Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Zarządzanie i inżynieria produkcji (S1)
Sylabus przedmiotu Podstawy automatyzacji:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Zarządzanie i inżynieria produkcji | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Podstawy automatyzacji | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Mariusz Sosnowski <Mariusz.Sosnowski@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Algebra i analiza matematyczna |
W-2 | Fizyka (w zakresie szkoły średniej) |
W-3 | Zapoznanie z budową i działaniem sterowników PLC oraz opanowanie podstaw ich programowania. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami automatyzacji. |
C-2 | Zapoznanie studenta z budową i działaniem podstawowych urządzeń wykorzystywanych w układach sterowania i regulacji. |
C-3 | Ogólna wiedza na temat automatyzacji i robotyzacji złożonych systemów produkcyjnych z uwzględnieniem ich elementów składowych i podsystemów technologicznych. |
C-4 | Opanowanie teoretycznych i praktycznych umiejętności projektowania (syntezy i analizy) złożonych układów cyfrowych. |
C-5 | Zapoznanie z budową i działaniem sterowników PLC oraz opanowanie podstaw ich programowania. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | Analiza funkcjonalna przykładowych, rzeczywistych układów regulacji. | 2 |
T-A-2 | Identyfikacja analityczna mechanicznych i elektrycznych obiektów automatyki – schematy blokowe. | 2 |
T-A-3 | Budowa układów automatyki cyfrowej – przekaźniki i elementy logiczne. | 2 |
T-A-4 | Synteza układów cyfrowych - projektowanie układów przełączających. | 4 |
T-A-5 | Przewidywanie przyszłych stanów i procesów w automatyce. | 1 |
T-A-6 | Sterowniki programowalne PLC – język LAD i przykłady algorytmów sterownia. | 2 |
T-A-7 | Zaliczenie ćwiczeń. | 2 |
15 | ||
laboratoria | ||
T-L-1 | Analiza połączenia regulatora z obiektem – opis zmiennych, identyfikacja i badanie stabilności układów przeprowadzone w programie symulacyjnym Matlab/Simulink | 2 |
T-L-2 | Analiza połączeń i funkcjonowania elementów przekaźnikowych w automatyzacji w programie MultiSim. | 2 |
T-L-3 | Analiza połączeń i funkcjonowania elementów logicznych w automatyzacji w programie MultiSim. | 2 |
T-L-4 | Synteza układów cyfrowych – analiza przykładowych układów sterowania w oprogramowaniu symulacyjnym. | 4 |
T-L-5 | Programowanie sterowników PLC w oprogramowaniu symulacyjnym. | 2 |
T-L-6 | Sterowanie układami napędowymi i wykorzystanie układów sensorycznych w oprogramowaniu symulacyjnym. | 2 |
T-L-7 | Zaliczenie końcowe. | 1 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Rozwój automatyzacji – rys historyczny, czynniki stymulujące rozwój automatyzacji, zakres i problematyka badawcza. | 2 |
T-W-2 | Podstawowe pojęcia automatyzacji. Struktura funkcjonalna i elementy układów sterowania otwartego i automatycznej regulacji. Przykłady rzeczywistych układów regulacji. Cel regulacji. Typy obiektów i sygnałów w układach regulacji. | 3 |
T-W-3 | Warianty technicznych rozwiązań układów sterowania i regulacji – układy mechaniczne, elektryczne i mieszane. Schematy blokowe. | 2 |
T-W-4 | Przewidywanie przyszłych stanów i procesów w automatyce. | 2 |
T-W-5 | Układy automatyki cyfrowej – przekaźniki i elementy logiczne. Cyfrowe bloki funkcjonalne. | 2 |
T-W-6 | Synteza układów cyfrowych - projektowanie układów przełączających. | 5 |
T-W-7 | Sterowniki programowalne PLC (konstrukcja, zasady i języki programowania, zasady projektowania algorytmów sterownia). | 2 |
T-W-8 | Definicje klasyfikacja i zastosowanie manipulatorów przemysłowych – schematy blokowe układów ruchu. | 2 |
T-W-9 | Układy napędowe – wymagania dla napędów, charakterystyka nowoczesnych napędów, zastosowanie. | 2 |
T-W-10 | Układy pomiarowe, sensoryczne i układy kodowania. | 2 |
T-W-11 | Architektury systemów sterowania. | 2 |
T-W-12 | Elastyczne systemy wytwarzania – podsystemy transportu, magazynowania, manipulacji. | 2 |
T-W-13 | Zadania układów i podsystemów nadzorowania i diagnostyki. | 1 |
T-W-14 | Sztuczna inteligencja w automatyzacji. | 1 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
A-A-2 | Samodzielna realizacja zadań i przygotowanie do zaliczenia. | 20 |
A-A-3 | Konsultacje do ćwiczeń. | 2 |
A-A-4 | Udział w zaliczeniu. | 2 |
39 | ||
laboratoria | ||
A-L-1 | Udział w zajęciach i zaliczeniu. | 15 |
A-L-2 | Opracowanie sprawozdań. | 14 |
A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia zajęć. | 9 |
A-L-4 | Konsultacje. | 1 |
39 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 30 |
A-W-2 | Egzamin. | 2 |
A-W-3 | Konsultacje do wykładu. | 2 |
A-W-4 | Przygotowanie do egzaminu i studia literaturowe. | 38 |
72 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny z prezentacją. |
M-2 | Cwiczenia przedmiotowe w rozwiązywaniu zadań. |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład: egzamin pisemny. |
S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia: krótkie pisemne sprawdziany na początku zajęć. |
S-3 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne: krótkie pisemne sprawdziany na początku zajęć. |
