Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Projektowanie układów sterowania dyskretnego:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Projektowanie układów sterowania dyskretnego
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Bogdan Broel-Plater <Bogdan.Broel-Plater@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,00,62egzamin
laboratoriaL3 30 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość działań na zmiennych logicznych
W-2Znajomość elektrotechniki w zakresie pozwalającym na zrozumienie działania podstawowych obwodów prądu stałego
W-3Znajomość sterowników programowalnych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student potrafi dobrać sterownik odpowiedni do automatyzowanego procesu
C-2Student potrafi zaprojektować bezpieczny układ połączenia sterownika z urządzeniami sterowanego procesu
C-3Student potrafi zaprojektować bezpieczny algorytm sterowania prostym procesem technologicznym z uwzględnieniem sposobu obsługi tego procesu
C-4Student potrafi napisać program aplikacji realizującej algorytm sterowania zapisany w postaci grafów języka SFC
C-5Student potrafi przetłumaczyć algorytm sterowania zapisany w języku SFC na język typu LD lub ST
C-6Student potrafi uruchomić i przetestować prosty program sterowania, znaleźć w nim błędy i poprawić je a także udoskonalić i rozbudować funkcje programu sterowania

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Sterowanie pracą hydroforu2
T-L-2Sterowanie światłami na skrzyżowaniu ulic2
T-L-3Sterowanie ruchem na przejeździe kolejowym2
T-L-4Sterowanie sortownią paczek2
T-L-5Sterowanie drzwiami automatycznymi2
T-L-6Inteligentna instalacja elektryczna2
T-L-7Sterowanie pracą testera światłowodów2
T-L-8Obsługa przycisku stopu awaryjnego2
T-L-9Algorytm bezuderzeniowej zmiany trybu pracy maszyny technologicznej2
T-L-10Sterowanie pracą nawijarki cewek2
T-L-11Sterowanie wielostanowiskową linią produkcyjną4
T-L-12Sterowanie procesem ciągłym4
T-L-13Komunikacja człowiek-maszyna2
30
wykłady
T-W-1Rola sterowników programowalnych we współczesnej automatyce przemysłowej1
T-W-2Projektowanie układu sterowania procesem dyskretnym1
T-W-3Projektowanie warstwy sprzętowej układu ze sterownikiem programowalnym2
T-W-4Wykorzystanie języka SFC do projektowania algorytmów sterowania dyskretnego1
T-W-5Jednografowe algorytmy sterowania procesami technologicznymi1
T-W-6Wielografowe algorymy sterowania procesami technologicznymi1
T-W-7Algorytmy wykrywania awarii urządzeń i błędów obsługi1
T-W-8Algorytmy sterowania w sytuacjach awaryjnych1
T-W-9Algorytmy sterowania w trybie pracy ręcznej1
T-W-10Algorytmy bezuderzeniowej zmiany trybu pracy urządzeń sterowanego procesu1
T-W-11Projektowanie zagnieżdzonych algorytmów sterowania1
T-W-12Tłumaczenie algorytmu zapisanego w języku SFC na inne języki programowania sterowników PLC2
T-W-13Bezpieczne układy sterowania dyskretnego1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie się do ćwiczeń10
A-L-2Opracowanie wyników i sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń10
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia zajęć laboratoryjnych10
A-L-4Uczestnictwo w zajęciach30
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury10
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia zajęć5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Metoda przypadków polegająca na analizowaniu rozwiązań konkretnych problemów technicznych
M-4Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem rzeczywistych sterowników przemysłowych i symulatorów sterowanych maszyn i procesów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie krótkiej odpowiedzi pisemnej na temat zwiazany z aktualnym ćwiczeniem
S-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń cyklu i złozonych sprawozdań oraz pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej oraz rozmowy ze studentem

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_C08_W01
Student zna sposób działania sterowników PLC i wynikające z tego zasady doboru sterownika do procesu technologicznego, zna podstawowe języki programowania sterowników PLC oraz zasady budowy bezpiecznego układu sterowania i projektowania algorytmu sterowania wykorzystującego sterowniki PLC.
AR_1A_W17C-2, C-4, C-6, C-3, C-5, C-1T-W-12, T-W-1, T-W-11, T-W-9, T-W-8, T-W-7, T-W-6, T-W-4, T-W-5, T-W-2, T-W-10, T-W-3M-3, M-1, M-2, M-4S-2, S-1, S-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_1A_C08_U01
Student potrafi zapisać w języku LD program realizujący jednografowy algorytm sterowania zapisany w języku SFC oraz uruchomić układ sterowania wykorzystujący ten algorytm.
