Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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 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

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 15 2,00,62egzamin
laboratoriaL6 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy informatyki, języki programowania C, C++

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Poznanie struktury oraz funkcji i mechanizmów stosowanych w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) występujących w warstwach aplikacyjnych systemów automatyki.
C-2Zdobycie umiejętności obsługi przemysłowych baz danych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Poznanie 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-2Budowa i obsługa bazy danych na potrzeby archiwizacji danych procesu przemysłowego.5
15
wykłady
T-W-1Podstawowe 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-2Zasada 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-3Funkcje 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-4Mechanizmy 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-5Rodzaje 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

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych8
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych7
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studia literaturowe30
A-W-3Przygotowania do egzaminu15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny z użyciem komputera
M-2wykład problemowy
M-3wykład konwersatoryjny
M-4ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych
S-2Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie sprawozdań

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_1A_O04-1_W01
Ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego. 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_W03, AR_1A_W18T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07InzA_W02C-2, C-1T-L-1, T-L-2, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1, M-2, M-3, M-5S-2

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_1A_O04-1_U01
Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych.
AR_1A_U15, AR_1A_U17T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16InzA_U05, InzA_U07, InzA_U08C-2, C-1T-L-1, T-L-2, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-4, M-5S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_O04-1_W01
Ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego. 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
3,0Student ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego. 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 kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_O04-1_U01
Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych.
2,0
3,0Student umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Szymczyk P., Systemy operacyjne czasu rzeczywistego, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH w Krakowie, Kraków, 2003
  2. Ułasiewicz J., Systemy czasu rzeczywistego. QNX6 Neutrino., BTC, Warszawa, 2007
  3. Radosław Meryk, Podstawowy kurs systemów baz danych, Helion, 2011

Literatura dodatkowa

  1. Laplante Philips A., Real-time systems. Design and analysis (3rd ed.), IEEE Press, J. Wiley & Sons Publication, New York, 2004

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Poznanie 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-2Budowa i obsługa bazy danych na potrzeby archiwizacji danych procesu przemysłowego.5
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe 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-2Zasada 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-3Funkcje 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-4Mechanizmy 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-5Rodzaje 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

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych8
A-L-3Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych7
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studia literaturowe30
A-W-3Przygotowania do egzaminu15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_O04-1_W01Ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego. 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W03Ma wiedzę z informatyki i jej zastosowań przemysłowych niezbędną w nowoczesnej automatyce i robotyce.
AR_1A_W18Ma uporządkowaną wiedzę o systemach nadzoru i wizualizacji procesów przemysłowych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Zdobycie umiejętności obsługi przemysłowych baz danych
C-1Poznanie struktury oraz funkcji i mechanizmów stosowanych w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) występujących w warstwach aplikacyjnych systemów automatyki.
Treści programoweT-L-1Poznanie 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).
T-L-2Budowa i obsługa bazy danych na potrzeby archiwizacji danych procesu przemysłowego.
T-W-1Podstawowe 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).
T-W-2Zasada 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.
T-W-3Funkcje 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".
T-W-4Mechanizmy stosowane w komunikacji między zadaniami: asynchroniczne i synchroniczne przekazywanie komunikatów (spotkania, depozyty,impulsy). Ochrona zasobów i regionów krytycznych: semafory i ich rodzaje.
T-W-5Rodzaje 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).
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny z użyciem komputera
M-2wykład problemowy
M-3wykład konwersatoryjny
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma wiedzę niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesu przemysłowego pracującego w reżimie czasu rzeczywistego. 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
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_O04-1_U01Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U15Umie wybrać odpowiedni interfejs i protokół komunikacyjny wykorzystywany w układach automatyki i robotyki oraz skonfigurować i uruchomić bezpieczną wymianę danych pomiędzy różnymi urządzeniami.
AR_1A_U17Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego stosowanych w automatyce i robotyce.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_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_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_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_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-2Zdobycie umiejętności obsługi przemysłowych baz danych
C-1Poznanie struktury oraz funkcji i mechanizmów stosowanych w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) występujących w warstwach aplikacyjnych systemów automatyki.
Treści programoweT-L-1Poznanie 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).
T-L-2Budowa i obsługa bazy danych na potrzeby archiwizacji danych procesu przemysłowego.
T-W-2Zasada 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.
T-W-3Funkcje 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".
T-W-4Mechanizmy stosowane w komunikacji między zadaniami: asynchroniczne i synchroniczne przekazywanie komunikatów (spotkania, depozyty,impulsy). Ochrona zasobów i regionów krytycznych: semafory i ich rodzaje.
T-W-5Rodzaje 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).
Metody nauczaniaM-4ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny w systemie automatycznego sterowania. Potrafi korzystać z relacyjnej bazy danych.
3,5
4,0
4,5
5,0