Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Programowalne systemy sterowania, pomiarowe, akwizycji danych i wizualizacji procesów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EELT-2-209-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:
dr inż. Waradzyn Zbigniew (waradzyn@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Pakiet LabView. Sterowniki PLC. Układy programowalne – trendy rozwojowe oraz możliwości ich wykorzystania do automatyzacji procesów.

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 Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę z zakresu funkcjonalności i możliwości aplikacyjnych pakietu oprogramowania LabView firmy National Instruments. ELT2A_W08 Kolokwium,
Sprawozdanie
M_W002 Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu funkcjonalności i możliwości aplikacyjnych sterowników PLC. ELT2A_W08 Kolokwium,
Sprawozdanie
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie. ELT2A_U01 Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U002 Zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie układów programowalnych oraz możliwości ich wykorzystania do automatyzacji procesów ELT2A_U03 Sprawozdanie
M_U003 Zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie układów programowalnych dla automatyki budynków oraz protokoły komunikacyjne tam wykorzystywane ELT2A_U05 Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny ELT2A_K01 Aktywność na zajęciach
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
48 28 0 20 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 Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę z zakresu funkcjonalności i możliwości aplikacyjnych pakietu oprogramowania LabView firmy National Instruments. + - + - - - - - - - -
M_W002 Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu funkcjonalności i możliwości aplikacyjnych sterowników PLC. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie. + - + - - - - - - - -
M_U002 Zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie układów programowalnych oraz możliwości ich wykorzystania do automatyzacji procesów + - + - - - - - - - -
M_U003 Zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie układów programowalnych dla automatyki budynków oraz protokoły komunikacyjne tam wykorzystywane + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 85 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 48 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. Struktury sprzętowe układów zbierania danych. Standardowe karty zbierania danych: NI PCI 6221, NI USB 6009, NI PCI 4474. Kasety PXI , PXIe, moduły serii C, sbRIO.
2. Współpraca LV z analogowymi urządzeniami I/O. MAX Test Panel. Konfiguracja RSE, NRSE, Diff, Pseudo Diff, Float, Grounded. Finite Samples, Continous Samples. Rate, On Board Clock, Timeout. Pomiar napięć. Współpraca z przetwornikami pomiarowymi wielkości nieelektrycznych. Analog output.
3. Współpraca LV z cyfrowymi terminalami I/O. Wejścia – styk. Wyjścia – LED. Liczniki, pomiar częstotliwości, czasu. Pomiar położenia absolutny, impulsator. Generowanie impulsów o zadanym czasie trwania lub częstotliwości.
4. Podstawy Interfejsu Użytkownika w LabVIEW. Typy zmiennych i ich reprezentacja w LV. Context Help, Detailed Help, Examples. Project, Front Panel, Block diagram. Express. Constant, Control, Indicator, Probe. Bundle, Unbundle, Tablice, String. Konwersje.
5. Debugowanie VI. Błędy formalne. Highlight Execution. Breakpoint. Praca krokowa. Custom Probe.
6. Struktury programowe stosowane w LV. Loop, Sequence, Case, TimedLoop, Event, Disabled. Shift Register. Local, Global, Shared. Kolejki, notifier, semafor. Maszyna Stanów.
7. Graficzne narzędzia do prezentowania wyniku pomiaru. Chart, Graph, XY. Zerowanie historii. Osie, kolory, kilka osi. Palete tools. Skala. Wykresy cyfrowe. Wykresy mieszane.
8. SubVI. Tworzenie SubVI. Import VI. Connectors – lista zmiennych wejścia/wyjścia. VI Property. Reentry.
9. Synchronizacja komunikacji z urządzeniami I/O. RTSI, PFI, Ext. Trig. DAQmx Connect Terminals. Magistrala synchronizacji w PXI.
10. FPGA Studio. Tworzenie aplikacji. Ograniczenia narzucane przez sprzęt.
11. TEDS. Opis standardu. 1-Wire. Przykłady realizacji TEDS w przetwornikach pomiarowych.
12. Sterowniki serii CP1L firmy Omron. Informacje podstawowe. Wybrane możliwości sterowników. Przykłady oprogramowania
13. Programowalne systemy sterowania i wizualizacji z wykorzystaniem technologii automatyki budynkowej.

