Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Automatyzacja procesów technologicznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EELT-2-201-AP-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Automatyka przemysłowa i automatyka budynków
Kierunek:
Elektrotechnika
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
KWASNOWSKI PAWEŁ (kwasn@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Proces technologiczny, przykłady. Pozycja systemu automatyzacji w procesie. Hierarchiczna budowa systemów automatyzacji. Urządzenia i funkcje poszczególnych poziomów automatyzacji od poziomu obiektowego do poziomu SCADA. Schematy automatyzacji. Symbole AKPiA na schematach technologicznych. Punkty automatyzacji i pomiarów. Przemysłowe sieci sterowania. Integracja systemów rozproszonych. Przykłady projektów i metodyka projektowania systemów automatyzacji. Industry 4.0 – nowa rola automatyzacji.

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 strukturę współczesnych systemów automatyzacji procesów technologicznych i rozumie relacje pomiędzy instalacją technologiczną, zasilaniem tej instalacji i systemem sterowania ELT2A_W06, ELT2A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Zna sposoby przedstawiania schematów automatyzacji ELT2A_W06, ELT2A_W02, ELT2A_W01, ELT2A_W08 Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 Rozumie podział systemu automatyzacji na poziomy technologiczny, obiektowy, sterowników, operatorski, zarządzania ELT2A_W06, ELT2A_W02, ELT2A_W01 Wynik testu zaliczeniowego
M_W004 Zna elementy i składniki poszczególnych poziomów automatyzacji ELT2A_W06, ELT2A_W03, ELT2A_W02, ELT2A_W04, ELT2A_W01, ELT2A_W08 Wynik testu zaliczeniowego
M_W005 Zna typowe sieci sterowania i monitoringu procesów technologicznych – Modbus, Profibus, Hart, CAN i rozumie ideę oraz korzyści wynikające ze stosowania rozproszonych systemów sterowania ELT2A_W06, ELT2A_W03, ELT2A_W04, ELT2A_W08 Wynik testu zaliczeniowego
M_W006 Posiada podstawową wiedzę w zakresie programowalnych sterowników przemysłowych ELT2A_W06 Wynik testu zaliczeniowego
M_W007 Zna właściwości oprogramowania typu SCADA do realizacji poziomu operatorskiego i poziomu zarządzania procesem technologicznym, zna przykłady systemów ELT2A_W06, ELT2A_W03, ELT2A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
M_W008 Zna i rozumie metodykę projektowania, wdrażania, rozruchu i serwisowania współczesnych systemów automatyzacji ELT2A_W06, ELT2A_W04, ELT2A_W08 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zdefiniować potrzeby i zakres systemu automatyzacji w zależności od wymagań procesu technologicznego ELT2A_U11, ELT2A_U06, ELT2A_U10, ELT2A_U01 Prezentacja,
Referat,
Wynik testu zaliczeniowego
M_U002 Umie dobrać urządzenia obiektowe i sterowniki do określonego zadania sterowania, umie skonfigurować sterownik programowalny ELT2A_U03, ELT2A_U11, ELT2A_U06, ELT2A_U10 Prezentacja,
Referat,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Umie czytać schematy technologiczne i zaprojektować systemy automatyzacji instalacji technologicznych ELT2A_U06, ELT2A_U08 Prezentacja,
Referat,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Umie zaprojektować strukturę poziomu nadrzędnego i operatorskiego i umie określić wymagania dotyczące oprogramowania ELT2A_U03, ELT2A_U11, ELT2A_U06, ELT2A_U08, ELT2A_U10, ELT2A_U01 Prezentacja,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi uzasadnić potrzebę zastosowania określonych rozwiązań systemów automatyzacji ELT2A_K01, ELT2A_K02 Prezentacja,
Wynik testu zaliczeniowego
M_K002 Potrafi skoordynować projekt systemu automatyzacji ELT2A_K01, ELT2A_K02 Wynik testu zaliczeniowego
M_K003 Orientuje się w dostępnych na rynku składnikach systemów automatyzacji i potrafi uzasadnić wybór określonych rozwiązań ELT2A_K01, ELT2A_K02 Wynik testu zaliczeniowego
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 14 14 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 Zna strukturę współczesnych systemów automatyzacji procesów technologicznych i rozumie relacje pomiędzy instalacją technologiczną, zasilaniem tej instalacji i systemem sterowania + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna sposoby przedstawiania schematów automatyzacji + - - - - - - - - - -
M_W003 Rozumie podział systemu automatyzacji na poziomy technologiczny, obiektowy, sterowników, operatorski, zarządzania + - - - - - - - - - -
