ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2024/2025 / Wydział Elektryczny / Automatyka i robotyka (S1) / Sylabus przedmiotu - Systemy nadzorowania procesów przemysłowych

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Systemy nadzorowania procesów 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	Systemy nadzorowania procesów przemysłowych
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Automatyki i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny	Krzysztof Jaroszewski <Krzysztof.Jaroszewski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	12	Grupa obieralna	2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	5	10	1,0	0,44	zaliczenie
laboratoria	L	5	30	2,0	0,26	zaliczenie
projekty	P	5	15	1,0	0,30	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Znajomość podstaw programowania sterowników PLC

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studenta z zagadnieniami dotyczącymi ogólnych zasad projektowania systemów monitorowania procesów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień diagnostyki procesów przemysłowych.
C-2	Wykształcenie umiejętności integrowania systemów sterowania i nadzorowania procesów przemysłowych, ze szczególnym uwzględnieniem implementacji algorytmów diagnostycznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie do tematyki wizualizacji procesów przemysłowych.	2
T-L-2	Zasady projektowania HMI.	2
T-L-3	Obsługa zdarzeń.	2
T-L-4	Nawigacja, użytkownicy.	2
T-L-5	Trendy i alarmy.	2
T-L-6	Realizacja wizualizacji rzeczywistego obiektu.	6
T-L-7	Historian.	2
T-L-8	Analiza sygnałów i wykorzystanie modeli w diagnostyce.	2
T-L-9	Diagnostyka procesu przemysłowego.	4
T-L-10	Systemy wizyjne.	4
T-L-11	Zaliczenie formy zajęć.	2
		30
projekty
T-P-1	Przedstawienie zakresu projektu.	1
T-P-2	Omówienie narzędzi wykorzystywanych do realizacji projektu.	6
T-P-3	Praktyczna realizacja projektu sterowania procesem, który uwzględnia wizualizację, diagnostykę, archiwizację danych procesowych oraz projektowanie układu regulacji z wykorzystaniem metod szybkiego prototypowania.	6
T-P-4	Zaliczenie formy zajęć.	2
		15
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie. Warstwy układu automatycznego sterowania.	1
T-W-2	Wizualizacja stanu obiektu. Wprowadzanie wartości parametrów sterowanego procesu. Zmiana wartości progowych w układach zabezpieczeń.	1
T-W-3	Znakowanie w systemach automatyki.	1
T-W-4	Diagnostyka przemysłowa - wprowadzenie.	1
T-W-5	Metody detekcji defektów.	2
T-W-6	Metody lokalizacji defektów.	1
T-W-7	Układy tolerujące uszkodzenia. Harmonogramowanie prac serwisowych.	1
T-W-8	Przykłady realizacji systemów. Zaliczenie wykładów.	2
		10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć	3
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań	15
A-L-4	Konsultacje	2
		50
projekty
A-P-1	Uczestniczenie w zajęciach	15
A-P-2	Przygotowanie raportów	8
A-P-3	Konsultacje	2
		25
wykłady
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zaliczenia	5
A-W-3	Studiowanie literatury	10
		25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Wykład problemowy
M-3	Wykład z użyciem komputera
M-4	Ćwiczenia projektowe
M-5	Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Na podstawie obserwacji pracy w grupie
S-2	Ocena podsumowująca: Na podstawie sprawozdań i/lub raportów
S-3	Ocena podsumowująca: Na podstawie pisemnego i/lub ustnego zaliczenia

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_C106_W01 Student potrafi: wskazać metody detekcji i lokalizacji defektów dla prostych obiektów technicznych, uzasadniając wybór; objaśnić ideę różnych podejść do harmonogramowania prac serwisowych.	AR_1A_W06, AR_1A_W07	—	—	C-1	T-W-6, T-W-7, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-8, T-W-5, T-W-1	M-2, M-3, M-1	S-3

