Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy automatyki cyfrowej:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy automatyki cyfrowej
Specjalność systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej
Nauczyciel odpowiedzialny Sławomir Jaszczak <Slawomir.Jaszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marcin Korzeń <Marcin.Korzen@zut.edu.pl>, Marcin Pluciński <Marcin.Plucinski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 5 Grupa obieralna 4

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 15 1,00,62egzamin
laboratoriaL6 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Fizyka (poziom szkoły średniej - statyka, kinematyka i dynamika systemów fizycznych)
W-2Matematyka
W-3Informatyka (umiejętność programowania na poziomie podstawowym)
W-4Elektronika (poziom podstawowy)

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
C-2Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
C-3Zapoznanie studentów z metodyką projektowania i optymalizacji cyfrowych algorytmów sterowania.
C-4Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
C-5Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
C-6Zapoznanie studentów z kryteriami oceny stabilności i jakości cyfrowych układów sterowania

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Analiza działania elementów składowych układu regulacji cyfrowej2
T-L-2Identyfikacja ciągłych i dyskretnych modeli obiektów typu „black box” - obliczanie parametrów modeli obiektów na podstawie pomiarów eksperymentalnych2
T-L-3Projektowanie cyfrowego układu regulacji z algorytmami dwustanowym i PID4
T-L-4Badanie stabilnosci i jakosci cyfrowego ukladu regulacji z algorytmem PID4
T-L-5Opracowanie i implementacja interfejsu maszyna - czlowiek (Human Machine Interface) w srodowisku Intouch.2
T-L-6Zaliczenie koncowe1
15
wykłady
T-W-1Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),2
T-W-2Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacj oraz opisu matematycznego obiektów sterowania2
T-W-3Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego2
T-W-4Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego2
T-W-5Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.2
T-W-6Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)2
T-W-7Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania2
T-W-8Zaliczenie koncowe1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udzial w zajeciach + zaliczenie15
A-L-2Realizacja zadan domowych10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia laboratorium4
A-L-4Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
31
wykłady
A-W-1Udzial w zajeciach i zaliczenie15
A-W-2Przygotowanie do egzaminu10
A-W-3Udział w egzaminie i konsultacjach4
A-W-4Realizacja zadan domowych4
33

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z prezentacja
M-2Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
M-3Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Krotkie zaliczenie pisemne lub ustne na poczatku kazdych zajec
S-2Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
1AW_I_O4/3_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
I_1A_W19T1A_W02C-3T-W-7, T-W-2, T-W-6, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-1M-1S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
1AU_I_O4/3_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą
I_1A_U02, I_1A_U05, I_1A_U01T1A_U01, T1A_U02, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U06, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-4, C-2, C-5, C-1T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-1, T-L-5M-2, M-3S-2, S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1AK_O4/3_K01
W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.
I_1A_K01T1A_K01, T1A_K07C-1, C-2, C-4, C-5T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-5M-2, M-3S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
1AW_I_O4/3_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
2,0Student nie potrafi scharakteryzować w elementarny sposób podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
3,0Student potrafi scharakteryzować na elementarnym poziomie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
3,5Student potrafi scharakteryzować i analizować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
4,0Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne bez wnikliwej analizy.
4,5Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą.
5,0Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą i sposobami rozwiązywania problemów rzeczywistych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
1AU_I_O4/3_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą
2,0Student nie potrafi : zestawić podanych elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować cyfrowego algorytmu sterowania, określić optymalnego czasu próbkowania, zoptymalizować układu sterującego w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretycznej analizy stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazanej platformy wykonawczej dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentacji wykonawczej.
3,0Student potrafi zestawić podane elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
3,5Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
4,0Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
4,5Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
5,0Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wybrany przez siebie cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1AK_O4/3_K01
W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.
2,0Student nie potrafi na elementarnym poziomie sporzadzac dokumentacji technicznej i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
3,0Student potrafi na elementarnympoziomie sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
3,5Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
4,0Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
4,5Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
5,0Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości oraz dokonując krytycznej analizy uzyskanych wyników.

Literatura podstawowa

  1. Astrom K., Hagglund T., PID controllers : Theory, design and tuning, Instrument Society of America, NY, 1995
  2. Brzózka J., Regulatory cyfrowe w automatyce, Mikom, Warszawa, 2002
  3. Bishop R.H., Dorf R.C., Modern Control Systems, Pearson Prentice Hall, NY, 2008
  4. Leigh J.R., Applied digital control, Prentice Hall, Londyn, 1985
  5. Bryan L.A., Bryan E.A., Programmable Controllers Theory and implementation., Industrial Text Company, Marietta, 1997