M_W004 Zna elementy i składniki poszczególnych poziomów automatyzacji + + - - - - - - - - -
M_W005 Zna typowe sieci sterowania i monitoringu procesów technologicznych – Modbus, Profibus, Hart, CAN i rozumie ideę oraz korzyści wynikające ze stosowania rozproszonych systemów sterowania + + + - - - - - - - -
M_W006 Posiada podstawową wiedzę w zakresie programowalnych sterowników przemysłowych + + + - - - - - - - -
M_W007 Zna właściwości oprogramowania typu SCADA do realizacji poziomu operatorskiego i poziomu zarządzania procesem technologicznym, zna przykłady systemów + + + - - - - - - - -
M_W008 Zna i rozumie metodykę projektowania, wdrażania, rozruchu i serwisowania współczesnych systemów automatyzacji + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zdefiniować potrzeby i zakres systemu automatyzacji w zależności od wymagań procesu technologicznego + - - - - - - - - - -
M_U002 Umie dobrać urządzenia obiektowe i sterowniki do określonego zadania sterowania, umie skonfigurować sterownik programowalny + - + - - - - - - - -
M_U003 Umie czytać schematy technologiczne i zaprojektować systemy automatyzacji instalacji technologicznych + + - - - - - - - - -
M_U004 Umie zaprojektować strukturę poziomu nadrzędnego i operatorskiego i umie określić wymagania dotyczące oprogramowania + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi uzasadnić potrzebę zastosowania określonych rozwiązań systemów automatyzacji + - - - - - - - - - -
M_K002 Potrafi skoordynować projekt systemu automatyzacji + - - - - - - - - - -
M_K003 Orientuje się w dostępnych na rynku składnikach systemów automatyzacji i potrafi uzasadnić wybór określonych rozwiązań + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 111 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. Pozycja systemu automatyzacji w procesie przemysłowym (2 godz.)
Poziomy i hierarchie we współczesnych systemach automatyzacji procesów technologicznych. Cele stosowania automatyzacji.
2. Relacje pomiędzy instalacją technologiczną, systemem zasilania i systemem sterowania (1 godz.)
Przykłady, standardowe topologie, tryby pracy.
3. Schematy automatyzacji – norma PN 89 M 42007 (2 godz.)
Oznaczenia na schematach technologicznych, punkty automatyzacji i pomiarów, obwody
sterownicze
4. Poziom obiektowy – standardy sygnałów pomiarowych i sterujących (1 godz.)
Standardy dwustanowych i analogowych sygnałów sprzężenia układu sterowania z układem technologicznym, standaryzatory sygnałów obiektowych
5. Poziom obiektowy – elementy tablic sterowniczych (1 godz.)
Przyciski i przełączniki, lampki sygnalizacyjne, ekrany sterownicze
6. Urządzenia poziomu obiektowego – dwustanowe elementy wykonawcze (1 godz.)
przekaźniki i styczniki, elektrozawory
7. Urządzenia poziomu obiektowego – przemysłowe czujniki temperatury i wilgotności (1 godz.)
8. Urządzenia poziomu obiektowego – przemysłowe czujniki siły i ciśnienia (1 godz.)
9. Urządzenia poziomu obiektowego – przemysłowe czujniki przemieszczenia i położenia liniowego i kątowego (1 godz.)
10. Urządzenia poziomu obiektowego – przemysłowe czujniki poziomu i przepływu (1 godz.)
11. Urządzenia poziomu obiektowego – elektryczne urządzenia wykonawcze (2 godz.)
Napędy elektryczne, silniki krokowe, napędy z przemiennikami częstotliwości, siłowniki do
przemieszczeń liniowych, elementy zabezpieczeń napędów
12. Standardy poziomu obiektowego – międzynarodowy standard klasyfikacji obudów urządzeń elektrycznych IP (1 godz.)
13. Sieci sterowania poziomu obiektowego – Modbus (1 godz.)
14. Sieci sterowania poziomu obiektowego – Profibus (1 godz.)
15. Sieci sterowania poziomu obiektowego – HART (1 godz.)
16. Sieci sterowania poziomu obiektowego – CAN (1 godz.)
17. Urządzenia poziomu sterowania – sterowniki przemysłowe (3 godz.)
18. Sieci sterowników – sterowanie rozproszone (1 godz.)
19. Poziom operatorski systemu hierarchicznego – systemy SCADA (2 godz.)
Właściwości systemów SCADA. Przegląd systemów SCADA – InTouch, iFix, xWin, ASIX
20. Poziomy nadrzędne ( 2 godz.)
Optymalizacja procesu technologicznego, zarządzanie produkcją
Rzeczywisty przykład przemysłowy – wielopoziomowy system sterowania wielkim piecem hutniczym
21. Metodyka projektowania, wdrażania, rozruchu i serwisowania systemów automatyzacji (2 godz.)
22. Industry 4.0 – nowa rola automatyzacji (1 godz.)

