Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S2)

Sylabus przedmiotu Systemy sterowania i sterowniki PLC:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechatronika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Systemy sterowania i sterowniki PLC
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Mechatroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Paweł Herbin <Pawel.Herbin@zut.edu.pl>, Karol Miądlicki <Karol.Miadlicki@zut.edu.pl>, Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL1 30 2,00,50zaliczenie
wykładyW1 15 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu fizyki, elektrotechniki i mechaniki. Powinien posiadać umiejętność posługiwania się liczbami zespolonymi, przekształceniem Laplacea, rachunkiem całkowym i macierzowym.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Poznanie typowych dla automatyki metod opisu obiektów liniowych, syntezy regulatorów.
C-2Nabycie umiejętności opisu obiektów regulacji i oceny jej jakości, doboru regulatorów, wpływu członów korekcyjnych na właściwości układów automatycznej regulacji.
C-3Zastosowanie sterowników PLC w układach automatycznej regulacji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wyznaczanie wpływu sprzężenia zwrotnego na właściwości dynamiczne obiektu.2
T-L-2Zastosowanie członów korekcyjnych do modyfikacji charakterystyk częstotliwościowych obiektów dynamicznych.2
T-L-3Budowa modelu układu w przestrzeni stanu.2
T-L-4Synteza obserwatora liniowego obiektu.2
T-L-5Synteza regulatora z lokowaniem biegunów.2
T-L-6Zastosowanie PLC w układach automatyki przemysłowej.2
T-L-7Zapoznanie ze środowiskiem narzędziowym2
T-L-8Języki programowania PLC: graficzne (LD, FBD) , tekstowe ( IL, ) Graf Sekwencji ( SFC )8
T-L-9Układy czasowe i licznikowe2
T-L-10Realizacja zadań automatyzacji z wykorzystaniem PLC6
30
wykłady
T-W-1Sprzężenie zwrotne w układach regulacji automatycznej.2
T-W-2Charakterystyki dynamiczne członów korekcyjnych.2
T-W-3Opis układów w przestrzeni stanów. Układy wielowymiarowe.2
T-W-4Obserwator stanu.2
T-W-5Synteza regulatora ze sprzężeniem od stanu obiektu2
T-W-6PLC w układach automatyki przemysłowej.5
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.30
A-L-2konsultacje.5
A-L-3Przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych5
A-L-4przygotowanie do zaliczenia10
50
wykłady
A-W-1Uczestniczenie w wykładach.15
A-W-2Konsultacje5
A-W-3Przygotowanie do zajeć5
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda Podająca - wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - Zaliczenie końcowe.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_D02_W01
Student posiada wiedzę na temat wielowymiarowych układów automatyki, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
ME_2A_W01, ME_2A_W04, ME_2A_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_D02_U01
Student posiada umiejętności w zakresie budowy wielowymiarowych modeli układów liniowych, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
ME_2A_U07, ME_2A_U19, ME_2A_U20, ME_2A_U21C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_D02_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
ME_2A_K01, ME_2A_K02, ME_2A_K03C-2, C-3T-L-1M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_D02_W01
Student posiada wiedzę na temat wielowymiarowych układów automatyki, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z akresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student w pełni opanował wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_D02_U01
Student posiada umiejętności w zakresie budowy wielowymiarowych modeli układów liniowych, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu pomiaru i ma problemy z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje zadania metodami nieoptymalnymi. Popełnia pomyłki w obliczeniach. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, ale w sposób bierny.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje metodami optymalnymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny, potrafi interpretować wyniki pomiarów. W stopniu dobrym opanował język automatyki.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi. Potrafi wykorzystywać właściwe techniki komputerowe. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, w sposób aktywny, potrafi ocenić metodę i wyniki badań.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_D02_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak jest to wiedza powierzchowna, której nie potrafi twórczo analizować.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Mikulski J., Podstawy automatyki – liniowe układy regulacji, Wydaw. PŚl, Gliwice, 2001
  2. Mazurek J., Vogt H., Żydanowicz W., Podstawy automatyki, Ofic. Wydaw. PW, Warszawa, 2002
  3. Stefański T., Teoria sterowania. Cz. I: Modelowanie matematyczne, analiza i synteza układów liniowych, Pol. Świętokrzyska, Kielce, 1997

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wyznaczanie wpływu sprzężenia zwrotnego na właściwości dynamiczne obiektu.2
T-L-2Zastosowanie członów korekcyjnych do modyfikacji charakterystyk częstotliwościowych obiektów dynamicznych.2
T-L-3Budowa modelu układu w przestrzeni stanu.2
T-L-4Synteza obserwatora liniowego obiektu.2
