Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria procesowa

Sylabus przedmiotu Dynamika procesowa i sterowanie I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Dynamika procesowa i sterowanie I
Specjalność Inżynieria procesów wytwarzania olefin
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marian Kordas <Marian.Kordas@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA1 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW1 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1podstawy automatyki
W-2podstawowe informacje z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-2Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej zmienności w czasie parametrów takich obiektów w stanach nieustalonych.
C-3Przedstawienie metod opisu matematycznego dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-4Przedstawienie metod opisu matematycznego układów regulacji automatycznej.
C-5Omówienie zasad sterowania i regulacji obiektów inżynierii chemicznej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Przykłady obliczeniowe związane z treściami przedstawianymi na wykładach oraz mające na celu pokazanie studentom podstaw dynamiki układów liniowych i nieliniowych inżynierii chemicznej.15
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia i definicje.5
T-W-2Procesy dynamiczne w inżynierii chemicznej10
T-W-3Modelowanie dynamiczne obiektów inżynierii chemicznej5
T-W-4Obiekty regulacji i regulatory5
T-W-5Sterowanie procesami5
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Przygotowanie się do zajęć5
A-A-3Konsultacje z prowadzącym5
A-A-4Przygotowanie się do zaliczenia5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie się do zajęć15
A-W-3Studiowanie literatury6
A-W-4Konsultacje z prowadzącym4
A-W-5Przygotowanie się do zaliczenia5
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład (metody podające - wykład informacyjny, objaśnienie, wyjaśnienie; metody problemowe - wykład probelmowy; wykład konwersatoryjny)
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: metoda przewodniego tekstu)

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z wykładu i ćwiczeń audytoryjnych zostanie wystawiona na podstawie pisemnych zaliczeń pod koniec modułu.

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
ICHP_2A_B09-02_W01
Student zdobywa wiedzę w zakresie omawianych treści programowych przydatnych do zapisu i analizy różnych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemicznej w zakresie dynamiki. Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiektów przenoszących procesy inżynierii chemicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów.
ICHP_2A_W01, ICHP_2A_W02, ICHP_2A_W03, ICHP_2A_W04, ICHP_2A_W08C-1, C-2, C-3, C-4, C-5T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1, M-2S-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
ICHP_2A_B09-02_U01
Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
ICHP_2A_U02, ICHP_2A_U08, ICHP_2A_U09, ICHP_2A_U15, ICHP_2A_U18C-1, C-2, C-3, C-4, C-5T-A-1M-2S-1

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
ICHP_2A_B09-02_K01
Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętnoścom jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
ICHP_2A_K04, ICHP_2A_K01, ICHP_2A_K02C-1, C-2, C-3, C-4, C-5T-W-1, T-W-2, T-A-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B09-02_W01
Student zdobywa wiedzę w zakresie omawianych treści programowych przydatnych do zapisu i analizy różnych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemicznej w zakresie dynamiki. Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiektów przenoszących procesy inżynierii chemicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów.
2,0
3,0Student posiada umiejętności: prowadzenia analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej; sformułowania oceny bezpieczeństwa procesowego; tworzenia modeli dynamicznych procesów; badania dynamiki metodą wymuszenie-odpowiedź; prowadzenia analizy częstotliwościowej dla podstawowych obiektów inżynierii chemicznej oraz prowadzenie analizy stabilności układów liniowych i nieliniowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B09-02_U01
Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
2,0
3,0Student posiada umiejętności: prowadzenia analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej; sformułowania oceny bezpieczeństwa procesowego; tworzenia modeli dynamicznych procesów; badania dynamiki metodą wymuszenie-odpowiedź; prowadzenia analizy częstotliwościowej dla podstawowych obiektów inżynierii chemicznej oraz prowadzenie analizy stabilności układów liniowych i nieliniowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B09-02_K01
Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętnoścom jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
2,0
3,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. S. Masiuk, Dynamika procesowa I, Wyd. Uczel. PS, Szczecin, 1989, II, dostępna wersja elektroniczna
  2. S. Masiuk, Dynamika procesowa II, Wyd. Uczel. PS, Szczecin, 1990, II, dostepna wersja elektroniczna
  3. J.C. Friedly, Analiza dynamiki procesów, WNT, Warszawa, 1975
  4. J.M. Douglas, Dynamika i sterowanie procesów. tom I Analiza układów dynamicznych, WNT, Warszawa, 1976

