Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Przemysłowe systemy sterowania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-1-602-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Dominik Ireneusz (dominik@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Posiądzie wiedzę w zakresie automatyki i sterowania prostymi układami AIR1A_W11 Egzamin
M_W002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania napędami elektrycznymi AIR1A_W08 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi projektować proste układy automatyki dla różnych gałęzi przemysłu AIR1A_U12 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania układami wykonawczymi AIR1A_U08 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Posiądzie wiedzę w zakresie automatyki i sterowania prostymi układami + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania napędami elektrycznymi - - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi projektować proste układy automatyki dla różnych gałęzi przemysłu - - + - - - - - - - -
M_U002 Posiądzie wiedzę w zakresie sterowania układami wykonawczymi - - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 138 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 65 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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

Ćwiczenia laboratoryjne (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.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiedza z podstaw automatyki, podstaw elektroniki i elektryki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

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.