S Y L A B U S P R Z E D M I O T U Automatyzacja pomiarów

"Z A T W I E R D Z A M”
………………………………………………
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU:
Automatyzacja pomiarów
Wersja anglojęzyczna:
Measurement Control and Automation
Kod przedmiotu:
WMLAKCSI-Aup, WMLAKCNI-Aup
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
techniki komputerowe w mechatronice
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne i niestacjonarne
Język prowadzenia:
polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego:
2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy):
prof. dr hab. inż. Andrzej PANAS, dr inż. Sta-
nisław ŻYGADŁO
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział
Mechatroniki i Lotnictwa, Instytut Techniki Lotniczej, Zakład Aerodynamiki i Termodynamiki / Katedra Mechatroniki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
a. Studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
VI
60+
28+
10z
22+
5
razem
60+
28+
10z
22+
5
projekt
seminarium
b. Studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
VI
36+
8+
6z
22+
5
razem
36+
8+
6z
22+
5
projekt
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI



Informatyka – zagadnienia dotyczące systemu operacyjnego i zarządzania oprogramowaniem
komputera
Metrologia – zagadnienia planowania i wykonywania doświadczeń oraz opracowania danych
pomiarowych
Podstawy automatyki i robotyki – charakterystyka transmitancyjna obiektu sterowania
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
W1
Ma podstawową wiedzę z zakresu pomiarów wielkości elektrycznych i
nieelektrycznych z zastosowaniem systemu automatycznej rejestracji
danych i kontroli procesu pomiarowego
K_W12
U1
Potrafi zaplanować doświadczenie, potrafi posługiwać się przyrządami do pomiaru podstawowych wielkości mechanicznych i elektrycznych oraz dobierać przyrząd lub metodę pomiaru według określonego
kryterium wynikającego między innymi z potrzeby objęcia systemu
pomiarowego wspólnym sterowaniem
K_U17
K1
Potrafi przeprowadzić analizę pracy oraz krytycznie ocenić funkcjonowanie elementu/bloku funkcjonalnego w systemie pomiarowym
K_U22
Potrafi zaprojektować nieskomplikowany sterownik systemu pomiarowego z uwzględnieniem charakterystyk elementów systemu oraz
potrafi przeprowadzić testy sterownika
K_U23
Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia
II i III stopnia, studia podyplomowe, kursy) – podnoszenia kompetencji
zawodowych i społecznych
K_K01
5. METODY DYDAKTYCZNE




