Hydraulika pneumatyka i sys. aut. prod

Nazwa przedmiotu:
HYDRAULIKA, PNEUMATYKA I SYSTEMY AUTOMATYZACJI PRODUKCJI
Hydraulics, pneumatics and production automation systems
Kierunek:
Forma studiów:
Mechanika i Budowa Maszyn
stacjonarne
Kod przedmiotu:
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji
obowiązkowy na specjalności APWiR
I stopnia
Rok: III
Semestr: VI
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium, projekt
2WE, 2L, 1P
6 ECTS
S3_1-5
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1.
C2.
C3.
Zapoznanie studentów z budową i zastosowaniem elementów układów hydraulicznych
i pneumatycznych.
Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie sterowania tymi
układami.
Zdobycie przez studentów wiedzy niezbędnej do projektowania systemów automatyzacji
produkcji.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1. Wiedza z zakresu podstaw budowy maszyn i mechaniki płynów
2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu maszyn i urządzeń
technologicznych
3. Umiejętność doboru metod pomiarowych i wykonywania pomiarów wielkości
mechanicznych
4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji
i dokumentacji technicznej
5. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych
zadań
6. Umiejętności pracy samodzielnej i w zespole
7. Umiejętność prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych opracowań
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 - posiada wiedzę teoretyczną z zakresu metod i technik wytwarzania,
EK 2 - zna tendencje i kierunki rozwoju w zakresie projektowania prostych układów
hydraulicznych i pneumatycznych,
EK 3 - potrafi zaproponować określony układ hydrauliczny lub pneumatyczny do realizacji
określonego zadania produkcyjnego,
EK 4 - zna konstrukcje i zasady działania elementów układów hydraulicznego
i pneumatycznego,
EK 5 - zna metodykę doboru podstawowych elementów układu hydraulicznego
i pneumatycznego,
EK 6 - potrafi dobrać układy sterowania hydraulicznego i pneumatycznego do sterowania
odbiornikami ruchu postępowego i obrotowego,
EK 7 - potrafi wykorzystać standardowe oprogramowanie do projektowania systemów
automatyzacji produkcji,
EK 8 - potrafi wykonywać podstawowe pomiary parametrów układu hydraulicznego i
pneumatycznego,
EK 9 - potrafi wykonać podstawowe obliczenia do zaprojektowania typowego systemu
automatyzacji produkcji,
EK 10 - potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
Liczba
godzin
W 1 – Budowa i zasada działania napędu hydraulicznego i pneumatycznego.
2
W 2 – Zalety i wady, porównanie napędów hydraulicznych i pneumatycznych z innymi
2
W 3 – Wymagania stawiane czynnikom roboczym w układzie hydraulicznym i
2
W 4 – Przepływ laminarny i turbulentny , liniowe i miejscowe straty ciśnienia.
2
W 5 – Przepływy szczelinowe.
2
W 6 – Obliczenia przecieków szczelinowych w wybranych elementach
hydraulicznych.
2
W 7 – Generatory energii w układach hydraulicznych i pneumatycznych: pompy i
2
W 8 – Elementy wykonawcze: siłowniki i silniki.
2
W 9 – Zawory sterujące ciśnieniem
2
rodzajami napędów.
pneumatycznym, ich właściwości.
sprężarki.
W 10 – Zawory sterujące kierunkiem przepływu
2
W 11 – Sterowanie i regulacja objętościowa i dławieniowa
2
W 12 – Charakterystyka modułowego systemu produkcji.
2
W 13 – Konfigurowanie modułowego systemu produkcji.
2
W 14 – Projektowanie systemów automatyzacji
elementów hydraulicznych.
produkcji
z
wykorzystaniem
2
W 15 – Projektowanie systemów automatyzacji
elementów pneumatycznych.
produkcji
z
wykorzystaniem
2
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1 – Budowa i działanie zasilacza hydraulicznego.
. Analiza stru
L 2 – Analiza strukturalna stanowiska hydraulicznego i jego możliwości badawcze.
Liczba
godzin
2
2
L 3 – Badanie pompy wyporowej typu PTOZ-25R.
