceny z zaliczenia z laboratorium oraz oceny z egzaminu.
Uczestnictwo w min.11 wykładach podwyższa ocenę końcową o 0,5 stopnia.

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

Nieobecność na danych zajęciach student może odrobić z inną grupą na zajęciach obejmujących taki sam zakres tematyczny. W przypadku braku możliwości uczestniczenia w takich zajęciach dopuszcza się jedną nieusprawiedliwioną nieobecność na zajęciach laboratoryjnych, przy czym materiał przedstawiony na nieobecnych zajęciach musi zostać przerobiony przez studenta we własnym zakresie.
W przypadku nieobecności na więcej niż jednych zajęciach laboratoryjnych student może wyrównać zaległości przez indywidualne wykonanie dodatkowego projektu lub referatu związanego z tematyką opuszczonych zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza z podstaw automatyki, podstaw elektroniki i elektryki.

Recommended literature and teaching resources:

1. Norma PN EN 61131-3 Sterowniki programowalne. Języki programowania.
2. STEP 7 firmy SIEMENS – materiały firmowe.
3. Materiały firmowe BR.
4. Kwaśniewski J.: Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej. Wydawnictwo BTC Legionowo 2008.
5. Kwaśniewski J.: Programowalny sterownik SIMATIC S7-1200 w praktyce inżynierskiej.
Wydawnictwo BTC Legionowo 2013
6. Dominik I., Flaga S.: PLC’s programming with examples. Wydawnictwo Delta. Kraków 2011.
7. Dominik I., Flaga S.: Sterowanie wybranymi napędami z wykorzystaniem sterowników PLC . Wydawnictwo Delta. Kraków 2013.

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

1. Kwaśniewski J.: Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej. Wydawnictwo BTC Legionowo 2008.
2. Kwaśniewski J.: Programowalny sterownik SIMATIC S7-1200 w praktyce inżynierskiej.
Wydawnictwo BTC Legionowo 2013
3. Dominik I., Flaga S.: PLC’s programming with examples. Wydawnictwo Delta. Kraków 2011.
4. Dominik I., Flaga S.: Sterowanie wybranymi napędami z wykorzystaniem sterowników PLC . Wydawnictwo Delta. Kraków 2013.

Additional information:

Programowanie sterowników przemysłowych jest w dzisiejszych czasach podstawowym zadaniem wykonywanym przez inżynierów automatyków. W ramach zajęć studenci zaznajomią się z programowaniem sterowników firmy Moeller, BR i Siemens.