Ćwiczenia audytoryjne (14h):

Prezentacje i referaty studenckie na wybrane tematy z zakresu wykładu (7 × 2 godz.)

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

1. Rozproszone systemy sterowania w automatyce przemysłowej i automatyce budynków – konfiguracja i testowanie
2. Programowalne sterowniki przemysłowe – programowanie i testowanie
3. Integracja poziomu obiektowego i poziomu sterowników z systemem SCADA

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 audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci przedstawiają prezentacje tematyczne na tematy zadane przez prowadzącego na początku semestru. Słuchacze oceniają prezentacje. Prowadzący uzupełnia, moderuje dyskusje i ewentualnie wskazuje konieczne zmiany i rozszerzenia w przedstawianych prezentacjach.
  • 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:

Warunki i sposób zaliczenia wykładu:
1. Zaliczenie wykładu można uzyskać na podstawie obecności na wykładach lub na podstawie kolokwium zaliczeniowego z wykładów.
2. Przy zaliczeniu wykładów na podstawie obecności dopuszcza się 3 nieobecności, w tym 1 nieusprawiedliwioną. Każda nieobecność obniża ocenę z zaliczenia wykładów o 0,5 stopnia.
3. Przy zaliczaniu wykładów na podstawie kolokwium koniecznym jest uzyskanie oceny pozytywnej.
4. Podstawowym terminem kolokwium zaliczeniowego z wykładów jest termin ostatniego wykładu. Pierwszy termin poprawkowy kolokwium zaliczeniowego z wykładów jest ustalony na drugi tydzień po kolokwium zaliczeniowym, drugi termin poprawkowy – na trzeci tydzień po kolokwium zaliczeniowym.
5. Do kolokwium zaliczeniowego z wykładu dopuszczani są studenci, którzy uzyskali zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.
6. Sytuacje wyjątkowe będą rozpatrywane indywidualnie.

Warunki i sposób zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych
1. Do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych wymagana jest obecność na zajęciach, uzyskanie pozytywnych ocen z referatów i prezentacji przedstawionych osobiście przez studenta w ramach zajęć.
2. Dopuszczalne są 2 nieobecności, w tym 1 nieusprawiedliwiona. Każda nieobecność obniża ocenę z ćwiczeń audytoryjnych o 0,5 stopnia. Sytuacje wyjątkowe będą rozpatrywane indywidualnie.
3. Student musi zaprezentować w toku zajęć audytoryjnych co najmniej dwie prezentacje tematyczne na tematy otrzymane od prowadzącego na początku zajęć i uzyskać z nich oceny pozytywne.
3. Ocena z ćwiczeń audytoryjnych będzie średnią z ocen za przedstawione prezentacje, z uwzględnieniem obecności na ćwiczeniach audytoryjnych (p.2).

