Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)

Sylabus przedmiotu Układy kontrolno-pomiarowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Układy kontrolno-pomiarowe
Specjalność Sterowanie w układach robotycznych
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Artur Wollek <Artur.Wollek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Przemysław Pietrzak <Przemyslaw.Pietrzak@zut.edu.pl>, Artur Wollek <Artur.Wollek@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość metrologii w zakresie podstawowym
W-2Znajomość miernictwa przemysłowego
W-3Znajomość podstaw techniki cyfrowej
W-4Znajomość podstaw informatyki

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student nabędzie podstawy wiedzy z zakresu układów kontrolno-pomiarowych i mikrosterowników
C-2Student nabędzie wiedzę z zakresu przetwarzania A/C i C/A sygnałów, budowy i działania oraz programowania bezpośredniego i pośredniego kart DAQ
C-3Student nabędzie wiedzę z zakresu zastosowania w układach kontrolno-pomiarowych interfejsów i portów szeregowych i równoległych
C-4Student nabędzie wiedzę z zakresu zastosowania mikrosterowników DSC w układach kontrolno-pomiarowych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-2Programowanie bezpośrednie przetworników A/C1
T-L-3System pomiarowy z interfejsem szeregowym RS-232 i równoległym IEEE-4881
T-L-4LabView jako narzędzie do projektowania układów kontrolno-pomiarowych1
T-L-5Programowanie bezpośrednie przetworników C/A1
T-L-6System kontrolno-pomiarowy z portem szeregowym USB1
T-L-7Programowanie pośrednie kart akwizycji danych DAQ1
T-L-8Odrabianie I serii ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-9Mikrosterownik DSC w zestawie uruchomieniowym - wprowadzenie1
T-L-10Tworzenie i debugowanie oprogramowania1
T-L-11Programowanie peryferiów w C/C++, część 11
T-L-12Programowanie peryferiów w C/C++, część 21
T-L-13Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 11
T-L-14Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 21
T-L-15Odrabianie II serii ćwiczeń laboratoryjnych1
15
wykłady
T-W-1Interfejsy szeregowe w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-2Interfejsy równoległe w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-3Przetwarzanie ADC i DAC sygnałów1
T-W-4Przetworniki ADC w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-5Przetworniki DAC w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-6Wielofunkcyjne karty DAQ w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-7Programowanie bezpośrednie kart DAQ w języku C2
T-W-8Programowanie pośrednie kart DAQ w środowisku LabView2
T-W-9Mikrosterowniki DSC - wprowadzenie1
T-W-10Tworzenie i debugowanie oprogramowanie dla mikrosterownika DSC1
T-W-11Podstawowe peryferia mikrosterownika DSC1
T-W-12Zaawansowane obliczenia numeryczne w mikrosterownikach DSC2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne wykorzystujące metody i układy przedstawione na wykładzie

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie odpowiedzi pisemnej na tematy związane z konkretnym ćwiczeniem
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z laboratorium wystawiana na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i wykonywanych sprawozdań oraz aktywności poszczególnych członków zespołu podczas wykonywania wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego zaliczenia przedmiotu na koniec semestru