AR_1A_U08C-2, C-4, C-6, C-3, C-5, C-1T-W-12, T-W-11, T-W-9, T-W-8, T-W-7, T-W-6, T-W-4, T-W-5, T-W-2, T-W-10, T-W-3, T-L-8, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-9, T-L-2, T-L-4, T-L-1, T-L-7, T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-13M-3, M-4S-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
AR_1A_C08_K01
Student potrafi określić skutki wybranych błędów obsługi lub awarii urządzeń zautomatyzowanego prostego procesu technologicznego jednak nie potrafi zaproponować rozwiązania układu sterowania minimalizujące te skutki
AR_1A_K01C-2, C-3, C-1T-W-8, T-W-7, T-W-3M-3, M-1, M-2, M-4S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C08_W01
Student zna sposób działania sterowników PLC i wynikające z tego zasady doboru sterownika do procesu technologicznego, zna podstawowe języki programowania sterowników PLC oraz zasady budowy bezpiecznego układu sterowania i projektowania algorytmu sterowania wykorzystującego sterowniki PLC.
2,0
3,0Student zna sposób działania sterowników PLC i wynikające z tego zasady doboru sterownika do procesu technologicznego, zna podstawowe języki programowania sterowników PLC oraz zasady budowy bezpiecznego układu sterowania i projektowania algorytmu sterowania wykorzystującego sterowniki PLC.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C08_U01
Student potrafi zapisać w języku LD program realizujący jednografowy algorytm sterowania zapisany w języku SFC oraz uruchomić układ sterowania wykorzystujący ten algorytm.
2,0
3,0Student potrafi zapisać w języku LD program realizujący jednografowy algorytm sterowania zapisany w języku SFC oraz uruchomić układ sterowania wykorzystujący ten algorytm.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C08_K01
Student potrafi określić skutki wybranych błędów obsługi lub awarii urządzeń zautomatyzowanego prostego procesu technologicznego jednak nie potrafi zaproponować rozwiązania układu sterowania minimalizujące te skutki
2,0
3,0Student potrafi określić skutki wybranych błędów obsługi lub awarii urządzeń zautomatyzowanego prostego procesu technologicznego jednak nie potrafi zaproponować rozwiązania układu sterowania minimalizujące te skutki
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Broel-Plater B., Układy wykorzystujące sterowaniki PLC. Projektowanie algorytmów sterowania, PWN, Warszawa, 2008
  2. Broel-Plater B., Sterowniki programowalne - właściwości i zasady stosowania, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003
  3. Pietrusewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC, Wydawnictwo Nakom, Poznań, 2007

Literatura dodatkowa

  1. Broel-Plater B., Materiały do wykładów udostępniane przez prowadzącego zajecia w postaci płyty CD, 2012
  2. Mikulczycki T., Samsonowicz Z., Automatyzacja dyskretnych procesów produkcyjnych, WNT, Warszawa, 1997
  3. Kasprzyk J., Programowanie sterowników przemysłowych, WNT, Warszawa, 2006
  4. producenci sterowników programowalnych, dokumentacja techniczna sterowników programowalnych, strony internetowe producentów sterowników programowalnych, 2012

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Sterowanie pracą hydroforu2
T-L-2Sterowanie światłami na skrzyżowaniu ulic2
T-L-3Sterowanie ruchem na przejeździe kolejowym2
T-L-4Sterowanie sortownią paczek2
T-L-5Sterowanie drzwiami automatycznymi2
T-L-6Inteligentna instalacja elektryczna2
T-L-7Sterowanie pracą testera światłowodów2
T-L-8Obsługa przycisku stopu awaryjnego2
T-L-9Algorytm bezuderzeniowej zmiany trybu pracy maszyny technologicznej2
T-L-10Sterowanie pracą nawijarki cewek2
T-L-11Sterowanie wielostanowiskową linią produkcyjną4
T-L-12Sterowanie procesem ciągłym4
T-L-13Komunikacja człowiek-maszyna2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Rola sterowników programowalnych we współczesnej automatyce przemysłowej1
T-W-2Projektowanie układu sterowania procesem dyskretnym1
T-W-3Projektowanie warstwy sprzętowej układu ze sterownikiem programowalnym2
T-W-4Wykorzystanie języka SFC do projektowania algorytmów sterowania dyskretnego1
T-W-5Jednografowe algorytmy sterowania procesami technologicznymi1
T-W-6Wielografowe algorymy sterowania procesami technologicznymi1
T-W-7Algorytmy wykrywania awarii urządzeń i błędów obsługi1
T-W-8Algorytmy sterowania w sytuacjach awaryjnych1
