KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu: 2. Kod przedmiotu

Z1-PU7
(pieczęć wydziału)
WYDANIE N1
Strona 1 z 4
KARTA PRZEDMIOTU
1. Nazwa przedmiotu:
2. Kod przedmiotu:
Przemysłowe systemy sterowania
PSS
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2016/2017
4. Forma kształcenia: studia drugiego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEII)
7. Profil studiów: ogólno akademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 2
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Mirosław Chmiel, dr inż. Andrzej Malcher
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: wybieralny
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Zakłada się, że student posiada
przygotowanie w zakresie podstaw techniki cyfrowej oraz podstaw projektowania układów cyfrowych,
programowania w językach asemblerowych, a także podstaw programowania sterowników
programowalnych. Do udziału w przedmiocie wymagane jest również uczęszczanie na przedmiot
Zaawansowane Techniki Programowania Sterowników Przemysłowych lub Systemy Wizualizacji
i Sterownia w semestrze bieżącym czy też latach poprzednich, albo zweryfikowana znajomość
prezentowanych tam treści.
16. Cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest praktyczne opanowanie zagadnień związanych z
kompleksowym podejściem do zagadnienia projektowania przemysłowych systemów sterowania ściśle
współpracujących z systemami wizualizacji HMI/SCADA. Doświadczenia projektantów pokazują, że
podejście etapowe, polegające na stworzeniu aplikacji dla sterowników, a następnie „dopisanie” do niej
systemu wizualizacji jest nieskuteczne. Często wymaga wprowadzania znacznych zmian w projekcie
sterowania związanych z procedurami sygnalizacji, zadawania parametrów z urządzenia HMI,
a także obsługą sytuacji awaryjnych. Jest także znacznie bardziej czasochłonne od podejścia
kompleksowego.
Zajęcia projektowe w zakresie sterowania będą prowadzone z wykorzystaniem języków LAD, FBD, STL,
SCL oraz GRAPH7, które są odpowiednikami języków zdefiniowanych w normie IEC 61131-3
przeznaczonych do programowania sterowników rodziny SIMATIC S7 firmy Siemens. Systemy
wizualizacji tworzone będą w oparciu o pakiety Protool lub WinCC TIA.
Tematyka przedmiotu skupia się wokół programowych rozwiązań rzeczywistych problemów
obiektowych, kładąc szczególny nacisk na tworzenie programów sterowania złożonych z części
zapisanych w różnych językach programowania. Dodatkowym celem jest optymalizacja programów ze
względu na zajętość pamięci sterownika oraz czas realizacji pętli programowej. Zajęcia będą miały także
na celu porównywanie rozwiązań tych samych problemów realizowanych w różnych językach
programowania i zdobycie umiejętności wyboru najlepszego języka dla konkretnej kategorii problemów.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 2 z 4
17. Efekty kształcenia:1
Nr
Opis efektu kształcenia
W1
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Zna i rozumie metodykę projektowania
Ocena pracy nad
przemysłowych układów sterowania z
projektem
wykorzystaniem sterowników programowalnych.
Zna metody i techniki wykorzystywane w
projektowaniu. Zna języki opisu algorytmu zarówno
graficzne, jak i tekstowe. Zna narzędzia do
symulacji pracy sterowników.
U1
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz
Ocena pracy nad
danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane projektem
informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej
oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować
i wyczerpująco uzasadniać opinie
U2
Posługuje się językiem angielskim w stopniu
Ocena pracy nad
wystarczającym do porozumiewania się, a także
projektem
czytania ze zrozumieniem kart katalogowych,
not aplikacyjnych, instrukcji obsługi urządzeń
elektronicznych, narzędzi informatycznych oraz
podobnych dokumentów
U3
Potrafi projektować przemysłowe systemy
Ocena pracy nad
sterowania przetwarzające sygnały analogowe i
projektem
cyfrowe z uwzględnieniem zadanych
kryteriów użytkowych i ekonomicznych, w razie
potrzeby przystosowując istniejące lub opracowując
nowe metody projektowania; Potrafi porównać
różne rozwiązania programistyczne z punktu
widzenia zajętości pamięci, nakładu czasowego oraz
możliwości diagnostycznych
K1
potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i
Ocena pracy nad
przedsiębiorczy
projektem
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
P. 30
1
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
Projekt
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K2_W07
Projekt
K2_U01
Projekt
K2_U05
Projekt
K2_U12
Projekt
K2_K01
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 4
19. Treści kształcenia:
W ramach projektu student w sposób praktyczny rozwija umiejętności programowania sterowników
przemysłowych w językach LAD (LD), FBD, STL (IL), SCL (ST) oraz Graph7 (SFC), bazujących na
normie IEC 61131-3 definiującej zasady programowania sterowników przemysłowych PLC. W trakcie
realizacji projektu tworzone będą programy sterowania dla dostępnych w Laboratorium Sterowników
Programowalnych symulatorów rzeczywistych obiektów zrealizowanych sprzętowo lub modelowanych
programowo. W ramach zajęć studenci będę mieli możliwość rozwinięcia umiejętności podziału projektu
na mniejsze zadania, które muszą być rozwiązywane stopniowo, poprzez tworzenie odpowiedniego
oprogramowania dla PLC oraz aplikacji wizualizacyjnej dla systemów HMI.