Literatura dodatkowa

  1. W.M. Ordyncew, Opis matematyczny obiektów regulacji automatycznej, WNT, WArszawa, 1968
  2. W.W. Sołodownikow, Dynamika statystyczna liniowych układów sterowania automatycznego, WNT, Warszawa, 1964
  3. S.W. Director, Introduction to system theory, McGraw-Hill Book Comp., New York, 1972
  4. Żuchowski A., Modele dynamiczne i identyfikacja, WPS, Szczecin, 2003
  5. Doniec A., Podstawy dynamiki procesów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkej, Łódź, 1996
  6. Kostro J., Elementy, urządzenia i układy automatyki, WSiP, Warszawa, 1998
  7. Luyben M.L., Luyben W.L., Essentials of Process Control, McGraw-Hill, New York, 1997
  8. Doniec A., Podstawy dynamiki procesów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkej, Łódź, 1996
  9. Marlin T.E., Process Control: Designing Process and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill, New York, 1995
  10. Chorowski B., Werszko M., Mechaniczne urządzenia automatyki, WNT, Warszawa, 1990
  11. Ogunnaike B.A., Ray W.H., Process Dynamic, Modeling and Control, Oxford, New York, 1994
  12. Luyben M.L., Luyben W.L., Essentials of Process Control, McGraw-Hill, New York, 1997
  13. Ott E., Chaos w układach dynamicznych, WNT, Warszawa, 1997
  14. Brzózka J., Regulatory i układy automatyki, MIKOM, Warszawa, 1997
  15. Kuźnik J., Metzger M., Pasek K., Laboratorium dynamiki procesowej i automatyzacji procesów chemicznych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1990
  16. Marlin T.E., Process Control: Designing Process and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill, New York, 1995
  17. Nise N.S., Control System Engineering, John Wiley & Sons, 2000
  18. Ogunnaike B.A., Ray W.H., Process Dynamic, Modeling and Control, Oxford, New York, 1994
  19. Ott E., Chaos w układach dynamicznych, WNT, Warszawa, 1997
  20. Seborg, E.E., Edgar, T.F., Mellchamp, D.A., Doyle, F.J., Process Dynamics and Control, Wiley & Sons, 2010
  21. Kuźnik J., Metzger M., Pasek K., Laboratorium dynamiki procesowej i automatyzacji procesów chemicznych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1990
  22. Roffel, B., Betlem, B.H., Process Dynamics and Control: Modelling for Control and Prediction, Wiley & Sons, 2006
  23. Nise, N.S., Control System Engineering, John Wiley & Sons, 2000
  24. Ogata, K., Designing Linear Control Systems with MATLAB, Prentice Hall, 2002
  25. Luyben, M.L., Luyben, W.L., Essentials of Process Control, McGraw-Hill, 1997