T-L-5Synteza regulatora z lokowaniem biegunów.2
T-L-6Zastosowanie PLC w układach automatyki przemysłowej.2
T-L-7Zapoznanie ze środowiskiem narzędziowym2
T-L-8Języki programowania PLC: graficzne (LD, FBD) , tekstowe ( IL, ) Graf Sekwencji ( SFC )8
T-L-9Układy czasowe i licznikowe2
T-L-10Realizacja zadań automatyzacji z wykorzystaniem PLC6
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Sprzężenie zwrotne w układach regulacji automatycznej.2
T-W-2Charakterystyki dynamiczne członów korekcyjnych.2
T-W-3Opis układów w przestrzeni stanów. Układy wielowymiarowe.2
T-W-4Obserwator stanu.2
T-W-5Synteza regulatora ze sprzężeniem od stanu obiektu2
T-W-6PLC w układach automatyki przemysłowej.5
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.30
A-L-2konsultacje.5
A-L-3Przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych5
A-L-4przygotowanie do zaliczenia10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestniczenie w wykładach.15
A-W-2Konsultacje5
A-W-3Przygotowanie do zajeć5
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_D02_W01Student posiada wiedzę na temat wielowymiarowych układów automatyki, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_W01ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z matematyki, fizyki i zakresu nauk technicznych, niezbędną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu mechatroniki
ME_2A_W04ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie zaawansowanego modelowania i symulacji układów mechatronicznych
ME_2A_W05ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę z zakresu elektroniki, sensoryki, automatyki i aktuatorów
Cel przedmiotuC-1Poznanie typowych dla automatyki metod opisu obiektów liniowych, syntezy regulatorów.
Treści programoweT-W-1Sprzężenie zwrotne w układach regulacji automatycznej.
T-W-2Charakterystyki dynamiczne członów korekcyjnych.
T-W-3Opis układów w przestrzeni stanów. Układy wielowymiarowe.
T-W-4Obserwator stanu.
T-W-5Synteza regulatora ze sprzężeniem od stanu obiektu
T-W-6PLC w układach automatyki przemysłowej.
Metody nauczaniaM-1Metoda Podająca - wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - Zaliczenie końcowe.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z akresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student w pełni opanował wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_D02_U01Student posiada umiejętności w zakresie budowy wielowymiarowych modeli układów liniowych, sysntezy obserwatorów stanu obiektu oraz regulatorów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
ME_2A_U19ma umiejętność organizowania pracy zespołowej, przydziału i harmonogramowania zadań
ME_2A_U20potrafi dokonywać doboru metod symulacji, prognozowania i optymalizacji w celu rozwiązania nietypowych problemów technicznych
ME_2A_U21potrafi analizować budowę i zasady działania różnorodnych układów mechatronicznych, potrafi zaplanować i przeprowadzić ich badania eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Nabycie umiejętności opisu obiektów regulacji i oceny jej jakości, doboru regulatorów, wpływu członów korekcyjnych na właściwości układów automatycznej regulacji.
C-3Zastosowanie sterowników PLC w układach automatycznej regulacji.
Treści programoweT-L-1Wyznaczanie wpływu sprzężenia zwrotnego na właściwości dynamiczne obiektu.
T-L-2Zastosowanie członów korekcyjnych do modyfikacji charakterystyk częstotliwościowych obiektów dynamicznych.
T-L-3Budowa modelu układu w przestrzeni stanu.
T-L-4Synteza obserwatora liniowego obiektu.
T-L-5Synteza regulatora z lokowaniem biegunów.
T-L-6Zastosowanie PLC w układach automatyki przemysłowej.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu pomiaru i ma problemy z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje zadania metodami nieoptymalnymi. Popełnia pomyłki w obliczeniach. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, ale w sposób bierny.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje metodami optymalnymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny, potrafi interpretować wyniki pomiarów. W stopniu dobrym opanował język automatyki.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi. Potrafi wykorzystywać właściwe techniki komputerowe. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, w sposób aktywny, potrafi ocenić metodę i wyniki badań.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_D02_K01Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_K01potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy, współdziałać i pracować w grupie, rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się
ME_2A_K02wykorzystuje wiedzę ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu
ME_2A_K03potrafi krytycznie oceniać swoją wiedzę i pojawiające się nowe treści
Cel przedmiotuC-2Nabycie umiejętności opisu obiektów regulacji i oceny jej jakości, doboru regulatorów, wpływu członów korekcyjnych na właściwości układów automatycznej regulacji.
C-3Zastosowanie sterowników PLC w układach automatycznej regulacji.
Treści programoweT-L-1Wyznaczanie wpływu sprzężenia zwrotnego na właściwości dynamiczne obiektu.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak jest to wiedza powierzchowna, której nie potrafi twórczo analizować.
3,5
4,0
4,5
5,0