T-W-9Algorytmy sterowania w trybie pracy ręcznej1
T-W-10Algorytmy bezuderzeniowej zmiany trybu pracy urządzeń sterowanego procesu1
T-W-11Projektowanie zagnieżdzonych algorytmów sterowania1
T-W-12Tłumaczenie algorytmu zapisanego w języku SFC na inne języki programowania sterowników PLC2
T-W-13Bezpieczne układy sterowania dyskretnego1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie się do ćwiczeń10
A-L-2Opracowanie wyników i sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń10
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia zajęć laboratoryjnych10
A-L-4Uczestnictwo w zajęciach30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury10
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia zajęć5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C08_W01Student zna sposób działania sterowników PLC i wynikające z tego zasady doboru sterownika do procesu technologicznego, zna podstawowe języki programowania sterowników PLC oraz zasady budowy bezpiecznego układu sterowania i projektowania algorytmu sterowania wykorzystującego sterowniki PLC.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W17Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, orientuje się w stanie obecnym i trendach rozwojowych.
Cel przedmiotuC-2Student potrafi zaprojektować bezpieczny układ połączenia sterownika z urządzeniami sterowanego procesu
C-4Student potrafi napisać program aplikacji realizującej algorytm sterowania zapisany w postaci grafów języka SFC
C-6Student potrafi uruchomić i przetestować prosty program sterowania, znaleźć w nim błędy i poprawić je a także udoskonalić i rozbudować funkcje programu sterowania
C-3Student potrafi zaprojektować bezpieczny algorytm sterowania prostym procesem technologicznym z uwzględnieniem sposobu obsługi tego procesu
C-5Student potrafi przetłumaczyć algorytm sterowania zapisany w języku SFC na język typu LD lub ST
C-1Student potrafi dobrać sterownik odpowiedni do automatyzowanego procesu
Treści programoweT-W-12Tłumaczenie algorytmu zapisanego w języku SFC na inne języki programowania sterowników PLC
T-W-1Rola sterowników programowalnych we współczesnej automatyce przemysłowej
T-W-11Projektowanie zagnieżdzonych algorytmów sterowania
T-W-9Algorytmy sterowania w trybie pracy ręcznej
T-W-8Algorytmy sterowania w sytuacjach awaryjnych
T-W-7Algorytmy wykrywania awarii urządzeń i błędów obsługi
T-W-6Wielografowe algorymy sterowania procesami technologicznymi
T-W-4Wykorzystanie języka SFC do projektowania algorytmów sterowania dyskretnego
T-W-5Jednografowe algorytmy sterowania procesami technologicznymi
T-W-2Projektowanie układu sterowania procesem dyskretnym
T-W-10Algorytmy bezuderzeniowej zmiany trybu pracy urządzeń sterowanego procesu
T-W-3Projektowanie warstwy sprzętowej układu ze sterownikiem programowalnym
Metody nauczaniaM-3Metoda przypadków polegająca na analizowaniu rozwiązań konkretnych problemów technicznych
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-4Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem rzeczywistych sterowników przemysłowych i symulatorów sterowanych maszyn i procesów
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń cyklu i złozonych sprawozdań oraz pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie krótkiej odpowiedzi pisemnej na temat zwiazany z aktualnym ćwiczeniem
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej oraz rozmowy ze studentem
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna sposób działania sterowników PLC i wynikające z tego zasady doboru sterownika do procesu technologicznego, zna podstawowe języki programowania sterowników PLC oraz zasady budowy bezpiecznego układu sterowania i projektowania algorytmu sterowania wykorzystującego sterowniki PLC.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C08_U01Student potrafi zapisać w języku LD program realizujący jednografowy algorytm sterowania zapisany w języku SFC oraz uruchomić układ sterowania wykorzystujący ten algorytm.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U08Potrafi wybrać odpowiednie programowalne urządzenia automatyki spełniające wymagania bezpieczeństwa, zaprogramować je oraz uruchomić i sprawdzić poprawność działania układu sterowania, a także ocenić przydatność nowych rozwiązań.