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_C106_U01 Student potrafi zaprojektować system wizualizacji, w szczególności zawierający algorytmy diagnostyczne, zaimplementować ten system w konkretnym środowisku narzędziowym i przeprowadzić testy skuteczności jego działania.	AR_1A_U06, AR_1A_U08, AR_1A_U09	—	—	C-2	T-L-9, T-P-3, T-L-5, T-P-1, T-L-6, T-L-11, T-L-2, T-L-8, T-L-3, T-L-4, T-P-4, T-L-1, T-L-10, T-L-7, T-P-2	M-4	S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C106_W01 Student potrafi: wskazać metody detekcji i lokalizacji defektów dla prostych obiektów technicznych, uzasadniając wybór; objaśnić ideę różnych podejść do harmonogramowania prac serwisowych.	2,0	Student nie potrafi zaproponować metod diagnostycznych, omówić tych metod, przedstawić zasad tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,5	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,5	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	5,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C106_U01 Student potrafi zaprojektować system wizualizacji, w szczególności zawierający algorytmy diagnostyczne, zaimplementować ten system w konkretnym środowisku narzędziowym i przeprowadzić testy skuteczności jego działania.	2,0	Student nie potrafi zaimplementować żadnych funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metod diagnostycznych. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,5	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,5	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	5,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Literatura podstawowa

Józef Korbicz ,Jan Maciej Kościelny, Zdzisław Kowalczuk,Wojciech Cholewa, Diagnostyka procesów. Modele. Metody sztucznej inteligencji. Zastosowania, WNT, 2002, ISBN: 8320427347
Bill Hollifield, Dana Oliver, Ian Nimmo, Eddie Habibi, The High Performance HMI Handbook, Plant Automation Services, 2008, ISBN: 0977896927

Literatura dodatkowa

Józef Korbicz, Jam Maciej Kościelny, Modelowanie, diagnostyka i sterowanie nadrzędne procesami. Implementacja w systemie DiaSter, PWN, 2017, ISBN: 9788301195885
Tomasz Gilewski, Tworzenie wizualizacji na panele HMI firmy Siemens, Helion, 2019, ISBN 978-83-283-3776-3
International Society of Automation (ISA), ANSI/ISA-101.01-2015, Human Machine Interfaces for Process Automation Systems, 2015

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie do tematyki wizualizacji procesów przemysłowych.	2
T-L-2	Zasady projektowania HMI.	2
T-L-3	Obsługa zdarzeń.	2
T-L-4	Nawigacja, użytkownicy.	2
T-L-5	Trendy i alarmy.	2
T-L-6	Realizacja wizualizacji rzeczywistego obiektu.	6
T-L-7	Historian.	2
T-L-8	Analiza sygnałów i wykorzystanie modeli w diagnostyce.	2
T-L-9	Diagnostyka procesu przemysłowego.	4
T-L-10	Systemy wizyjne.	4
T-L-11	Zaliczenie formy zajęć.	2
		30

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Przedstawienie zakresu projektu.	1
T-P-2	Omówienie narzędzi wykorzystywanych do realizacji projektu.	6
T-P-3	Praktyczna realizacja projektu sterowania procesem, który uwzględnia wizualizację, diagnostykę, archiwizację danych procesowych oraz projektowanie układu regulacji z wykorzystaniem metod szybkiego prototypowania.	6
T-P-4	Zaliczenie formy zajęć.	2
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie. Warstwy układu automatycznego sterowania.	1
T-W-2	Wizualizacja stanu obiektu. Wprowadzanie wartości parametrów sterowanego procesu. Zmiana wartości progowych w układach zabezpieczeń.	1
T-W-3	Znakowanie w systemach automatyki.	1
T-W-4	Diagnostyka przemysłowa - wprowadzenie.	1
T-W-5	Metody detekcji defektów.	2
T-W-6	Metody lokalizacji defektów.	1
T-W-7	Układy tolerujące uszkodzenia. Harmonogramowanie prac serwisowych.	1
T-W-8	Przykłady realizacji systemów. Zaliczenie wykładów.	2
		10

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć	3
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań	15
A-L-4	Konsultacje	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Uczestniczenie w zajęciach	15
A-P-2	Przygotowanie raportów	8
A-P-3	Konsultacje	2
		25

