Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Projektowanie systemów kontrolno-pomiarowych:

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 systemów kontrolno-pomiarowych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl>, Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl>, Paweł Waszczuk <Pawel.Waszczuk@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 5 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 2,00,50zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z matematyki, informatyki, podstaw automatyki, techniki mikroprocesorowej, cyfrowego przetwarzania sygnałów.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu3
T-L-2Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI3
T-L-3Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów5
T-L-4Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW4
T-L-5Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików4
T-L-6Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów4
T-L-7Techniki projektowe w LabVIEW4
T-L-8Korzystanie z wzorców projektowych LabVIEW3
30
wykłady
T-W-1Systemy DAQ - wprowadzenie, architektura, zasada działania2
T-W-2Systemy sterowania – wprowadzenie, architektura, kiedyś i dziś. Systemy kontrolno-pomiarowe czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC2
T-W-3Oprogramowanie dla systemów RT: nauka a przemysł – zagadnienia. Oprogramowanie symulacyjne a zagadnienia generowania kodu2
T-W-4Modelowanie złożonych systemów kontrolno-pomiarowych z użyciem języków UML, SysML, EAST-ADL2
T-W-5Diagramy SysML, omówienie rodzajów diagramów, narzędzia modelowania SysML2
T-W-6Modelowanie wymagań z zastosowaniem SysML. Diagramy przypadków użycia przykładowego systemu kontrolno-pomiarowego3
T-W-7Modelowanie architektury systemu kontrolno-pomiarowego z zastosowaniem SysML. Zadanie projektowe – omówienie przykładu2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Studia literaturowe5
A-L-2Zapoznanie z materiałami on-line (webinaria tematyczne)5
A-L-3Udział w zajęciach30
A-L-4Opracowanie sprawozdań20
60
wykłady
A-W-1Studia literaturowe25
A-W-2Udział w zajęciach15
A-W-3Analiza stanu techniki na bazie źródeł internetowych20
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Zajęcia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
M-5Pokaz
M-6Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego i praktycznego zaliczenia końcowego.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdania z projektu.

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_C27.2_W01
Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu: - elementów wykonawczych automatyki przemysłowej, zna ich ograniczenia wynikające z wymagań środowiskowych, a także zna stan aktualny i tendencje rozwojowe w tym zakresie, - programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, - komputerowego wspomagania projektowania układów automatyki, w tym cyfrowego sterowania i pomiarów dynamicznych w czasie rzeczywistym.
AR_1A_W03C-1T-W-1, T-W-2M-1, M-2S-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_C27.2_U01
Potrafi: - dobrać elementy wykonawcze cyfrowego systemu kontrolno-pomiarowego czasu rzeczywistego, - dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki do pomiaru zjawisk dynamicznych (w tym drgań), a także ocenić przydatność nowych rozwiązań z tego obszaru do realizacji zadań cyfrowego przetwarzania sygnałów i sterowania w czasie rzeczywistym, - wykorzystać dostępne narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji systemów kontrolno-pomiarowych czasu rzeczywistego, - sformułować zadanie sterowania w czasie rzeczywistym, zaprojektować architekturę sprzętowo-programową układu sterowania oraz zoptymalizować jego działanie po uruchomieniu.
AR_1A_U06, AR_1A_U07, AR_1A_U09, AR_1A_U19C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8M-3, M-4S-1

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_C27.2_K01
Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole projektowym, jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólne i indywidualnie realizowane zadania.
AR_1A_K04C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8M-3, M-4S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C27.2_W01
Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu: - elementów wykonawczych automatyki przemysłowej, zna ich ograniczenia wynikające z wymagań środowiskowych, a także zna stan aktualny i tendencje rozwojowe w tym zakresie, - programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, - komputerowego wspomagania projektowania układów automatyki, w tym cyfrowego sterowania i pomiarów dynamicznych w czasie rzeczywistym.
2,0
3,0Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu: - elementów wykonawczych automatyki przemysłowej, zna ich ograniczenia wynikające z wymagań środowiskowych, a także zna stan aktualny i tendencje rozwojowe w tym zakresie, - programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, - komputerowego wspomagania projektowania układów automatyki, w tym cyfrowego sterowania i pomiarów dynamicznych w czasie rzeczywistym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C27.2_U01
Potrafi: - dobrać elementy wykonawcze cyfrowego systemu kontrolno-pomiarowego czasu rzeczywistego, - dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki do pomiaru zjawisk dynamicznych (w tym drgań), a także ocenić przydatność nowych rozwiązań z tego obszaru do realizacji zadań cyfrowego przetwarzania sygnałów i sterowania w czasie rzeczywistym, - wykorzystać dostępne narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji systemów kontrolno-pomiarowych czasu rzeczywistego, - sformułować zadanie sterowania w czasie rzeczywistym, zaprojektować architekturę sprzętowo-programową układu sterowania oraz zoptymalizować jego działanie po uruchomieniu.
2,0
3,0Potrafi: - dobrać elementy wykonawcze cyfrowego systemu kontrolno-pomiarowego czasu rzeczywistego, - dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki do pomiaru zjawisk dynamicznych (w tym drgań), a także ocenić przydatność nowych rozwiązań z tego obszaru do realizacji zadań cyfrowego przetwarzania sygnałów i sterowania w czasie rzeczywistym, - wykorzystać dostępne narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji systemów kontrolno-pomiarowych czasu rzeczywistego, - sformułować zadanie sterowania w czasie rzeczywistym, zaprojektować architekturę sprzętowo-programową układu sterowania oraz zoptymalizować jego działanie po uruchomieniu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C27.2_K01
Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole projektowym, jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólne i indywidualnie realizowane zadania.
2,0
3,0Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole projektowym, jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólne i indywidualnie realizowane zadania.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Pietrusewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC, NAKOM, Poznań, 2009, 1
  2. Tłaczała W., Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo, WNT, Warszawa, 2002