Program zajęć projektowych:
1.
Rozpoznanie zadania projektowego. W ramach tej części studenci zapoznają się z różnymi sposobami
formułowania zadania projektowego – opis słowny, przebiegi czasowe, schematy blokowe. Zapoznają się
również z konkretnym zadaniem, które będą realizować.
2.
Zapoznanie się z obiektem. Na tym etapie studenci poznają obiekt, dla którego będą tworzyć program
sterowania – poznają rodzaje czujników i elementów wykonawczych użytych w obiekcie a także funkcje,
które te elementy mają pełnić. Przy okazji opanowują umiejętność testowania wejść/wyjść.
3.
Wybór języka programowania, w którym implementowane będą poszczególne fragmenty układu
sterowania. Preferowany jest podział zadania na fragmenty implementowane w różnych językach –
Graph7, SCL, STL, w ostateczności LAD lub FBD.
4.
Przyjęcie koncepcji systemu wizualizacji. Wybór sygnałów wymienianych między PLC a HMI. Określenie
podziału i zawartości ekranów wizualizacji Wybór zdarzeń traktowanych jako alarmy.
5.
Opanowanie sztuki uruchamiania systemu sterowania. Podział systemu sterowania na możliwie małe,
autonomiczne fragmenty, które mogą być uruchamiane i testowane osobno. Po przetestowaniu modułów
integracja ich w większą całość i stopniowe testowanie ich wspólnie aż do uzyskania w pełni działającego
systemu sterowania.
6.
Tworzenie i testowanie elementów systemu wizualizacji dla poszczególnych fragmentów aplikacji
równolegle z uruchamianiem programu sterowania.
7.
Dokumentacja projektu. Korzystanie z nazw symbolicznych oraz komentarzy do symboli. Stosowanie
ujednoliconych nazw symbolicznych dla sygnałów. Komentowanie programu w językach Graph7, SCL,
STL.
8.
Diagnostyka programu. Użycie narzędzi usprawniających poruszanie się po projekcie – głównie listy
referencyjnej. Sprawdzanie zajętości pamięci sterownika. Diagnostyka błędów krytycznych
i niekrytycznych.
9.
Krytyczna analiza kodów uzyskanych w wyniku kompilacji plików źródłowych w językach Graph7 oraz
SCL. Wyciągnięcie wniosków dotyczących możliwości optymalizacji pamięciowej oraz czasowej
poszczególnych fragmentów programu sterowania.
20. Egzamin: nie
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 4 z 4
21. Literatura podstawowa:
1.
Siemens: SIMATIC Podstawy Programowania w STEP7, 2006
2.
Siemens: SIMATIC S7-SCL V5.3 for S7-300/400, Getting Started, 2005
3.
Siemens: SIMATIC S7-SCL V5.3 for S7-300/400, Manual, 2005
4.
Siemens: SIMATIC S7-GRAPH for S7-300/400, Programming Sequential Control Systems Getting Started,
2004
5.
Siemens: SIMATIC S7-GRAPH V5.3 for S7-300/400, Programming Sequential Control Systems, Manual,
2004
6.
Siemens: S7-1200 Easy Book, Manual, 20012
7.
Siemens: SIMATIC S7, Programowalny sterownik S7-1200, Podręcznik systemu, 2009
8.
Siemens: SIMATIC S7-1200 Programmable Controller, System Manual, 2014
9.
Siemens: SIMATIC S7-1500 Automation System, System Manual, 2014
10. Siemens: STEP 7 Professional V13.0, System Manual, 2014
22. Literatura uzupełniająca:
1.
Hans Berger: Automating with STEP 7 in STL and SCL. SIMATIC S7-300/400, 2009
2.
Jerzy Kasprzyk: Programowanie sterowników przemysłowych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne
Warszawa, 2007
3.
Janusz Kwaśniewski: Programowalny sterownik SIMATIC S7-300 w praktyce inżynierskiej, BTC, 2009
4.
Janusz Kwaśniewski: Sterowniki SIMATIC S7-1200 w praktyce inżynierskiej, BTC, 2013
5.
Janusz Kwaśniewski: Język tekstu strukturalnego w sterownikach SIMATIC S7-1200 i S7-1500, BTC, 2014
6.
Tomasz Gilewski: Podstawy programowania sterowników S7-1200 w języku SCL, BTC, 2015
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
/
3
Laboratorium
/
4
Projekt
5
Seminarium
/
6
Inne
/
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
/
30/30
30/30
24. Suma wszystkich godzin: 60
25. Liczba punktów ECTS: 2
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego: 1
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty): 2
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)