S-4 | Ocena formująca: Ocena sprawozdań i raportów z zajęć. |
S-5 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe na podstawie dokumentacji powykonawczej oraz odpowiedzi ustnej. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ZIIP_1A_C14_W01 Student powinien znać podstawowe pojęcia związane z automatyką, scharakteryzować budowę i działanie układu regulacji automatycznej, powinien scharakteryzować budowę i działanie układów regulacji cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem sterowników programowalnych PLC. Powinien posiadać ogólną wiedzę na temat automatyzacji i robotyzacji prostych systemów produkcyjnych z uwzględnieniem ich elementów składowych i podsystemów technologicznych. | ZIIP_1A_W05 | T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07 | InzA_W02, InzA_W05 | C-1, C-3, C-4, C-2, C-5 | T-W-11, T-W-13, T-W-8, T-W-10, T-W-6, T-W-2, T-W-5, T-W-4, T-W-7, T-W-12, T-W-14, T-W-9, T-W-3 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ZIIP_1A_C14_U01 Student posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu sterowania i regulacji, potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ cyfrowy jak również algorytmy sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC. Umiejętnie porusza się w tematyce automatyzacji i robotyzacji prostych systemów produkcyjnych z uwzględnieniem ich elementów składowych i podsystemów technologicznych. | ZIIP_1A_U18, ZIIP_1A_U26 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U13 | InzA_U05, InzA_U07 | C-2, C-1, C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-3, T-L-6, T-A-4, T-A-1, T-A-3, T-L-2, T-L-4, T-A-2, T-A-5, T-L-5, T-A-6 | M-3, M-2 | S-5, S-2, S-3, S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ZIIP_1A_C14_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy. | ZIIP_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-3, C-2, C-1, C-5, C-4 | T-W-5, T-L-6, T-W-9, T-A-6, T-W-10, T-W-7, T-W-6, T-W-4, T-W-1, T-L-3, T-A-4, T-W-8, T-W-3, T-W-13, T-L-2, T-L-1, T-W-2, T-A-1, T-W-11, T-A-5, T-A-3, T-L-5, T-L-4, T-W-14, T-A-2, T-W-12 | M-3, M-2, M-1 | S-5, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ZIIP_1A_C14_W01 Student powinien znać podstawowe pojęcia związane z automatyką, scharakteryzować budowę i działanie układu regulacji automatycznej, powinien scharakteryzować budowę i działanie układów regulacji cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem sterowników programowalnych PLC. Powinien posiadać ogólną wiedzę na temat automatyzacji i robotyzacji prostych systemów produkcyjnych z uwzględnieniem ich elementów składowych i podsystemów technologicznych. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy. | |
3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0. | |
4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania. | |
4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0. | |
5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ZIIP_1A_C14_U01 Student posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu sterowania i regulacji, potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ cyfrowy jak również algorytmy sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC. Umiejętnie porusza się w tematyce automatyzacji i robotyzacji prostych systemów produkcyjnych z uwzględnieniem ich elementów składowych i podsystemów technologicznych. | 2,0 | Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków. |
3,0 | Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny. | |
3,5 | Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0. | |
4,0 | Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki. | |
4,5 | Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0. | |
5,0 | Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ZIIP_1A_C14_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy. | 2,0 | Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań. |
3,0 | Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach. | |
3,5 | ||
4,0 | Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji. | |
4,5 | ||
5,0 | Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych. |
Literatura podstawowa
- Honczarenko J., Elastyczna automatyzacja wytwarzania obrabiarki i systemy obróbkowe, WNT, Warszawa, 2000
- Honczarenko J., Roboty przemysłowe, WNT, Warszawa, 2010
- A. Piegat, Wprowadzenie do automatyki, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1995
- J. Kostro, Elementy, urządzenia i układy automatyki, Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1983
- S. Węgrzyn, Podstawy automatyki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1980
- Broel-Plater B., Sterowniki programowalne właściwości i zasady stosowania, Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000
Literatura dodatkowa
- A. Markowski, J. Kostro, A. Lewandowski, Automatyka w pytaniach i odpowiedziach, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1985
- W. Findeisen, Poradnik inżyniera automatyka, Wydawnicto Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1973
- Astrom K., Hagglund T., PID controllers : Theory, design and tuning, Instrument Society of America, NY, 1995