Literatura dodatkowa

  1. National Instruments, Strony internetowe producentów systemów automatyki, 2013

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu3
T-L-2Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI3
T-L-3Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów5
T-L-4Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW4
T-L-5Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików4
T-L-6Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów4
T-L-7Techniki projektowe w LabVIEW4
T-L-8Korzystanie z wzorców projektowych LabVIEW3
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Systemy DAQ - wprowadzenie, architektura, zasada działania2
T-W-2Systemy sterowania – wprowadzenie, architektura, kiedyś i dziś. Systemy kontrolno-pomiarowe czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC2
T-W-3Oprogramowanie dla systemów RT: nauka a przemysł – zagadnienia. Oprogramowanie symulacyjne a zagadnienia generowania kodu2
T-W-4Modelowanie złożonych systemów kontrolno-pomiarowych z użyciem języków UML, SysML, EAST-ADL2
T-W-5Diagramy SysML, omówienie rodzajów diagramów, narzędzia modelowania SysML2
T-W-6Modelowanie wymagań z zastosowaniem SysML. Diagramy przypadków użycia przykładowego systemu kontrolno-pomiarowego3
T-W-7Modelowanie architektury systemu kontrolno-pomiarowego z zastosowaniem SysML. Zadanie projektowe – omówienie przykładu2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Studia literaturowe5
A-L-2Zapoznanie z materiałami on-line (webinaria tematyczne)5
A-L-3Udział w zajęciach30
A-L-4Opracowanie sprawozdań20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Studia literaturowe25
A-W-2Udział w zajęciach15
A-W-3Analiza stanu techniki na bazie źródeł internetowych20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C27.2_W01Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu: - elementów wykonawczych automatyki przemysłowej, zna ich ograniczenia wynikające z wymagań środowiskowych, a także zna stan aktualny i tendencje rozwojowe w tym zakresie, - programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, - komputerowego wspomagania projektowania układów automatyki, w tym cyfrowego sterowania i pomiarów dynamicznych w czasie rzeczywistym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W03Ma wiedzę z informatyki i jej zastosowań przemysłowych niezbędną w nowoczesnej automatyce i robotyce.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)
Treści programoweT-W-1Systemy DAQ - wprowadzenie, architektura, zasada działania
T-W-2Systemy sterowania – wprowadzenie, architektura, kiedyś i dziś. Systemy kontrolno-pomiarowe czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego i praktycznego zaliczenia końcowego.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu: - elementów wykonawczych automatyki przemysłowej, zna ich ograniczenia wynikające z wymagań środowiskowych, a także zna stan aktualny i tendencje rozwojowe w tym zakresie, - programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów wykorzystujących te urządzenia, - komputerowego wspomagania projektowania układów automatyki, w tym cyfrowego sterowania i pomiarów dynamicznych w czasie rzeczywistym.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C27.2_U01Potrafi: - dobrać elementy wykonawcze cyfrowego systemu kontrolno-pomiarowego czasu rzeczywistego, - dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki do pomiaru zjawisk dynamicznych (w tym drgań), a także ocenić przydatność nowych rozwiązań z tego obszaru do realizacji zadań cyfrowego przetwarzania sygnałów i sterowania w czasie rzeczywistym, - wykorzystać dostępne narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji systemów kontrolno-pomiarowych czasu rzeczywistego, - sformułować zadanie sterowania w czasie rzeczywistym, zaprojektować architekturę sprzętowo-programową układu sterowania oraz zoptymalizować jego działanie po uruchomieniu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U06Potrafi dobrać elementy wykonawcze układu sterowania.
AR_1A_U07Potrafi dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki, a także ocenić przydatność nowych rozwiązań do realizacji zadań związanych z automatycznym sterowaniem.
AR_1A_U09Potrafi wykorzystać narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji układów automatyki i robotyki.
AR_1A_U19Umie sformułować zadanie sterowania, zaprojektować układ sterowania i zoptymalizować jego działanie.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)
Treści programoweT-L-1Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu
T-L-2Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI
T-L-3Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów
T-L-4Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW
T-L-5Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików
T-L-6Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów
T-L-7Techniki projektowe w LabVIEW
T-L-8Korzystanie z wzorców projektowych LabVIEW
Metody nauczaniaM-3Zajęcia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi: - dobrać elementy wykonawcze cyfrowego systemu kontrolno-pomiarowego czasu rzeczywistego, - dobrać typowe metody pomiaru oraz odpowiednie czujniki i przetworniki do pomiaru zjawisk dynamicznych (w tym drgań), a także ocenić przydatność nowych rozwiązań z tego obszaru do realizacji zadań cyfrowego przetwarzania sygnałów i sterowania w czasie rzeczywistym, - wykorzystać dostępne narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji systemów kontrolno-pomiarowych czasu rzeczywistego, - sformułować zadanie sterowania w czasie rzeczywistym, zaprojektować architekturę sprzętowo-programową układu sterowania oraz zoptymalizować jego działanie po uruchomieniu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C27.2_K01Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole projektowym, jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólne i indywidualnie realizowane zadania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_K04Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)
Treści programoweT-L-1Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu
T-L-2Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI
T-L-3Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów
T-L-4Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW
T-L-5Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików
T-L-6Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów
T-L-7Techniki projektowe w LabVIEW
T-L-8Korzystanie z wzorców projektowych LabVIEW
Metody nauczaniaM-3Zajęcia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdania z projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole projektowym, jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólne i indywidualnie realizowane zadania.
3,5
4,0
4,5
5,0