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zaliczenia	5
A-W-3	Studiowanie literatury	10
		25

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	AR_1A_C106_W01	Student potrafi: wskazać metody detekcji i lokalizacji defektów dla prostych obiektów technicznych, uzasadniając wybór; objaśnić ideę różnych podejść do harmonogramowania prac serwisowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_W06	Zna metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich w obszarze automatyki oraz robotyki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_W07	Ma wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych.
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studenta z zagadnieniami dotyczącymi ogólnych zasad projektowania systemów monitorowania procesów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień diagnostyki procesów przemysłowych.
Treści programowe	T-W-6	Metody lokalizacji defektów.
	T-W-7	Układy tolerujące uszkodzenia. Harmonogramowanie prac serwisowych.
	T-W-2	Wizualizacja stanu obiektu. Wprowadzanie wartości parametrów sterowanego procesu. Zmiana wartości progowych w układach zabezpieczeń.
	T-W-3	Znakowanie w systemach automatyki.
	T-W-4	Diagnostyka przemysłowa - wprowadzenie.
	T-W-8	Przykłady realizacji systemów. Zaliczenie wykładów.
	T-W-5	Metody detekcji defektów.
	T-W-1	Wprowadzenie. Warstwy układu automatycznego sterowania.
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy
	M-3	Wykład z użyciem komputera
	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Na podstawie pisemnego i/lub ustnego zaliczenia
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi zaproponować metod diagnostycznych, omówić tych metod, przedstawić zasad tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,5	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,5	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	5,0	Student potrafi zaproponować metody diagnostyczne, omówić te metody, przedstawić zasady tworzenia systemów wizualizacji. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	AR_1A_C106_U01	Student potrafi zaprojektować system wizualizacji, w szczególności zawierający algorytmy diagnostyczne, zaimplementować ten system w konkretnym środowisku narzędziowym i przeprowadzić testy skuteczności jego działania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_U06	Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski.
	AR_1A_U08	Potrafi rozwiązywać zadania i problemy występujące w obszarze automatyzacji oraz robotyzacji z wykorzystaniem metod i narzędzi inżynierskich w szczególności stosując techniki analityczne lub symulacyjne.
	AR_1A_U09	Potrafi dobrać właściwe metody i narzędzia do rozwiązywania różnych zadań w warunkach nie w pełni przewidywalnych.
Cel przedmiotu	C-2	Wykształcenie umiejętności integrowania systemów sterowania i nadzorowania procesów przemysłowych, ze szczególnym uwzględnieniem implementacji algorytmów diagnostycznych.
Treści programowe	T-L-9	Diagnostyka procesu przemysłowego.
	T-P-3	Praktyczna realizacja projektu sterowania procesem, który uwzględnia wizualizację, diagnostykę, archiwizację danych procesowych oraz projektowanie układu regulacji z wykorzystaniem metod szybkiego prototypowania.
	T-L-5	Trendy i alarmy.
	T-P-1	Przedstawienie zakresu projektu.
	T-L-6	Realizacja wizualizacji rzeczywistego obiektu.
	T-L-11	Zaliczenie formy zajęć.
	T-L-2	Zasady projektowania HMI.
	T-L-8	Analiza sygnałów i wykorzystanie modeli w diagnostyce.
	T-L-3	Obsługa zdarzeń.
	T-L-4	Nawigacja, użytkownicy.
	T-P-4	Zaliczenie formy zajęć.
	T-L-1	Wprowadzenie do tematyki wizualizacji procesów przemysłowych.
	T-L-10	Systemy wizyjne.
	T-L-7	Historian.
	T-P-2	Omówienie narzędzi wykorzystywanych do realizacji projektu.
Metody nauczania	M-4	Ćwiczenia projektowe
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Na podstawie sprawozdań i/lub raportów
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Na podstawie obserwacji pracy w grupie
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi zaimplementować żadnych funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metod diagnostycznych. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	3,5	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	4,5	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
	5,0	Student potrafi zaimplementować funkcjonalności systemu wizualizacji, w tym metody diagnostyczne. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.