Wykład ilustrowany prezentacjami komputerowymi z demonstracją narzędzi komputerowych projektowania sterowników – przyrządów wirtualnych, dostarczający wiedzy w zakresie efektu W12
Ćwiczenia audytoryjne - warsztaty - polegające współudziale w rozwiązywaniu zagadnień ilustracyjnych dotyczących zestawienia systemu pomiarowego i oprogramowania zadań gromadzenia i
przetwarzania danych pomiarowych dopełniających oraz utrwalających wiedzę W1 i kształtujących umiejętności U1
Ćwiczenia laboratoryjne - praktyczne, polegające na wykonywaniu zadań programowania przyrządów wirtualnych w celu opanowania umiejętności U1
Otwarta formuła zajęć aktywizujących – ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych – mobilizująca do
poszukiwania własnych rozwiązań, co powinno skutkować osiągnięciem efektu K1
2
6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
temat/tematyka zajęć
wykł.
1.
Geneza i rozwój systemów pomiarowych: obserwacja, pomiar,
system pomiarowy, automatyzacja i autonomizacja procesu pomiarowego.
1+1*
2.
Struktura zadaniowa i konstrukcyjna/organizacyjna systemu pomiarowego: bloki funkcjonalne, konfiguracja, komunikacja
1+1*
3.
Magistrale komunikacji systemów: systemy transmisji, sposoby
transmisji, parametry transmisji, charakterystyka podstawowych
rozwiązań standaryzowanych
1+1*
4.
Współpraca systemu pomiarowego z komputerem jako platformą
sterownika systemu, definicja przyrządu wirtualnego
2*
5.
Czujniki pomiarowe i ich podstawowe charakterystyki
2*
6.
Ogólna charakterystyka zagadnienia przetwarzania (kondycjonowania) sygnałów w kontekście ich próbkowania i kwantowania
1+1*
7.
Przegląd magistrali systemów pomiarowych: CAMAC, GPIB,
RS 232, VXI, VME, PCI, PCIMCA, USB, LAN, modemy radiowe i
sieciowe itd.
1+1*
8.
Funkcjonalne bloki pomiarowe
i w postaci kart pomiarowych
9.
10.
w
wykonaniu
przyrządowym
ćwicz.
lab.
proj.
semin.
1+1*
1+1*
1+1*
Magistrala transmisji szeregowej RS232 oraz jej pokrewne: konstrukcja/konfiguracja łącza i protokoły transmisji
2*
2
Magistrala
transmisji
szeregowo-równoległej
IEC625
(GPIB/IEEE488): konstrukcja/konfiguracja łącza i protokół transmisji przyrządowej SCPI
2*
2
11.
Magistrala LAN: konstrukcja/konfiguracja łącza i protokoły transmisji
2*
12.
Przyrząd wirtualny - określenie jego roli i miejsca w systemie pomiarowym. Środowiska programowania skryptowego i graficznego
przyrządów wirtualnych (technologie informatyczne budowy przyrządów wirtualnych do zarządzania systemem kontrolnopomiarowym)
2+4*
2*
18
Razem – studia stacjonarne
28
10
22
......
......
Razem – studia niestacjonarne
8
6
22
......
......
2
TEMATY ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH
1.
Podstawy programowania graficznego – interfejs użytkownika pakietu programowania LabVIEW
1+1*
2.
Podstawowe obiekty i struktury programu graficznego oraz elementy interfejsu komunikacyjnego (panelu przyrządu wirtualnego)
1+1*
3.
Programowanie funkcji systemu: wizualizacja danych, bezpośrednie przetwarzanie danych, rejestracja sygnałów
2
4.
Zestawienie i uruchomienie jednoliniowego systemu pomiaru temperatury. Wyznaczanie parametrów statycznych i dynamicznych
czujnika temperatury
2
5.
Zestawienie i uruchomienie systemu z magistralą komunikacji szeregowo-równoległej GPIB (RS 232c/LAN/modem sieciowy)
2*
Razem – studia stacjonarne
10
Razem – studia niestacjonarne
6
3
2
TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
1.
Podstawy programowania graficznego – interfejs użytkownika pakietu programowania LabVIEW – zapoznanie z programem
2
2.
Obiekty i struktury programu graficznego oraz elementy interfejsu
komunikacyjnego (panelu przyrządu wirtualnego) – opracowanie
projektu i budowa przelicznika danych liczbowych
2
3.
Struktura i reprezentacja danych, struktury programowe w programowaniu podstawowych funkcji systemu, zobrazowanie cyfrowe i
analogowe danych, porządkowanie danych, zapis i odczyt danych
4
4.
Wybrane zaawansowane procedury przetwarzania danych
4
5.
Porządkowanie struktury programu, wykorzystanie struktur podprogramów (SubVI), przygotowanie plików do dystrybucji (generowanie plików wykonawczych)
2
6.
Opracowanie przyrządu wirtualnego do wykonania zadania wieloczynnościowego – złożonego z wykorzystaniem pakietu LabVIEW
2
7.
Nawiązywanie połączenia komputer – przyrząd pomiarowy za pomocą łącza GPIB / LAN
2
8.
Komunikacja i sterowanie przyrządem z wykorzystaniem protokołu
SCPI
2
9.
Programowanie funkcji przyrządu z wykorzystaniem pakietu VEE
2
Razem – studia stacjonarne
22
Razem – studia niestacjonarne
22
* - zagadnienia realizowane przez studentów studiów niestacjonarnych samodzielnie
7. LITERATURA
podstawowa:
 Piotr Lesiak, Dariusz Świsulski, Komputerowa technika pomiarowa w przykładach, Agenda Wyd.
PAK, Warszawa, 2002
TM
 Wiesław Tłaczała, Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo,
WNT, Warszawa, 2002
 Sensor Technology Handbook, Editor-in-Chief Jon S. Wilson, ELSEVIER Inc./Newnes, Amsterdam, 2005
 Dariusz Świsulski, Komputerowa technika pomiarowa. Oprogramowanie wirtualnych przyrządów
pomiarowych w LabVIEW. Agenda Wydawnicza PAK-u, Warszawa, 2005
 Waldemar Nawrocki, Sensory i systemy pomiarowe. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2006
 Waldemar Nawrocki, Komputerowe systemy pomiarowe, WKŁ, Warszawa, 2006
 Marcin Chruściel, LabVIEW w praktyce, Wydawnictwo BTC, Legionowo 2008
TM
 LabVIEW Getting Started with LabVIEW, National Instruments, August 2005
TM
 Introduction to LabVIEW 6-Hour Hands-On, National Instruments Corporation
uzupełniająca:
 Wiesław Winiecki, Organizacja komputerowych systemów pomiarowych, Oficyna Wyd. PW, Warszawa 1997
 Wiesław Winiecki, Jacek Nowak, Sławomir Stanik, Graficzne zintegrowane środowiska programowe do projektowania systemów pomiarowo-kontrolnych, Wyd. MIKOM, Warszawa 2001
 Jefffey Travis, Jim Kring, LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun,
Third Edition, Prentice Hall
4
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.