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
AR_2A_C22_W01
Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą interfejsów, przetworników ADC i DAC oraz kart wielofunkcyjnych DAQ stosowanych w układach kontrolno-pomiarowych
AR_2A_W08T2A_W02, T2A_W03C-1, C-3, C-2T-W-7, T-W-8, T-W-6, T-W-5, T-W-4, T-W-3, T-W-2, T-W-1M-1S-3
AR_2A_C22_W02
Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mikrosterowników DSC, potrafi wymienić ich cechy szczególne, wyróżniające go wśród rodziny mikroporcesorów i mikrokontrolerów a także wskazać potencjalne obszary jego zastosowań.
AR_2A_W05T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07C-4T-W-9, T-W-11, T-W-12, T-W-10M-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
AR_2A_C22_U01
Student potrafi napisać prosty program do obsługi kart DAQ w języku wyższego rzędu i środowisku LabView
AR_2A_U09T2A_U10, T2A_U12, T2A_U16, T2A_U19C-1, C-3, C-2T-L-1, T-L-8, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-L-13, T-L-15, T-L-2, T-L-4, T-L-5, T-L-14M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C22_W01
Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą interfejsów, przetworników ADC i DAC oraz kart wielofunkcyjnych DAQ stosowanych w układach kontrolno-pomiarowych
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą interfejsów, przetworników ADC i DAC oraz kart wielofunkcyjnych DAQ stosowanych w układach kontrolno-pomiarowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
AR_2A_C22_W02
Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mikrosterowników DSC, potrafi wymienić ich cechy szczególne, wyróżniające go wśród rodziny mikroporcesorów i mikrokontrolerów a także wskazać potencjalne obszary jego zastosowań.
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mikrosterowników DSC, potrafi wymienić jego cechy szczególne, wyróżniające go wśród rodziny mikroprocesorów i mikrokontrolerów a także wskazać potencjalne obszary jego zastosowań.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C22_U01
Student potrafi napisać prosty program do obsługi kart DAQ w języku wyższego rzędu i środowisku LabView
2,0
3,0Student potrafi napisać prosty program do obsługi kart DAQ w języku wyższego rzędu i w środowisku LabView
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Kulka Z., Libura A., Nadachowski M., Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, WKiŁ, Warszawa, 1987, 1
  2. Tumański S., Technika pomiarowa, WNT, Warszawa, 2007
  3. Mielczarek W., Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Warszawa, 1993
  4. Nawrocki W., Komputerowe systemy pomiarowe, WKiŁ, Warszawa, 2002
  5. Winiecki W., Graficzne zintegrowane środowiska pomiarowe do projektowania komputerowych systemów pomiarowo-kontrolnych, MIKOM, Warszawa, 2001
  6. Winiecki W., Organizacja komputerowych systemów pomiarowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006, 2
  7. Daca W., Mikrokontrolery - od układów 8-bitowych do 32-bitowych, MIKOM, Warszawa, 2000
  8. Dokumentacja techniczna i materiały wskazane przez prowadzącego

Literatura dodatkowa

  1. Świsulski D., Komputerowa technika pomiarowa. Oprogramowanie wirtualnych przyrządów pomiarowych w LabView, PAK 9/2005, 2005
  2. Golub G.H., Van Loan C.F., Matrix Computations, The Johns Hopkins University Press, 1996, 3
  3. Marwedel P., Embedded System Design, Springer, 2011, 2
  4. Heath S., Embedded Systems Design, Newenes, 2003, 2