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Przykłady obliczeniowe związane z treściami przedstawianymi na wykładach oraz mające na celu pokazanie studentom podstaw dynamiki układów liniowych i nieliniowych inżynierii chemicznej.15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia i definicje.5
T-W-2Procesy dynamiczne w inżynierii chemicznej10
T-W-3Modelowanie dynamiczne obiektów inżynierii chemicznej5
T-W-4Obiekty regulacji i regulatory5
T-W-5Sterowanie procesami5
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Przygotowanie się do zajęć5
A-A-3Konsultacje z prowadzącym5
A-A-4Przygotowanie się do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie się do zajęć15
A-W-3Studiowanie literatury6
A-W-4Konsultacje z prowadzącym4
A-W-5Przygotowanie się do zaliczenia5
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_B09-02_W01Student zdobywa wiedzę w zakresie omawianych treści programowych przydatnych do zapisu i analizy różnych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemicznej w zakresie dynamiki. Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiektów przenoszących procesy inżynierii chemicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej
ICHP_2A_W02ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu fizyki pozwalającą na formułowanie modeli operacji, procesów i systemów związanych z inżynierią chemiczną i procesową
ICHP_2A_W03ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii pozwalającą na formułowanie i weryfikację eksperymentalną modeli procesów fizycznych i z przemianą chemiczną z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej
ICHP_2A_W04ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich w tym zagadnień projektowania
ICHP_2A_W08ma podstawową wiedzę o żywotności urządzeń, obiektów, systemów i produktów w procesach wytwórczych
Cel przedmiotuC-1Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-2Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej zmienności w czasie parametrów takich obiektów w stanach nieustalonych.
C-3Przedstawienie metod opisu matematycznego dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-4Przedstawienie metod opisu matematycznego układów regulacji automatycznej.
C-5Omówienie zasad sterowania i regulacji obiektów inżynierii chemicznej.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia i definicje.
T-W-2Procesy dynamiczne w inżynierii chemicznej
T-W-3Modelowanie dynamiczne obiektów inżynierii chemicznej
T-W-4Obiekty regulacji i regulatory
T-W-5Sterowanie procesami
Metody nauczaniaM-1wykład (metody podające - wykład informacyjny, objaśnienie, wyjaśnienie; metody problemowe - wykład probelmowy; wykład konwersatoryjny)
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z wykładu i ćwiczeń audytoryjnych zostanie wystawiona na podstawie pisemnych zaliczeń pod koniec modułu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada umiejętności: prowadzenia analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej; sformułowania oceny bezpieczeństwa procesowego; tworzenia modeli dynamicznych procesów; badania dynamiki metodą wymuszenie-odpowiedź; prowadzenia analizy częstotliwościowej dla podstawowych obiektów inżynierii chemicznej oraz prowadzenie analizy stabilności układów liniowych i nieliniowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_B09-02_U01Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_U02potrafi porozumiewać się w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także języku obcym w zakresie inżynierii chemicznej i procesowej
ICHP_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
ICHP_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
ICHP_2A_U15potrafi wykorzystywać nabytą wiedzę do krytycznej analizy i oceny funkcjonowania rozwiązań technicznych stosowanych w realizowanych procesach w zakresie ukończonej specjalności
ICHP_2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadań inżynierskich z uwzględnieniem aspektów praktycznych w zakresie studiowanej specjalności. Potrafi wykorzystać badania naukowe z inżynierii chemicznej i procesowej oraz obszarów pokrewnych
Cel przedmiotuC-1Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-2Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej zmienności w czasie parametrów takich obiektów w stanach nieustalonych.
C-3Przedstawienie metod opisu matematycznego dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-4Przedstawienie metod opisu matematycznego układów regulacji automatycznej.
C-5Omówienie zasad sterowania i regulacji obiektów inżynierii chemicznej.
Treści programoweT-A-1Przykłady obliczeniowe związane z treściami przedstawianymi na wykładach oraz mające na celu pokazanie studentom podstaw dynamiki układów liniowych i nieliniowych inżynierii chemicznej.
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z wykładu i ćwiczeń audytoryjnych zostanie wystawiona na podstawie pisemnych zaliczeń pod koniec modułu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada umiejętności: prowadzenia analizy dynamiki obiektów typowych dla inżynierii chemicznej i procesowej; sformułowania oceny bezpieczeństwa procesowego; tworzenia modeli dynamicznych procesów; badania dynamiki metodą wymuszenie-odpowiedź; prowadzenia analizy częstotliwościowej dla podstawowych obiektów inżynierii chemicznej oraz prowadzenie analizy stabilności układów liniowych i nieliniowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_B09-02_K01Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętnoścom jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
ICHP_2A_K01posiada świadomość potrzeby ciągłego kształcenia i doskonalenia zawodowego, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
ICHP_2A_K02ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-1Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-2Przekazanie studentom wiedzy dotyczącej zmienności w czasie parametrów takich obiektów w stanach nieustalonych.
C-3Przedstawienie metod opisu matematycznego dynamiki obiektów inżynierii chemicznej.
C-4Przedstawienie metod opisu matematycznego układów regulacji automatycznej.
C-5Omówienie zasad sterowania i regulacji obiektów inżynierii chemicznej.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia i definicje.
T-W-2Procesy dynamiczne w inżynierii chemicznej
T-A-1Przykłady obliczeniowe związane z treściami przedstawianymi na wykładach oraz mające na celu pokazanie studentom podstaw dynamiki układów liniowych i nieliniowych inżynierii chemicznej.
T-W-3Modelowanie dynamiczne obiektów inżynierii chemicznej
T-W-4Obiekty regulacji i regulatory
T-W-5Sterowanie procesami
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z wykładu i ćwiczeń audytoryjnych zostanie wystawiona na podstawie pisemnych zaliczeń pod koniec modułu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,5
4,0
4,5
5,0