Literatura dodatkowa

  1. Bennet S., Real – Time Computer Control, Prentice/Hall International, Londyn, 1988
  2. Wajs W., Byrski W., Grega W., Mikrokomputerowe systemy sterowania, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1997
  3. Broel-Plater B., Sterowniki programowalne właściwości i zasady stosowania, Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000
  4. Jegierski T., Wyrwał J.,Kasprzak J., Hajda J., Programowanie sterowników PLC, Wydawnictwo pracowni komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1998

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza działania elementów składowych układu regulacji cyfrowej2
T-L-2Identyfikacja ciągłych i dyskretnych modeli obiektów typu „black box” - obliczanie parametrów modeli obiektów na podstawie pomiarów eksperymentalnych2
T-L-3Projektowanie cyfrowego układu regulacji z algorytmami dwustanowym i PID4
T-L-4Badanie stabilnosci i jakosci cyfrowego ukladu regulacji z algorytmem PID4
T-L-5Opracowanie i implementacja interfejsu maszyna - czlowiek (Human Machine Interface) w srodowisku Intouch.2
T-L-6Zaliczenie koncowe1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),2
T-W-2Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacj oraz opisu matematycznego obiektów sterowania2
T-W-3Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego2
T-W-4Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego2
T-W-5Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.2
T-W-6Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)2
T-W-7Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania2
T-W-8Zaliczenie koncowe1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udzial w zajeciach + zaliczenie15
A-L-2Realizacja zadan domowych10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia laboratorium4
A-L-4Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udzial w zajeciach i zaliczenie15
A-W-2Przygotowanie do egzaminu10
A-W-3Udział w egzaminie i konsultacjach4
A-W-4Realizacja zadan domowych4
33
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia1AW_I_O4/3_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W19zna podstawowe pojęcia związane ze sterowaniem procesami fizycznymi
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotuC-3Zapoznanie studentów z metodyką projektowania i optymalizacji cyfrowych algorytmów sterowania.
Treści programoweT-W-7Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania
T-W-2Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacj oraz opisu matematycznego obiektów sterowania
T-W-6Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)
T-W-4Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego
T-W-5Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.
T-W-3Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego
T-W-1Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacja
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi scharakteryzować w elementarny sposób podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
3,0Student potrafi scharakteryzować na elementarnym poziomie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
3,5Student potrafi scharakteryzować i analizować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
4,0Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne bez wnikliwej analizy.
4,5Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą.
5,0Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą i sposobami rozwiązywania problemów rzeczywistych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia1AU_I_O4/3_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U02potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
I_1A_U05potrafi tworzyć i posługiwać się dokumentacją techniczną
I_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U03potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U06ma umiejętności językowe w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów, zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U11ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T1A_U12potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-4Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
C-2Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
C-5Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
C-1Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
Treści programoweT-L-3Projektowanie cyfrowego układu regulacji z algorytmami dwustanowym i PID
T-L-4Badanie stabilnosci i jakosci cyfrowego ukladu regulacji z algorytmem PID
T-L-2Identyfikacja ciągłych i dyskretnych modeli obiektów typu „black box” - obliczanie parametrów modeli obiektów na podstawie pomiarów eksperymentalnych
T-L-1Analiza działania elementów składowych układu regulacji cyfrowej
T-L-5Opracowanie i implementacja interfejsu maszyna - czlowiek (Human Machine Interface) w srodowisku Intouch.
Metody nauczaniaM-2Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
M-3Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
S-1Ocena formująca: Krotkie zaliczenie pisemne lub ustne na poczatku kazdych zajec
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi : zestawić podanych elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować cyfrowego algorytmu sterowania, określić optymalnego czasu próbkowania, zoptymalizować układu sterującego w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretycznej analizy stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazanej platformy wykonawczej dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentacji wykonawczej.
3,0Student potrafi zestawić podane elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
3,5Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
4,0Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
4,5Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
5,0Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wybrany przez siebie cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1AK_O4/3_K01W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K01świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K07ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
C-2Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
C-4Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
C-5Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
Treści programoweT-L-1Analiza działania elementów składowych układu regulacji cyfrowej
T-L-3Projektowanie cyfrowego układu regulacji z algorytmami dwustanowym i PID
T-L-2Identyfikacja ciągłych i dyskretnych modeli obiektów typu „black box” - obliczanie parametrów modeli obiektów na podstawie pomiarów eksperymentalnych
T-L-4Badanie stabilnosci i jakosci cyfrowego ukladu regulacji z algorytmem PID
T-L-5Opracowanie i implementacja interfejsu maszyna - czlowiek (Human Machine Interface) w srodowisku Intouch.
Metody nauczaniaM-2Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
M-3Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi na elementarnym poziomie sporzadzac dokumentacji technicznej i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
3,0Student potrafi na elementarnympoziomie sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
3,5Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
4,0Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
4,5Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
5,0Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości oraz dokonując krytycznej analizy uzyskanych wyników.