Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Systemy sterowania procesami przemysłowymi

Sylabus przedmiotu Narzędzia informatyczne wspomagające projektowanie układów sterowania:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Narzędzia informatyczne wspomagające projektowanie układów sterowania
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>, Paweł Waszczuk <Pawel.Waszczuk@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 0,80,50zaliczenie
laboratoriaL2 45 2,20,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z matematyki, informatyki, podstaw automatyki, techniki mikroprocesorowej, cyfrowego przetwarzania sygnałów, narzędzi symulacji komputerowej układów dynamicznych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nauczenie studentów projektowania systemów kontrolno-pomiarowych działających pod rygorem czasu rzeczywistego.
C-2Zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami informatycznymi wspomagającymi projektowanie układów sterowania

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Realizacja prostej aplikacji kontrolno-pomiarowej działającej w czasie rzeczywistym4
T-L-2Zastosowanie technologii reprogramowalnych układów logicznych FPGA do pomiarów i sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmienych6
T-L-3Detekcja uszkodzeń elementów wirujących na podstawie sygnałów drgań i/lub dźwięku4
T-L-4Symulacja prostego cyfrowego układu regulacji działającego w czasie rzeczywistym4
T-L-5Zdalny dostęp do aplikacji kontrolno – pomiarowych, kompilacja aplikacji do postaci przenośnej, technologie zdalnych interfejsów operatora6
T-L-6Tworzenie prostej aplikacji diagnostyki wizyjnej2
T-L-7Modelowanie układu regulacji silnika PMSM oraz dobór parametrów układu.4
T-L-8Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego obrabiarki.4
T-L-9Dobór architektury, parametrów układu regulacji oraz wybrane testowe badania symulacyjne8
T-L-10Przepracowanie typowych przykładów egzaminacyjnych2
T-L-11Zaliczenie1
45
wykłady
T-W-1Projektowanie systemów kontrolno-pomiarowych z zastosowaniem nowoczesnego oprogramowania symulacyjnego.2
T-W-2Nowoczesne systemy DAQ wykorzystywane w przemyśle.2
T-W-3Systemy sterowania czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC.2
T-W-4Oprogramowanie dla systemów czasu rzeczywistego. Oprogramowanie symulacyjne, a zagadnienia generowania kodu.2
T-W-5Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego.2
T-W-6Architektura układu regulacji położenia napędu zespołu posuwowego. Zaliczenie wykładów.5
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Zapoznanie się z materiałami dostępnymi w Internecie5
A-L-2Udział w zajęciach45
A-L-3Opracowanie sprawozdań5
55
wykłady
A-W-1Studia literaturowe, zapoznanie z materiałami dostępnymi w internecie5
A-W-2Udział w zajęciach15
20

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Pokaz
M-4Ćwiczenia 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.

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
AR_2A_C08_W01
Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
AR_2A_W10C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6M-1, M-2, M-3S-2

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
AR_2A_C08_U01
Potrafi: - zaproponować, skonfigurować i zaimplementować odpowiedni układ kontrolno-pomiarowy, - dokonać syntezy nastaw regulatorów
AR_2A_U05C-1, C-2T-L-4, T-L-1, T-L-2M-4S-1, S-2
AR_2A_C08_U02
Potrafi: - zaproponować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych, - zaimplementować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych,
AR_2A_U02C-1, C-2T-L-6, T-L-3, T-L-5M-4S-1, S-2
AR_2A_C08_U03
Potrafi: - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
AR_2A_U14C-2T-L-7, T-L-8, T-L-10, T-L-11, T-L-9M-4S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_2A_C08_W01
Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
2,0Student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
3,0Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
3,5Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
4,0Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
4,5Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
5,0Student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_2A_C08_U01
Potrafi: - zaproponować, skonfigurować i zaimplementować odpowiedni układ kontrolno-pomiarowy, - dokonać syntezy nastaw regulatorów
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
AR_2A_C08_U02
Potrafi: - zaproponować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych, - zaimplementować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych,
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
AR_2A_C08_U03
Potrafi: - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).

Literatura podstawowa

  1. Tłaczała W., Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo, WNT, Warszawa, 2002
  2. De Asmundis R., Modelling, Programming and Simulations using LabVIEW Software, InTech, 2011, http://www.intechopen.com/books/modeling-programming-and-simulations-using-labview-software
  3. Isen F.W., DSP for Matlab and LabVIEW, Morgan and Claypool Publishers, 2008

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Realizacja prostej aplikacji kontrolno-pomiarowej działającej w czasie rzeczywistym4
T-L-2Zastosowanie technologii reprogramowalnych układów logicznych FPGA do pomiarów i sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmienych6
T-L-3Detekcja uszkodzeń elementów wirujących na podstawie sygnałów drgań i/lub dźwięku4
T-L-4Symulacja prostego cyfrowego układu regulacji działającego w czasie rzeczywistym4
T-L-5Zdalny dostęp do aplikacji kontrolno – pomiarowych, kompilacja aplikacji do postaci przenośnej, technologie zdalnych interfejsów operatora6
T-L-6Tworzenie prostej aplikacji diagnostyki wizyjnej2
T-L-7Modelowanie układu regulacji silnika PMSM oraz dobór parametrów układu.4
T-L-8Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego obrabiarki.4
T-L-9Dobór architektury, parametrów układu regulacji oraz wybrane testowe badania symulacyjne8
T-L-10Przepracowanie typowych przykładów egzaminacyjnych2
T-L-11Zaliczenie1
45

