Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Sterowanie ruchem w procesach przemysłowych:
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 | Sterowanie ruchem w procesach przemysłowych | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki i Robotyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Michał Kubicki <michal.kubicki@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 | 8 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wiedza z matematyki, informatyki, fizyki, podstaw automatyki, sterowników programowalnych i napędów elektrycznych. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z zagadnieniami planowania ruchu oraz struktrami sterującymi jego realizacją w układach serwonapędowych. |
C-2 | Nabycie przez studentów umiejętności implementacji sterowania ruchem układu wieloosiowego w programie sterującym procesem przemysłowym. |
C-3 | Przybliżenie problematyki związanej z modelowaniem i zastosowaniem układów serwonapędowych w otoczeniu przemysłowym. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do zajęć, generacja trajektorii typu I i II. | 2 |
T-L-2 | Generacja trajektorii uwzględniającą trzecią i wyższe pochodne położenia (typ III i wyższe). | 2 |
T-L-3 | Układ regulatora serwonapędu. | 2 |
T-L-4 | Zapoznanie się ze środowiskiem IDE wykorzystywanym do sterowania napędami. Maszyna stanów w języku ST. | 2 |
T-L-5 | Zastosowanie biblioteki PLCopen Motion Control w programie sterownika PLC. | 6 |
T-L-6 | Dobór rozwiązań napędowych. | 2 |
T-L-7 | Sterowanie ruchem w układach jednosiowych. | 4 |
T-L-8 | Sterowanie ruchem w układach wieloosiowych. Systemy CNC. G-Code. | 6 |
T-L-9 | Realizacja profili ruchu z wykorzystaniem krzywek elektronicznych. | 2 |
T-L-10 | Zaliczenie laboratorium. | 2 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Podstawowe zagadnienia związane z planowaniem ruchu, generacja trajektorii. | 2 |
T-W-2 | Struktura układu regulacji serwonapędu. | 1 |
T-W-3 | Elementy układu serwonapędowego i ich typy, przykładowe zastosowanie układów serwonapędowych, komunikacja, dobór rozwiązań układu serwonapędowego do procesu. | 3 |
T-W-4 | Integracja sterowania ruchem w programie PLC, biblioteka PLCopen Motion Control, rodzaje ruchu, procedura bazowania. | 2 |
T-W-5 | Sterowanie układami wielosiowymi. Krzywki elektroniczne. Systemy CNC. G-Code. | 4 |
T-W-6 | Diagnostyka systemów sterowania CNC. Metody kompensacji błędów. Zaliczenie wykładów. | 3 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Studia literaturowe | 3 |
A-L-2 | Udział w zajęciach | 30 |
A-L-3 | Opracowanie sprawozdań | 12 |
A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia końcowego | 3 |
A-L-5 | Konsultacje | 2 |
50 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Studia literaturowe | 7 |
A-W-2 | Udział w zajęciach | 15 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia wykładów | 3 |
25 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny |
M-2 | Zajęcia laboratoryjne |
M-3 | Metoda projektów |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych, sprawozdań/projektów oraz aktywności podczas zajęć. |
S-2 | Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego i praktycznego zaliczenia końcowego. |
S-3 | Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdań i/llub projektów. |
S-4 | Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie aktywności na zajęciach. |
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_C27.1_W01 Student rozumie strukturę i rolę poszczególnych komponentów w układach serwonapędowych. Zna zastosowanie serwonapędów w otoczeniu przemysłowym. Rozumie schemat układu sterowania ruchem i zaznajomiony jest ze sposobem planowania ruchu w układach jedno- i wieloosiowych. Rozumie problemy występujące podczas jego wykonywania. | AR_1A_W03 | — | — | C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-3 | M-1 | S-2 |