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-2Programowanie bezpośrednie przetworników A/C1
T-L-3System pomiarowy z interfejsem szeregowym RS-232 i równoległym IEEE-4881
T-L-4LabView jako narzędzie do projektowania układów kontrolno-pomiarowych1
T-L-5Programowanie bezpośrednie przetworników C/A1
T-L-6System kontrolno-pomiarowy z portem szeregowym USB1
T-L-7Programowanie pośrednie kart akwizycji danych DAQ1
T-L-8Odrabianie I serii ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-9Mikrosterownik DSC w zestawie uruchomieniowym - wprowadzenie1
T-L-10Tworzenie i debugowanie oprogramowania1
T-L-11Programowanie peryferiów w C/C++, część 11
T-L-12Programowanie peryferiów w C/C++, część 21
T-L-13Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 11
T-L-14Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 21
T-L-15Odrabianie II serii ćwiczeń laboratoryjnych1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Interfejsy szeregowe w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-2Interfejsy równoległe w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-3Przetwarzanie ADC i DAC sygnałów1
T-W-4Przetworniki ADC w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-5Przetworniki DAC w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-6Wielofunkcyjne karty DAQ w układach kontrolno-pomiarowych1
T-W-7Programowanie bezpośrednie kart DAQ w języku C2
T-W-8Programowanie pośrednie kart DAQ w środowisku LabView2
T-W-9Mikrosterowniki DSC - wprowadzenie1
T-W-10Tworzenie i debugowanie oprogramowanie dla mikrosterownika DSC1
T-W-11Podstawowe peryferia mikrosterownika DSC1
T-W-12Zaawansowane obliczenia numeryczne w mikrosterownikach DSC2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie literatury10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C22_W01Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą interfejsów, przetworników ADC i DAC oraz kart wielofunkcyjnych DAQ stosowanych w układach kontrolno-pomiarowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W08Zna zaawansowane przyrządy i systemy pomiarowe, w tym systemy wizyjne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Student nabędzie podstawy wiedzy z zakresu układów kontrolno-pomiarowych i mikrosterowników
C-3Student nabędzie wiedzę z zakresu zastosowania w układach kontrolno-pomiarowych interfejsów i portów szeregowych i równoległych
C-2Student nabędzie wiedzę z zakresu przetwarzania A/C i C/A sygnałów, budowy i działania oraz programowania bezpośredniego i pośredniego kart DAQ
Treści programoweT-W-7Programowanie bezpośrednie kart DAQ w języku C
T-W-8Programowanie pośrednie kart DAQ w środowisku LabView
T-W-6Wielofunkcyjne karty DAQ w układach kontrolno-pomiarowych
T-W-5Przetworniki DAC w układach kontrolno-pomiarowych
T-W-4Przetworniki ADC w układach kontrolno-pomiarowych
T-W-3Przetwarzanie ADC i DAC sygnałów
T-W-2Interfejsy równoległe w układach kontrolno-pomiarowych
T-W-1Interfejsy szeregowe w układach kontrolno-pomiarowych
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego zaliczenia przedmiotu na koniec semestru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą interfejsów, przetworników ADC i DAC oraz kart wielofunkcyjnych DAQ stosowanych w układach kontrolno-pomiarowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C22_W02Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mikrosterowników DSC, potrafi wymienić ich cechy szczególne, wyróżniające go wśród rodziny mikroporcesorów i mikrokontrolerów a także wskazać potencjalne obszary jego zastosowań.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W05Ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystującymi te urządzenia, oraz zna ich trendy rozwojowe.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-4Student nabędzie wiedzę z zakresu zastosowania mikrosterowników DSC w układach kontrolno-pomiarowych
Treści programoweT-W-9Mikrosterowniki DSC - wprowadzenie
T-W-11Podstawowe peryferia mikrosterownika DSC
T-W-12Zaawansowane obliczenia numeryczne w mikrosterownikach DSC
T-W-10Tworzenie i debugowanie oprogramowanie dla mikrosterownika DSC
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego zaliczenia przedmiotu na koniec semestru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mikrosterowników DSC, potrafi wymienić jego cechy szczególne, wyróżniające go wśród rodziny mikroprocesorów i mikrokontrolerów a także wskazać potencjalne obszary jego zastosowań.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C22_U01Student potrafi napisać prosty program do obsługi kart DAQ w języku wyższego rzędu i środowisku LabView
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U09Potrafi zaprojektować układ sterowania złożonym obiektem mechanicznym, dobrać urządzenia wykonawcze oraz pomiarowe oraz zaimplementować algorytm sterowania w systemie mikroprocesorowym.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U19potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotuC-1Student nabędzie podstawy wiedzy z zakresu układów kontrolno-pomiarowych i mikrosterowników
C-3Student nabędzie wiedzę z zakresu zastosowania w układach kontrolno-pomiarowych interfejsów i portów szeregowych i równoległych
C-2Student nabędzie wiedzę z zakresu przetwarzania A/C i C/A sygnałów, budowy i działania oraz programowania bezpośredniego i pośredniego kart DAQ
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych
T-L-8Odrabianie I serii ćwiczeń laboratoryjnych
T-L-3System pomiarowy z interfejsem szeregowym RS-232 i równoległym IEEE-488
T-L-6System kontrolno-pomiarowy z portem szeregowym USB
T-L-7Programowanie pośrednie kart akwizycji danych DAQ
T-L-13Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 1
T-L-15Odrabianie II serii ćwiczeń laboratoryjnych
T-L-2Programowanie bezpośrednie przetworników A/C
T-L-4LabView jako narzędzie do projektowania układów kontrolno-pomiarowych
T-L-5Programowanie bezpośrednie przetworników C/A
T-L-14Obliczenia macierzowe - biblioteka LAPAC++, część 2
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne wykorzystujące metody i układy przedstawione na wykładzie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie odpowiedzi pisemnej na tematy związane z konkretnym ćwiczeniem
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z laboratorium wystawiana na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i wykonywanych sprawozdań oraz aktywności poszczególnych członków zespołu podczas wykonywania wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi napisać prosty program do obsługi kart DAQ w języku wyższego rzędu i w środowisku LabView
3,5
4,0
4,5
5,0