Cel przedmiotuC-2Student potrafi zaprojektować bezpieczny układ połączenia sterownika z urządzeniami sterowanego procesu
C-4Student potrafi napisać program aplikacji realizującej algorytm sterowania zapisany w postaci grafów języka SFC
C-6Student potrafi uruchomić i przetestować prosty program sterowania, znaleźć w nim błędy i poprawić je a także udoskonalić i rozbudować funkcje programu sterowania
C-3Student potrafi zaprojektować bezpieczny algorytm sterowania prostym procesem technologicznym z uwzględnieniem sposobu obsługi tego procesu
C-5Student potrafi przetłumaczyć algorytm sterowania zapisany w języku SFC na język typu LD lub ST
C-1Student potrafi dobrać sterownik odpowiedni do automatyzowanego procesu
Treści programoweT-W-12Tłumaczenie algorytmu zapisanego w języku SFC na inne języki programowania sterowników PLC
T-W-11Projektowanie zagnieżdzonych algorytmów sterowania
T-W-9Algorytmy sterowania w trybie pracy ręcznej
T-W-8Algorytmy sterowania w sytuacjach awaryjnych
T-W-7Algorytmy wykrywania awarii urządzeń i błędów obsługi
T-W-6Wielografowe algorymy sterowania procesami technologicznymi
T-W-4Wykorzystanie języka SFC do projektowania algorytmów sterowania dyskretnego
T-W-5Jednografowe algorytmy sterowania procesami technologicznymi
T-W-2Projektowanie układu sterowania procesem dyskretnym
T-W-10Algorytmy bezuderzeniowej zmiany trybu pracy urządzeń sterowanego procesu
T-W-3Projektowanie warstwy sprzętowej układu ze sterownikiem programowalnym
T-L-8Obsługa przycisku stopu awaryjnego
T-L-3Sterowanie ruchem na przejeździe kolejowym
T-L-5Sterowanie drzwiami automatycznymi
T-L-6Inteligentna instalacja elektryczna
T-L-9Algorytm bezuderzeniowej zmiany trybu pracy maszyny technologicznej
T-L-2Sterowanie światłami na skrzyżowaniu ulic
T-L-4Sterowanie sortownią paczek
T-L-1Sterowanie pracą hydroforu
T-L-7Sterowanie pracą testera światłowodów
T-L-10Sterowanie pracą nawijarki cewek
T-L-11Sterowanie wielostanowiskową linią produkcyjną
T-L-12Sterowanie procesem ciągłym
T-L-13Komunikacja człowiek-maszyna
Metody nauczaniaM-3Metoda przypadków polegająca na analizowaniu rozwiązań konkretnych problemów technicznych
M-4Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem rzeczywistych sterowników przemysłowych i symulatorów sterowanych maszyn i procesów
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń cyklu i złozonych sprawozdań oraz pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie krótkiej odpowiedzi pisemnej na temat zwiazany z aktualnym ćwiczeniem
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej oraz rozmowy ze studentem
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zapisać w języku LD program realizujący jednografowy algorytm sterowania zapisany w języku SFC oraz uruchomić układ sterowania wykorzystujący ten algorytm.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C08_K01Student potrafi określić skutki wybranych błędów obsługi lub awarii urządzeń zautomatyzowanego prostego procesu technologicznego jednak nie potrafi zaproponować rozwiązania układu sterowania minimalizujące te skutki
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_K01Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się – podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Cel przedmiotuC-2Student potrafi zaprojektować bezpieczny układ połączenia sterownika z urządzeniami sterowanego procesu
C-3Student potrafi zaprojektować bezpieczny algorytm sterowania prostym procesem technologicznym z uwzględnieniem sposobu obsługi tego procesu
C-1Student potrafi dobrać sterownik odpowiedni do automatyzowanego procesu
Treści programoweT-W-8Algorytmy sterowania w sytuacjach awaryjnych
T-W-7Algorytmy wykrywania awarii urządzeń i błędów obsługi
T-W-3Projektowanie warstwy sprzętowej układu ze sterownikiem programowalnym
Metody nauczaniaM-3Metoda przypadków polegająca na analizowaniu rozwiązań konkretnych problemów technicznych
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-4Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem rzeczywistych sterowników przemysłowych i symulatorów sterowanych maszyn i procesów
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej oraz rozmowy ze studentem
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi określić skutki wybranych błędów obsługi lub awarii urządzeń zautomatyzowanego prostego procesu technologicznego jednak nie potrafi zaproponować rozwiązania układu sterowania minimalizujące te skutki
3,5
4,0
4,5
5,0