2
L 4 – Budowa i zasada działania pomp i silników hydraulicznych.
2
L 5 – Budowa i instalowanie filtrów hydraulicznych.
2
L 6 – Przewody i złącza, konstrukcja i przeznaczenie.
2
L 7 – Zawory ze szczególnym uwzględnieniem rozdzielacza suwakowego.
2
L 8 – Określanie charakterystyki statycznej zaworu przelewowego.
2
L 9 – Elementy hydrauliczne sterujące przepływem, badanie zaworu dławiącego.
2
L 10 – Sterowanie prędkością ruchu odbiornika.
2
L 11 – Konfigurowanie podstawowych struktur układów pneumatycznych.
2
L 12 – Podstawy programowania sterownika PLC.
2
L 13 – Podstawy programowania panelu HMI.
2
L 14 – Sterowanie siłownikiem pneumatycznym za pomocą sterownika PLC.
2
L 15 – Sterowanie urządzeniami na stanowisku pneumatycznym za pomocą
2
sterownika PLC.
Liczba
godzin
Tematem realizowanego projektu jest rozwiązanie zadania w formie opracowania układu
mechanicznego i sterowania dla wybranego układu automatyzacji.
P 1,2 – Konfiguracja i budowa układów mechanicznych urządzeń w aspekcie dalszego
2
ich wyposażenia w układ sterowania.
P3 – Analiza istniejących rozwiązań z uwzględnieniem wybranej techniki sterowania
1
układu
P4 – Opracowanie wytycznych i założeń konstrukcyjnych do projektu
1
P 5,6 – Konfiguracja i budowa układów pneumatycznych i hydraulicznych. Obliczenia
2
analityczne układu.
P 7,8 – Wykorzystanie oprogramowania specjalistycznego do procesu modelowania
2
pneumatycznego układu wykonawczego napędu
P9 – Wykorzystanie oprogramowania specjalistycznego do procesu modelowania
1
hydraulicznego układu wykonawczego napędu
P 10,11 – Projekt układu sterowania dla wybranych układów wykonawczych napędów
2
elektropneumatycznych i elektrohydraulicznych
Forma zajęć – PROJEKT
P 12,13 – Programowanie sterownika PLC w zastosowanie sterowania siłownikiem
pneumatycznym
P 14 – Aplikacja komunikacji układu sterowania urządzenia z operatorem
P15 – Opracowanie modelu symulacji dla zaprojektowanego układu.
2
1
1
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. hydrauliczne stanowiska dydaktyczne
3. pneumatyczne stanowiska dydaktyczne ze sterownikami PLC
4. eksponaty podstawowych elementów hydraulicznych i pneumatycznych
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1- ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2- ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
F3- ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania
F4- ocena aktywności podczas zajęć
P1- ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2- ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu**
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych,
**)warunkiem uzyskania zaliczenia z wykładów jest otrzymanie pozytywnych ocen z testów sprawdzających
wiedzę
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 30L 15 P 75 h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
20 h
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
20 h
Wykonanie prac związanych z realizacją projektu
50 h
(czas poza godzinami zajęć projektowych)
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
20 h
(czas poza zajęciami laboratoryjnymi)
Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i
projektowych

185 h
6 ECTS
3 ECTS
3 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Stryczek S.: Napęd hydrostatyczny. WNT, Warszawa 1984.
2. Osiecki A.: Hydrostatyczny napęd maszyn. WNT, Warszawa 1998.
3. Tomasiak E.: Napędy i sterowania hydrauliczne i pneumatyczne. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice
2001.
4. Balawejder A., Barski J., Bieńkowski A., Dziewulski W., Głuchowski E., Lamentowicz R.,
Niegoda J.: Napędy hydrauliczne, ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Pol. Gdańskiej, Gdańsk 1983.
5. Niegoda J., Pomierski W.: Sterowanie pneumatyczne, ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Pol.
Gdańskiej, Gdańsk 1998.
6. Pr. zbiorowa pod red. Świdra J.: Sterowanie i automatyzacja procesów technologicznych i
układów mechatronicznych. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice 2008.
