Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy sterowania nadrzędnego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-2-204-AM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Automatyka i metrologia
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Sibielak Marek (sibielak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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.

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 Zna i rozumie pojęcia związane z budową hierarchicznych systemów sterowania. AIR2A_W05, AIR2A_W06 Egzamin,
Kolokwium,
Projekt
M_W002 Zna i rozumie techniki wizualizacji oraz sterowania procesami przemysłowymi z wykorzystaniem oprogramowania SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). AIR2A_W06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Egzamin
M_W003 Zna i rozumie podstawowe pojęcia oraz metody związane z programowaniem dyskretnym. AIR2A_W05 Egzamin,
Kolokwium,
Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zaprojektować system sterowania nadrzędnego z podziałem zadań dla poszczególnych warstw sterowania. AIR2A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi zaprojektować i uruchomić aplikację wizualizacji procesu przemysłowego w oparciu o oprogramowania SCADA. AIR2A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
M_U003 Potrafi sformułować oraz rozwiązać zadania programowania dyskretnego. AIR2A_U06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Zna rolę systemów sterowania nadrzędnego w zapewnieniu i poprawie jakości procesów produkcyjnych oraz potrafi komunikować się w środowisku interdyscyplinarnym AIR2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Zaangażowanie w pracę zespołu
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
50 26 0 14 10 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 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. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna rolę systemów sterowania nadrzędnego w zapewnieniu i poprawie jakości procesów produkcyjnych oraz potrafi komunikować się w środowisku interdyscyplinarnym - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 118 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 50 godz
Przygotowanie do zajęć 36 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):

• 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.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

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.

Ćwiczenia projektowe (10h):

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

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.
  • Ćwiczenia projektowe: W trakcie zajęć projektowych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Wykorzystują w tym celu pakiet Matlab. 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:

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.

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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia projektowe 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Umiejętność programowania sterowników przemysłowych PLC.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Stanisław Walukiewicz. “Programowanie Dyskretne”.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

Brak