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 | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Projektowanie systemów kontrolno-pomiarowych | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki i Robotyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl>, Michał Kubicki <michal.kubicki@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 | 9 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wiedza z matematyki, informatyki, podstaw automatyki, techniki mikroprocesorowej, cyfrowego przetwarzania sygnałów. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z różnymi rozwiązaniami sprzętowymi, komunikacyjnymi, archiwizacji danych, które stosowane są w systemach kontrolno-pomiarowych. |
C-2 | Zapoznanie studentów z technikami symulacji procesów przemysłowych oraz z metodami ułatwiającymi projektowanie rozwiązań kontrolno-pomiarowych. |
C-3 | Nabycie umiejętności skomunikowania sterownika PLC z innymi komponentami systemów kontrolno-pomarowych. |
C-4 | Nabycie umiejętności z zakresu wykorzystania technik szybkiego prototypowania do generacji kodu źródłowego sterownika. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do IDE wykorzystywanego na zajęciach. Pierwsze programy użytkowe. | 2 |
T-L-2 | Różne sposoby reprezentacji danych. Funkcje oraz bloki funkcyjne, rejestrowanie sygnałów. Wykorzystanie referencji. | 2 |
T-L-3 | Narzędzia wspomagające analizę kodu źródłowego. Korzystanie z zewnętrznych bibliotek oraz szablonów. Tworzenie własnej biblioteki. | 2 |
T-L-4 | Projektowanie i implementacja maszyny stanów w języku ST. | 2 |
T-L-5 | Wizualizacja procesu przemysłowego. | 2 |
T-L-6 | Bezpośrednia komunikacja pomiędzy sterownikami programowalnymi. Zasada działania asynchronicznych bloków funkcyjnych. | 2 |
T-L-7 | Komunikacja systemu kontrolno-pomiarowego z wykorzystaniem protokołu TCP/IP. Architektura klient-serwer. | 2 |
T-L-8 | Komunikacja sterownika PLC z aplikacją software'ową z wykorzystaniem technologii OPC. Wykorzystanie dedykowanego interfejsu producenta do wymiany informacji. | 2 |
T-L-9 | Komunikacja sterownika PLC z bazą danych. | 2 |
T-L-10 | Wykorzystanie szybkiego prototypowania do generacji kodu źródłowego. | 2 |
T-L-11 | Symulacja Hardware-in-the-Loop z wykorzystaniem technik szybkiego prototypowania. | 2 |
T-L-12 | Analiza układu sterowania rzeczywistego obiektu. Monitorowanie pracy układu i akwizycja danych z wykorzystaniem zewnętrznych narzędzi software'owych. | 2 |
T-L-13 | Modyfikacja istniejącego układu sterowania z wykorzystaniem technik szybkiego prototypowania. Weryfikacja działania utworzonego układu. | 4 |
T-L-14 | Zaliczenie zajęć laboratoryjnych. | 2 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wymagania stawiane systemom kontrolno-pomiarowym i rozwiązania im towarzyszące. | 2 |
T-W-2 | Metody komunikacji z poszczególnymi komponentami procesu przemysłowego – rozwiązania deterministyczne i niedeterministyczne. Przemysłowy internet rzeczy (IIoT). | 2 |
T-W-3 | Sposoby archiwizacji danych. Zaawansowane metody diagnostyki programu użytkowego. | 2 |
T-W-4 | Zarządzanie kodem źródłowym projektu. Wykorzystanie języków modelowania w projektowaniu systemów kontrolno-pomiarowych. | 2 |
T-W-5 | Szybkie prototypowanie i generacja kodu źródłowego. | 2 |
T-W-6 | Sposoby i metody symulacji procesów przemysłowych. Symulacja Hardware-in-the-Loop, symulacja Software-in-the-Loop. | 2 |
T-W-7 | Bezpieczeństwo i cyberbezpieczeństwo systemów kontrolno-pomiarowych. Zaliczenie wykładów. | 3 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Studia literaturowe | 10 |
A-L-2 | Udział w zajęciach | 30 |
A-L-3 | Opracowanie sprawozdań | 25 |