Ćwiczenia laboratoryjne (20h):

1. Utworzenie wielokanałowego systemu zbierania danych i prezentacja zarejestrowanych przebiegów na ekranie PC
2. Generowanie sygnału analogowego o arbitralnie zadanym kształcie
3. Akwizycja i generacja sygnałów cyfrowych.
4. Utworzenie aplikacji stabilizującej prędkość napędu przy wykorzystaniu impulsatora.
5. Utworzenie aplikacji sterującej napędem pozycyjnym przy wykorzystaniu potencjometrycznego pomiaru położenia.
6. Utworzenie aplikacji sterującej napędem pozycyjnym z silnikiem krokowym.
7. Tworzenie algorytmów i programowanie sterowników PLC dla wybranych zagadnień i przykładów
8. Serwer automatyki budynków LINX zgodny ze standardem programowania sterowników PLC IEC 61131-3.
9. Wizualizacja i archiwizacja danych w systemach typu Street Lighting.

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:

Kolokwia, sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych. Dwa terminy zaliczeń poprawkowych.

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:

1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium.
2. Ocena końcowa jest oceną z laboratorium.

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

Konieczność wykonania wymaganych sprawozdań lub napisania kolokwium w dodatkowym terminie.
Możliwa dodatkowa rozmowa z prowadzącym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstawowych zależności i praw elektrotechniki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Zbysiński P., Pasierbiński J..: Układy programowalne. Wydawnictwo BTC, Warszawa 2004.
2. Legierski T., Kasprzyk J., Wyrwał J., Hajda J.: Programowanie sterowników PLC. Wyd. Prac. Komputerowej J. Skalmierskiego, Gliwice 1998.
3. www.ni.com: Materiały i dokumentacje dot. oprogramowania Lab View firmy National Instruments.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Ożadowicz A., Grela J.: The street lighting integrated system: case study, control scenarios, energy
efficiency. Emerging Technology and Factory Automation. 16–19 September 2014, Barcelona, Spain.
IEEE, cop. 2014.
http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7005345.
2. Ożadowicz A., Grela J.: Street Lighting – nowoczesne oświetlenie przestrzeni publicznych: automatyka budynkowa w infrastrukturze inteligentnych miast. Napędy i Sterowanie, 2014, R. 16 nr 6, s. 104–108.
3. Noga M., Ożadowicz A., Grela J., Hayduk G.: Active consumers in Smart Grid systems – applications of the building automation technologies — Aktywni odbiorcy w systemach Smart Grid – aplikacje
technologii automatyki budynkowej. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review). Stowarzyszenie
Elektryków Polskich, 2013 R. 89 nr 6, s. 227–233.
4. Praca zbiorowa pod redakcją Mikulika J. (oprac.: Clements-Croome D., Długosz M., Skruch P., Pawlik
M., Soliński I., Turoń K., Jurasz J., Krzywda M., Mikulik J., Matusik M., Augustyn G., Celewicz P., Grela J.,
Ożadowicz A. et al.): Inteligentne budynki: nowe możliwości działania — [Intelligent buildings:
innovative developments]. Kraków Wydawnictwo LIBRON – Filip Lohner, 2014.
5. Grela J.: Koncepcja organizacji systemów zarządzania energią w sieciach automatyki budynkowej —
Concept of the energy management systems implementation in the building automation networks.
Napędy i Sterowanie 2014 R. 16 nr 12, s. 81–87.
6. Praca zbiorowa pod redakcją Nogi M. (oprac.: Jachimski M., Hayduk G., Mikoś Z., Ożadowicz A.,
Strzałka J., Wróbel G., Grela J., Kwasnowski P., Strzałka-Gołuszka K., Hanzelka Z., Rozpondek M., Gradoń B., Gil S., Noga M.): Wpływ automatyki na efektywność energetyczną budynków. Poradnik dla
studentów. Strategiczny projekt badawczy pt. „Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej
energochłonności budynków", zadanie badawcze nr 5. Zoptymalizowanie zużycia energii elektrycznej w budynkach. [Influence of automation on energy efficiency of buildings. Guide for students]. AGH
Kraków. 2013.

Informacje dodatkowe:

W zależności od sprawności działania grupy studenckiej podany powyżej program ćwiczeń laboratoryjnych zostanie zrealizowany w całości lub w części.