Zaliczenie jest przeprowadzane w formie pisemnej z pytaniami testu wyboru i pytaniami problemowymi z możliwością włączenia dodatkowego zaliczenia ustnego, które jest przeprowadzane
w przypadku niejednoznacznego wyniku części pisemnej.
Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia wykładów jest uzyskanie pozytywnych ocen zaliczenia
zajęć laboratoryjnych.
Efekt W1 jest sprawdzany podczas testu.
Efekt U1 jest sprawdzany podczas testu umiejętności projektowania i budowania elementów
systemu pomiarowego ze szczególnym uwzględnieniem algorytmów sterownika systemu.
Opis umiejętności
1. Potrafi dokonać analizy zadania projektowania i programowania sterownika systemu
2. Potrafi posługiwać narzędziem programowania sterownika w zakresie podstawowych
operacji przetwarzania wprowadzanych danych
3. Potrafi zobrazować dane oraz potrafi dokonać ich zapisu i odczytu
4,0
4. Potrafi samodzielnie zaprojektować prosty (liniowy) system pomiarowy
(db)
5. Potrafi dokonać optymalizacji kodu graficznego, w tym potrafi dokonać przekształcenia
fragmentu kodu do podprogramu
6. Potrafi posługiwać się dedykowanymi formatami zapisu i odczytu danych
7. Potrafi posługiwać się wszystkimi podstawowymi strukturami programowymi
8. Potrafi zobrazować dane pomiarowe na dowolnym wyświetlaczu graficznym
5,0
9. Potrafi posługiwać się wybranymi zaawansowanymi funkcjami i blokami programowymi
(bdb)
przetwarzania danych pomiarowych i/lub:
10. Potrafi samodzielnie skonfigurować, oprogramować i uruchomić prosty (liniowy) system
pomiarowy
(*) oceny pośrednie są przyznawane za częściowe spełnienie wymogów następnej grupy umiejętności

W ustaleniu oceny zaliczeniowej zajęć praktycznych można uwzględnić oceny aktywności indywidualnej z wagą nieprzekraczającą 50%.

Efekt W1 jest sprawdzany przede wszystkim podczas zaliczenia końcowego. Przy ustalaniu oceny końcowej przedmiotu można uwzględnić oceny zaliczenia laboratoriów z wagą nieprzekraczającą 50%.
Ocena(*)
3,0
(dst)
Ocena
3,0
(dst)
3,5
(dst+)
4,0
(db)
4,5
(db+)
5,0
(bdb)
Opis umiejętności
1. Potrafi samodzielnie udzielić poprawne odpowiedzi na więcej niż 50% pytań testu zaliczeniowego.
2. Potrafi samodzielnie udzielić poprawne odpowiedzi na więcej niż 60% pytań testu zaliczeniowego.
3. Potrafi samodzielnie udzielić poprawne odpowiedzi na więcej niż 70% pytań testu zaliczeniowego.
4. Potrafi samodzielnie udzielić poprawne odpowiedzi na więcej niż 80% pytań testu zaliczeniowego.
5. Potrafi samodzielnie udzielić poprawne odpowiedzi na więcej niż 90% pytań testu zaliczeniowego.
Autor(rzy) sylabusa
Dyrektor
Instytutu Techniki Uzbrojenia
................................
................................
prof. dr hab. inż. Andrzej PANAS
prof. dr hab. inż. Józef GACEK
5