65 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Studia literaturowe | 15 |
A-W-2 | Udział w zajęciach | 15 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia wykładów | 5 |
35 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny |
M-2 | Wykład problemowy |
M-3 | Zajęcia laboratoryjne |
M-4 | Metoda projektów |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć. |
S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego i praktycznego zaliczenia końcowego. |
S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdania z projektu. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C27.2_W01 Student orientuje się w sposobach komunikacji pomiędzy poszczególnymi komponentami systemów kontrolno-pomiarowych oraz zna różne metody archiwizacji danych procesowych. Potrafi dobrać rozwiązanie dla przedstawionego problemu. Jest również świadomy zagrożeń związanych z funkcjonowaniem tych elementów w otoczeniu sieciowym. | AR_1A_W03, AR_1A_W16 | — | — | C-1 | T-W-3, T-W-7, T-W-1, T-W-2 | M-1 | S-2 |
AR_1A_C27.2_W02 Student zaznajomiony jest z technikami projektowania systemów kontrolno-pomiarowych z wykorzystaniem technik modelowania, szybkiego prototypowania oraz generacji kodu źródłowego. Rozumie zalety stosowania tego podejścia. Jest w stanie wyjaśnić róznicę pomiędzy symulacjami software'ową (SIL) i hardware'ową (HIL) oraz wytłumaczyć ich przydatność w procesie projektowania rozwiązania przemysłowego. | AR_1A_W17, AR_1A_W21 | — | — | C-2 | T-W-4, T-W-6, T-W-5 | M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C27.2_U01 Student potrafi na podstawie istniejących przykładów i bibliotek napisać program sterujący, który wykorzystuje komunikację oraz archiwizację danych procesowych. Dodatkowo, potrafi korzystać podczas tego procesu z narzędzi i technik umożliwiających diagnozę powstałego kodu źródłowego. Potrafi implementować maszynę stanów w języku ST. | AR_1A_U09, AR_1A_U15 | — | — | C-3 | T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-14, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-3 | M-3 | S-1, S-2 |
AR_1A_C27.2_U02 Student potrafi wykorzystać metody szybkiego prototypowania i generacji kodu źródłowego do implementacji sterowania pewnym procesem technologicznym. Jest w stanie z wykorzystaniem tych technik dokonać sprzętowej symulacji procesu przemysłowego. | AR_1A_U01, AR_1A_U09 | — | — | C-4 | T-L-14, T-L-10, T-L-11, T-L-13, T-L-12 | M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób 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_K04, AR_1A_K05 | — | — | C-3, C-4 | T-W-4, T-W-7, T-W-6, T-W-5, T-W-1, T-L-10, T-L-11, T-L-13, T-L-3 | M-3 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C27.2_W01 Student orientuje się w sposobach komunikacji pomiędzy poszczególnymi komponentami systemów kontrolno-pomiarowych oraz zna różne metody archiwizacji danych procesowych. Potrafi dobrać rozwiązanie dla przedstawionego problemu. Jest również świadomy zagrożeń związanych z funkcjonowaniem tych elementów w otoczeniu sieciowym. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. | |
AR_1A_C27.2_W02 Student zaznajomiony jest z technikami projektowania systemów kontrolno-pomiarowych z wykorzystaniem technik modelowania, szybkiego prototypowania oraz generacji kodu źródłowego. Rozumie zalety stosowania tego podejścia. Jest w stanie wyjaśnić róznicę pomiędzy symulacjami software'ową (SIL) i hardware'ową (HIL) oraz wytłumaczyć ich przydatność w procesie projektowania rozwiązania przemysłowego. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C27.2_U01 Student potrafi na podstawie istniejących przykładów i bibliotek napisać program sterujący, który wykorzystuje komunikację oraz archiwizację danych procesowych. Dodatkowo, potrafi korzystać podczas tego procesu z narzędzi i technik umożliwiających diagnozę powstałego kodu źródłowego. Potrafi implementować maszynę stanów w języku ST. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. | |