Warunki i sposób zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych
1. Do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych wymagana jest obecność na zajęciach, uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń wykonywanych w ramach zajęć (oceny ze sprawozdań i odpowiedzi ustnej w przypadku wątpliwości/niejasności w sprawozdaniu) oraz kolokwiów. Ocena na zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią ważoną ocen cząstkowych: ze sprawozdań (waga 40%) i kolokwiów (waga 60%).
2. Dopuszczalne są 2 nieobecności, w tym 1 nieusprawiedliwiona. Każda nieobecność obniża ocenę z laboratorium o 0,5 stopnia. Sytuacje wyjątkowe będą rozpatrywane indywidualnie.
3. Oceny wyrażone w skali procentowej są przeliczane na oceny w skali od 2,0 (nzal) do 5,0 (bdb) zgodnie z zasadami określonymi w §13 ust. 1 Regulaminu Studiów I i II stopnia AGH.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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 audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego. Każdy student ma obowiązek przygotować dwie prezentacje na tematy zadane przez prowadzącego. Prezentacje muszą zostać wygłoszone na zajęciach. Po każdej prezentacji prowadzona jest krótka dyskusja i ocena przez grupę przedstawionej prezentacji .
  • 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
1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych (na podstawie referatów i prezentacji), ćwiczeń laboratoryjnych oraz zaliczenia wykładu.
2. Obliczana jest średnia ważona z oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (30%), ćwiczeń audytoryjnych (30%) i zaliczenia z wykładu (40%).
3. Obliczona średnia jest zaokrąglana zgodnie z zasadami określonymi w §13 ust. 1 Regulaminu Studiów I i II stopnia AGH.

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

1. Odrabianie ćwiczeń laboratoryjnych jest możliwe w terminach zajęć ustalonych w planie zajęć pod warunkiem wolnego miejsca przy stanowiskach w laboratorium.
2. Zaliczenie ćwiczeń, na których student był nieobecny i które nie zostały odrobione, polega na wykonaniu i oddaniu sprawozdań z tych ćwiczeń i odpowiedzi ustnej. Dopuszcza się zaliczenie w tym trybie co najwyżej jednego ćwiczenia.
3. Podstawowy termin zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych odpowiada ostatniemu terminowi danego ćwiczenia laboratoryjnego. Dwa terminy poprawkowe są ustalane nie później niż 3 tygodnie przed ostatnimi zajęciami (§15 ust. 4 Regulaminu Studiów I i II stopnia AGH).
4. Podstawowy termin zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych odpowiada ostatniemu terminowi ćwiczeń audytoryjnych. Dwa terminy poprawkowe są ustalane nie później niż 3 tygodnie przed ostatnimi zajęciami (§15 ust. 4 Regulaminu Studiów I i II stopnia AGH).
4. Podstawowym terminem kolokwium zaliczeniowego z wykładów jest termin ostatniego wykładu. Pierwszy termin poprawkowy kolokwium zaliczeniowego z wykładów jest ustalony na drugi tydzień po kolokwium zaliczeniowym, drugi termin poprawkowy – na trzeci tydzień po kolokwium zaliczeniowym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawy techniki mikrokomputerowej, podstawy automatyki, podstawy miernictwa, podstawy elektrotechniki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Materiały z wykładów.
2. Materiały z ćwiczeń audytoryjnych.
3. J. Kwaśniewski – Programowalne sterowniki przemysłowe w systemach sterowania
4. T. Legierski, J. Kasprzyk, J. Wyrwał, J. Hajda – Programowanie sterowników PLC

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. H. Zygmunt, J. Seńkowski, P. Kwasnowski, G. Wróbel, M. Jachimski, M. Zygmunt, „Industrial Application of Programmables Control Systems, Developed in AGH Kraków”, Proceedings of International Conference ED&PE’92, Kosice, Vol. 1. pp. 25–31, 1992.
2. Programowalne systemy sterowania i automatycznej regulacji — [Programmable control and automatic regulation systems] / Henryk ZYGMUNT, Jacek SEŃKOWSKI, Paweł KWASNOWSKI, Grzegorz WRÓBEL, Marcin JACHIMSKI, Zbigniew MIKOŚ, Grzegorz HAYDUK // W: Współczesne kierunki rozwoju elektrotechniki, automatyki, informatyki, elektroniki i telekomunikacji : materiały międzynarodowej konferencji zorganizowanej z okazji Jubileuszu 50-lecia Wydziału EAIiE : Kraków, 7–8 czerwca 2002 / kom. red. Tomasz Zieliński, Dariusz Borkowski ; AGH WEAIiE. — [Kraków : WEAIiE], 2002. — Na k. tyt. dodatkowo: Złoty Jubileusz Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. — S. 69–72. — Bibliogr. s. 72, Streszcz.

Informacje dodatkowe:

Brak