Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Przemysłowe zastosowania informatyki:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Przemysłowe zastosowania informatyki | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Stanisław Bańka <Stanislaw.Banka@zut.edu.pl>, Mirosław Będzak <Miroslaw.Bedzak@zut.edu.pl>, Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy informatyki, języki programowania C, C++ |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie struktury oraz funkcji i mechanizmów stosowanych w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) występujących w warstwach aplikacyjnych systemów automatyki. |
| C-2 | Zdobycie umiejętności korzystania z bezpiecznych technik internetowych. |
| C-3 | Zdobycie umiejętności projektowania baz danych i korzystania z zalet technologii wirtualizacji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Poznanie podstawowych funkcji systemowych systemu QNX6 (Neutrino): tworzenie i usuwanie zadań, komunikacja między zadaniami, tworzenie semaforów i działania na semaforach, przykładowe procedury obsługi przerwań. Poznanie struktury i podstawowych funkcji stosowanych w systemach firmowych B&R lub GE (VxWorks). | 10 |
| T-L-2 | Budowa i obsługa bazy danych na potrzeby archiwizacji danych procesu przemysłowego. | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami czasu rzeczywistego. Podział i rodzaje systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) ze względu na stawiane im wymagania. Systemy RTOS: uniwersalne (wywłaszczalne) i firmowe (z przydziałem odcinków czasowych dla zadań okresowych) RTOS, systemy wbudowane (embedded). | 2 |
| T-W-2 | Zasada działania i struktura systemów RTOS: jądro i ich rodzaje, zadania i wątki, warstwy i moduły systemowe, biblioteki. Priorytety i stany zadań. Metody harmonogramowania (szeregowania) zadań, dynamiczny i statyczny przydział priorytetów do zadań. | 2 |
| T-W-3 | Funkcje realizowane przez jądro: zarządzanie zadaniami, zarządzanie zasobami, zarządzanie komunikacją między zadaniami, przyjmowanie zgłoszeń o zdarzeniach, obsługa przerwań sprzętowych i sygnałów. Algorytmy obsługi procesów w systemach uniwersalnych: FIFO, karuzelowy (RR) i karuzelowy "adaptacyjny". | 3 |
| T-W-4 | Mechanizmy stosowane w komunikacji między zadaniami: asynchroniczne i synchroniczne przekazywanie komunikatów (spotkania, depozyty,impulsy). Ochrona zasobów i regionów krytycznych: semafory i ich rodzaje. | 4 |
| T-W-5 | Rodzaje bazy danych i ich modele. Struktura i podstawowe zadania systemu zarządzania bazą danych, bloki funkcjonalne baz danych. Składnia języka SQL. Język definiowania struktur danych (DDL). Język do wybierania i manipulowania danymi (DML). Język do zapewnienia bezpieczeństwa dostępu do danych (DCL). Rozszerzenie języka SQL - Industrial SQL. Bezpieczeństwo internetowych baz danych (SQL Injection). | 4 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 8 |
| A-L-3 | Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 7 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Studia literaturowe | 30 |
| A-W-3 | Przygotowania do egzaminu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny z użyciem komputera |
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | wykład konwersatoryjny |
| M-4 | ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera |
| M-5 | zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego |
| S-3 | Ocena podsumowująca: na podstawie sprawozdań |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C25.1_W01 Ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego z zapewnieniem bezpieczeństwa wymiany i archiwizacji danych. W szczególności: zna podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami czasu rzeczywistego oraz zasadę działania systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Zna język SQL i zasadę działania relacyjnych baz danych. | AR_1A_W18, AR_1A_W03 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W02 | C-2, C-3, C-1 | — | M-1, M-2, M-3, M-5 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C25.1_U01 Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny zapewniając bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych. | AR_1A_U15, AR_1A_U17 | T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U05, InzA_U07, InzA_U08 | C-2, C-3, C-1 | — | M-5, M-4 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C25.1_W01 Ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego z zapewnieniem bezpieczeństwa wymiany i archiwizacji danych. W szczególności: zna podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami czasu rzeczywistego oraz zasadę działania systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Zna język SQL i zasadę działania relacyjnych baz danych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesem przemysłowym, pracującego w reżimie czasu rzeczywistego i zapewniającego bezpieczeństwo wymiany i archiwizacji danych w systemie. W szczególności: zna podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami czasu rzeczywistego oraz zasadę działania systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Zna język SQL i zasadę działania relacyjnych baz danych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C25.1_U01 Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny zapewniając bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny, zapewniające bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Szymczyk P., Systemy operacyjne czasu rzeczywistego, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH w Krakowie, Kraków, 2003
- Ułasiewicz J., Systemy czasu rzeczywistego. QNX6 Neutrino., BTC, Warszawa, 2007
- Anderson Ross, Inżynieria zabezpieczeń, WNT, Warszawa, 2007
- Schneier Bruce, Kryptografia dla praktyków. Protokoły, algorytmy i programy źródłowe w języku C., WNT, 2003
Literatura dodatkowa
- Laplante Philips A., Real-time systems. Design and analysis (3rd ed.), IEEE Press, J. Wiley & Sons Publication, New York, 2004