7. Szenajch W.: Napęd i sterowanie pneumatyczne.WNT, Warszawa 1994.
8. Kwaśniewski J.: Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej. Wyd. BTC, Legionowo 2010.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. prof. PCz. dr hab. inż. Tadeusz Złoto, [email protected]
2. dr inż. Rafał Gołębski, [email protected]
3.
dr inż. Michał Sobiepański, [email protected]
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych
Cele przedmiotu
dla całego programu
(PEK)
EK1
EK2
K_W_C18
K_W_C11
C1,C2,C3
C1,C2,C3
EK3
K_U_C08
C1,C2,C3
EK4
K_W_C11
C1,C2,C3
EK5
K_W_C11
C1,C2,C3
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
W1-2
W1-2
W1-11
L1-2
P1-6
W7-10
L4-7
P5-6
W14-15
L1,2,11
P1-6
1
1
P2
P2
1,2,3,4
F1, F2
1,2,3,4
F1, F2, F3
1,2,3,4
F1, F2, F3
W11-15
L8-15
P7-15
W12-15
L12-15
P12-15
EK6
K_U_C08
C1,C2,C3
1,2,3,4
EK7
K_U_C08
C1,C2,C3
EK8
K_U_C09
C1,C2,C3
L3,8-9,14-15
1,2,3,4
F1, F2, F3
EK9
K_U_C08
C1,C2,C3
W6,14-15
P10-11
1,2,3
F2, P1,P2
EK10
K_U_C08
K_U_C01
C1,C2,C3
L1-15
2,3,4
F1, F2, F3
1,2,3,4
F1, F2, F3
F1, F2, F3
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Efekty
kształcenia
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
EK1, EK2, EK3, EK4, EK5
Student opanował wiedzę
teoretyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania
Student nie opanował
wiedzy teoretycznej z
zakresu stosowania
układów hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania
Student opanował wiedzę
teoretyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania w
zakresie przedstawionym
podczas zajęć.
Student opanował
wiedzę teoretyczną z
zakresu stosowania
układów hydraulicznych
i pneumatycznych w
procesach wytwarzania
w zakresie
przedstawionym
podczas zajęć i
dodatkowo powiększył
ją poprzez studia
literatury fachowej.
EK6, EK7, EK8, EK9, EK10
Student opanował wiedzę
praktyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania –
ocena sprawozdań z
ćwiczeń laboratoryjnych.
Student nie opanował
wiedzy praktycznej z
zakresu stosowania
układów hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania –
nie potrafi przeprowadzić
ćwiczeń na stanowiskach
laboratoryjnych i nie
przygotował sprawozdań z
tych ćwiczeń.
Student opanował wiedzę
praktyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania –
przeprowadził ćwiczenia
laboratoryjne w
podstawowym zakresie.
Student opanował
wiedzę praktyczną z
zakresu stosowania
układów hydraulicznych
i pneumatycznych w
procesach wytwarzania
– przeprowadził
ćwiczenia laboratoryjne
w podstawowym
zakresie i zaproponował
własne sposoby
rozwiązania zagadnień
będących tematem
ćwiczeń.
Na ocenę 5
Student opanował wiedzę
teoretyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania w
zakresie przedstawionym
podczas zajęć, powiększył
ją poprzez studia literatury
fachowej, przygotował
prezentację dot.
wybranego zagadnienia z
zakresu stosowania
układów hydraulicznych i
pneumatycznych
Student opanował wiedzę
praktyczną z zakresu
stosowania układów
hydraulicznych i
pneumatycznych w
procesach wytwarzania –
przeprowadził ćwiczenia
laboratoryjne w
podstawowym zakresie,
zaproponował własne
sposoby rozwiązania
zagadnień będących
tematem ćwiczeń i
modyfikacje stanowisk
dydaktycznych.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechanika i Budowa Maszyn wraz z:
-
programem studiów,
-
prezentacjami do zajęć,
-
instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych,
- harmonogramem odbywania zajęć,
dostępne są na tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej Instytutu Technologii Mechanicznych:
www.itm.pcz.pl
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest podczas pierwszych zajęć z przedmiotu.