AR_1A_C27.2_U02 Student potrafi wykorzystać metody szybkiego prototypowania i generacji kodu źródłowego do implementacji sterowania pewnym procesem technologicznym. Jest w stanie z wykorzystaniem tych technik dokonać sprzętowej symulacji procesu przemysłowego. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium 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 | Student realizuje minimalny zakres powierzonych mu zadań, nie wykazuje przy tym zaangażowania w pracę. Nie wykonuje ich terminowo. Bierne funkcjonowanie w zespole, brak inicjatywy własnej. Pewne błędy metodologiczne w realizacji zadań, ich realizacja jest niepełna. Poważniejsze przekraczanie terminów oddania pracy. Prezentacja wyników wykonana w sposób nieprzejrzysty. Formułowane wnioski wykazują minimalne zrozumienie natury analizowanych zjawisk bądź zagadnień |
3,0 | Student realizuje minimalny zakres powierzonych mu zadań, nie wykazuje przy tym zaangażowania w pracę. Nie wykonuje ich terminowo. Bierne funkcjonowanie w zespole, brak inicjatywy własnej. Pewne błędy metodologiczne w realizacji zadań, ich realizacja jest niepełna. Poważniejsze przekraczanie terminów oddania pracy. Prezentacja wyników wykonana w sposób nieprzejrzysty. Formułowane wnioski wykazują minimalne zrozumienie natury analizowanych zjawisk bądź zagadnień | |
3,5 | Student realizuje minimalny zakres powierzonych mu zadań, nie wykazuje przy tym większego zaangażowanie w pracę. Stara się aktywnie współpracować w zespole w ramach własnych umiejętności. Popełnia błędy w realizowanych zadaniach co powoduje niepełną ich realizację. Występują niewielkie opóźnienia w realizacji zadań. Prezentacja wyników wykonana w sposób mało przejrzysty. Formułowane wnioski odzwierciedlają powierzchowne zrozumienie analizowanych zjawisk bądź zagadnień. | |
4,0 | Student realizuje poprawnie podstawę programową, nie wykazuje inicjatywy w zakresie poszerzania swojej wiedzy. Współpracuje w zespole, realizuje zadania wyznaczone przez grupę. Stara się zrozumieć cel i zadania przed nim stawiane. Formułowane wnioski są na ogół poprawne lecz niepełne, świadczące o braku głębszego zrozumienia problemu. Sposób prezentacji otrzymanych rezultatów na ogół czytelny. | |
4,5 | Student przejawia zainteresowanie tematem, usiłuje samodzielnie poszerzyć swoją wiedzę w obszarach go interesujących. Jest aktywnym członkiem zespołu, realizuje sumiennie i terminowo zadania mu powierzone. Rozumie cel i zadania przed nim stawiane. Potrafi krytycznie ocenić otrzymane rezultaty oraz w sposób zwięzły i klarowny przedstawić je graficznie lub tekstowo. | |
5,0 | Student w sposób aktywny jest zainteresowany tematem, usiłuje samodzielnie poszerzyć swoją wiedzę. Jest bardzo aktywnym członkiem zespołu, realizuje sumiennie i terminowo zadania mu powierzone. Rozumie cel i zadania przed nim stawiane. Potrafi krytycznie ocenić otrzymane rezultaty, wykazując się przy tym głębokim zrozumieniem tematu, oraz w sposób zrozumiały i jasny przedstawić je graficznie lub tekstowo. |
Literatura podstawowa
- Pietrusewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC, NAKOM, Poznań, 2009, 1
- Tłaczała W., Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo, WNT, Warszawa, 2002
Literatura dodatkowa
- National Instruments, Strony internetowe producentów systemów automatyki, 2013