AR_1A_C27.1_W02 Student rozumie strukturę maszyny stanów PLCopen Motion Control, potrafi się po niej poruszać. Rozumie charakter poszczególnych stanów i odpowiadające im zachowanie serwonapędu. Student zna podstawowe komendy języka G-Code, potrafi interpretować program napisany w tym języku. | AR_1A_W03 | — | — | C-2 | T-W-6, T-W-5, T-W-4 | 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_C27.1_U01 Student potrafi napisać program wykorzystujący bloki PLCopen Motion Control do sterowania ruchem. Jest w stanie zaprojektować i zrealizować maszynę stanów do postawionego problemu. Potrafi dokonać konfiguracji sprzętowej układu sterowania serwonapędem oraz zasymulować jego działanie. Potrafi skonfigurować system CNC oraz napisać program w języku G-Code realizujący określone zadanie. | AR_1A_U08 | — | — | C-2 | T-L-8, T-L-9, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-10 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
AR_1A_C27.1_U02 Student rozumie rolę generatora trajektorii, potrafi wyznaczyć analitycznie profile ruchu dla generatorów niższego rzędu. | AR_1A_U08 | — | — | C-3, C-1 | T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-L-10 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-4, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C27.1_W01 Student rozumie strukturę i rolę poszczególnych komponentów w układach serwonapędowych. Zna zastosowanie serwonapędów w otoczeniu przemysłowym. Rozumie schemat układu sterowania ruchem i zaznajomiony jest ze sposobem planowania ruchu w układach jedno- i wieloosiowych. Rozumie problemy występujące podczas jego wykonywania. | 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_C27.1_W02 Student rozumie strukturę maszyny stanów PLCopen Motion Control, potrafi się po niej poruszać. Rozumie charakter poszczególnych stanów i odpowiadające im zachowanie serwonapędu. Student zna podstawowe komendy języka G-Code, potrafi interpretować program napisany w tym języku. | 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_C27.1_U01 Student potrafi napisać program wykorzystujący bloki PLCopen Motion Control do sterowania ruchem. Jest w stanie zaprojektować i zrealizować maszynę stanów do postawionego problemu. Potrafi dokonać konfiguracji sprzętowej układu sterowania serwonapędem oraz zasymulować jego działanie. Potrafi skonfigurować system CNC oraz napisać program w języku G-Code realizujący określone zadanie. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (wartość poniżej 50%). |
3,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [50,65). | |
3,5 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [65,78). | |
4,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [78,86). | |
4,5 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [86,91). | |
5,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych to 91 lub więcej. | |
AR_1A_C27.1_U02 Student rozumie rolę generatora trajektorii, potrafi wyznaczyć analitycznie profile ruchu dla generatorów niższego rzędu. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (wartość poniżej 50%). |
3,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [50,65). | |
3,5 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [65,78). | |
4,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [78,86). | |
4,5 | Ilość uzyskanych punktów procentowych zawiera się w przedziale [86,91). | |
5,0 | Ilość uzyskanych punktów procentowych to 91 lub więcej. |
Literatura podstawowa
- Pietrusewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC, NAKOM, Poznań, 2009, 1
- Honczarenko J., Obrabiarki sterowane numerycznie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2008, I
- Biagiotti L., Melchiorri C., Trajectory planning for automatic machines and robots, Springer, Berlin, 2008
- Hakan Gürocak, Industrial Motion Control: Motor Selection, Drives, Controller Tuning, Applications, Wiley, 2015
- Alan Overby, CNC Machining Handbook: Building, Programming, and Implementation, McGraw-Hill, 2010
- George W. Younkin, Industrial servo control systems: fundamentals and applications, CRC Press, 2002
Literatura dodatkowa
- The CNC Handbook: Digital Manufacturing and Automation from CNC to Industry 4.0, Hans Bernhard Kief, Helmut A. Roschiwal, Karsten Schwarz, Industrial Press, Inc., 2021
- Kaushik Kumar, Chikesh Ranjan, J. Paulo Davim, CNC Programming for Machining, Springer, 2020
- Torsten Kröger, On-Line Trajectory Generation in Robotic Systems, Springer Berlin, Heidelberg, 2010
- Suh S.-H., Kang S.-K., Chung D.-H., Stroud I., Theory and design of CNC systems, Springer, London, 2008
- Wskazane informatory techniczne producentów oprogramowania lub sprzętu