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Projektowanie systemów kontrolno-pomiarowych z zastosowaniem nowoczesnego oprogramowania symulacyjnego.2
T-W-2Nowoczesne systemy DAQ wykorzystywane w przemyśle.2
T-W-3Systemy sterowania czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC.2
T-W-4Oprogramowanie dla systemów czasu rzeczywistego. Oprogramowanie symulacyjne, a zagadnienia generowania kodu.2
T-W-5Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego.2
T-W-6Architektura układu regulacji położenia napędu zespołu posuwowego. Zaliczenie wykładów.5
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Zapoznanie się z materiałami dostępnymi w Internecie5
A-L-2Udział w zajęciach45
A-L-3Opracowanie sprawozdań5
55
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Studia literaturowe, zapoznanie z materiałami dostępnymi w internecie5
A-W-2Udział w zajęciach15
20
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_C08_W01Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W10Zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem odpowiednich narzędzi informatycznych.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów projektowania systemów kontrolno-pomiarowych działających pod rygorem czasu rzeczywistego.
C-2Zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami informatycznymi wspomagającymi projektowanie układów sterowania
Treści programoweT-W-1Projektowanie systemów kontrolno-pomiarowych z zastosowaniem nowoczesnego oprogramowania symulacyjnego.
T-W-2Nowoczesne systemy DAQ wykorzystywane w przemyśle.
T-W-3Systemy sterowania czasu rzeczywistego vs. klasyczne PLC.
T-W-4Oprogramowanie dla systemów czasu rzeczywistego. Oprogramowanie symulacyjne, a zagadnienia generowania kodu.
T-W-5Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego.
T-W-6Architektura układu regulacji położenia napędu zespołu posuwowego. Zaliczenie wykładów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Pokaz
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego i praktycznego zaliczenia końcowego.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
3,0Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
3,5Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
4,0Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
4,5Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
5,0Student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia dotyczącego efektu kształcenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_C08_U01Potrafi: - zaproponować, skonfigurować i zaimplementować odpowiedni układ kontrolno-pomiarowy, - dokonać syntezy nastaw regulatorów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U05Potrafi wybrać, skonfigurować i uruchomić system sterowania złożonym procesem technologicznym wykorzystujący programowalne urządzenia automatyki, umie ocenić przydatność nowych rozwiązań w tej dziedzinie.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów projektowania systemów kontrolno-pomiarowych działających pod rygorem czasu rzeczywistego.
C-2Zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami informatycznymi wspomagającymi projektowanie układów sterowania
Treści programoweT-L-4Symulacja prostego cyfrowego układu regulacji działającego w czasie rzeczywistym
T-L-1Realizacja prostej aplikacji kontrolno-pomiarowej działającej w czasie rzeczywistym
T-L-2Zastosowanie technologii reprogramowalnych układów logicznych FPGA do pomiarów i sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmienych
Metody nauczaniaM-4Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-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.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_C08_U02Potrafi: - zaproponować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych, - zaimplementować odpowiednie algorytmy diagnostyczne dla złożonych procesów technologicznych,
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U02Potrafi, wykorzystując właściwe metody i narzędzia informatyczne, przetwarzać sygnały celem wydobycia z nich informacji niezbędnych do prawidłowego działania układu sterowania.
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów projektowania systemów kontrolno-pomiarowych działających pod rygorem czasu rzeczywistego.
C-2Zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami informatycznymi wspomagającymi projektowanie układów sterowania
Treści programoweT-L-6Tworzenie prostej aplikacji diagnostyki wizyjnej
T-L-3Detekcja uszkodzeń elementów wirujących na podstawie sygnałów drgań i/lub dźwięku
T-L-5Zdalny dostęp do aplikacji kontrolno – pomiarowych, kompilacja aplikacji do postaci przenośnej, technologie zdalnych interfejsów operatora
Metody nauczaniaM-4Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-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.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_C08_U03Potrafi: - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U14Potrafi identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami informatycznymi wspomagającymi projektowanie układów sterowania
Treści programoweT-L-7Modelowanie układu regulacji silnika PMSM oraz dobór parametrów układu.
T-L-8Modelowanie układu napędu zespołu posuwowego obrabiarki.
T-L-10Przepracowanie typowych przykładów egzaminacyjnych
T-L-11Zaliczenie
T-L-9Dobór architektury, parametrów układu regulacji oraz wybrane testowe badania symulacyjne
Metody nauczaniaM-4Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-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.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Jedna z form ocen wynosi 2,0 (ndst).
3,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,00 do 3,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
3,5Średnia z form ocen jest w zakresie 3,25 do 3,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,0Średnia z form ocen jest w zakresie 3,75 do 4,24 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
4,5Średnia z form ocen jest w zakresie 4,25 do 4,74 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).
5,0Średnia z form ocen jest większa lub równa 4,75 (po zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku).