Komputerowe systemy automatyki i sterowania

"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: KOMPUTEROWE SYSTEMY AUTOMATYKI I STEROWANIA
Wersja anglojęzyczna: COMPUTER SYSTEMS OF AUTOMATION AND CONTROL
Kod przedmiotu: WMTAACSM – KSAS, WMTAACNM – KSAS
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
Automatyka i sterowanie
Poziom studiów:
studia drugiego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne i niestacjonarne
Język prowadzenia:
polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego:
2013/2014
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy):
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział
dr inż. Jarosław Panasiuk
dr inż. Waldemar Śmietański
Mechatroniki i Lotnictwa, 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
projekt
II
60/+
24
10/z
16/+
10/z
4
razem
60
24
10
16
10
4
seminarium
b. Studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
II
36/+
8
4/z
16/+
8/z
4
razem
36
8
4
16
8
4
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

Systemy mechatroniczne
Wymagania wstępne:
Informatyka w systemach automatyki
Wymagania wstępne:

4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
odniesienie
do efektów
kształcenia
dla kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
Symbol
WIEDZA
W1
Zna podstawowe uwarunkowania techniczne zastosowań wybranych
technik komunikacji bezprzewodowej w automatyce przemysłowej.
K_W05
W2
Zna podstawowe metody, urządzenia i oprogramowanie stosowane przy
rozwiązywaniu zadań inżynierskich z zakresu systemów automatyki
budynkowej.
K_W05
UMIEJĘTNOŚCI
U1
Potrafi ocenić przydatność nowych elementów i metod projektowania w
projektowaniu i eksploatacji systemów automatyki budynkowej.
K_U17
U2
Potrafi samodzielnie wykorzystać nowoczesne mikrokontrolery i algorytmy regulacji do projektowania aplikacji regulacji procesów przemysłowych.
K_U17
5. METODY DYDAKTYCZNE
Zarówno wykład jak i ćwiczenia rachunkowe oraz laboratoryjne są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów
umiejętność dyskusji na tematy zajęć.
Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej.
Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej.
Ćwiczenie laboratoryjne ukierunkowano na praktyczną implementację rozwiązań automatyki budynkowej.




6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
temat/tematyka zajęć
wykł.
Klasyfikacja i struktury bezprzewodowych układów automatyki. Wady i zalety technik komunikacji bezprzewodowej w
automatyce przemysłowej.
2
1.
2.
Zdalne sterowanie w podczerwieni.
2*
3.
Budowa, zasada pracy oraz sposoby wykorzystania systemu
4*
ćwicz.
lab.
2*
2
proj.
semin.
GPS. Poziomy dokładności oraz rodzaje błędów wyznaczania pozycji. Charakterystyka i możliwości odbiorników GPS.
2
4.
Algorytmy regulacji procesów przemysłowych dedykowane
na platformę mikrokontrolera: regulator PID, regulator rozmyty i predykcyjny - uruchamianie i testowanie aplikacji.
5.
Wprowadzenie w zagadnienia systemów automatyki budynkowej.
2*
Charakterystyka rozwiązań i głównych standardów obowiązujących na rynku w zakresie systemów automatyki budynkowej.
2
2*
2
6.
7.
Etapy projektowania systemów automatyki budynkowej.
2*
4
8.
Integracja systemów sterowania w aspekcie programowym i
sprzętowym.
2
2
9.
Elementy składowe i analiza ekonomiczna systemów automatyki budynkowej.
2*
2*
Przykłady implementacji rozwiązań automatyki budynkowej
oraz dalsze kierunki rozwoju systemów automatyki budynkowej.
2*
10.
2
2*
8
2*
4
4
Razem – studia stacjonarne
24
10
16
10
......
Razem – studia niestacjonarne
8
4
16
8
......
TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH
1.
Dekodowanie wybranych pakietów sygnału GPS w kodzie
NMEA.
2*
2.
Metodyka opracowywania postaci numerycznej algorytmu
sterowania.
2
2*
3.
Integracja systemów chłodzenia, nawilżania i grzania oraz
systemów bezpieczeństwa.
2
4.
Badanie warunków środowiskowych przy pomocy systemów
automatyki budynkowej.
2*
Razem- studia stacjonarne
.....
10
.....
.....
......
Razem – studia niestacjonarne
.....
4
.....
.....
......
TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
1.
Badanie sygnału GPS w protokole NMEA.
2
2.
Wprowadzenie do architektury stanowisk laboratoryjnych
automatyki budynkowej w oparciu o standard LCN
2
3.
Sterowanie oświetleniem przy użyciu wyjścia analogowego.
2
4.
Sterowanie roletami za pomocą przekaźników
2
5.
Sterowanie oświetleniem podłączonym do modułu UPP za
pomocą modułu UPS znajdującego się w innym pomieszczeniu.
2
6.
Sterowanie temperatura (włączanie i wyłączenie ogrzewania ) w obiekcie przy użyciu automatyki budynkowej LCN
2
7
Programowanie stanów alarmowych przy użyciu czujnika
2
binarnego
8
Integracja systemu LCN z systemami zewnętrznymi - stopień zaawansowany.
2
Razem- studia stacjonarne
.....
.....
16
Razem – studia niestacjonarne
.....
.....
16
* zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych
7. LITERATURA
podstawowa:
 Sroczan E. ,Nowoczesne wyposażenie domu jednorodzinnego. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze
i Leśne, Poznań 2004.
 Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym z wykorzystaniem osprzętu
firmy Moeller. Poradnik elektroinstalatora. Wydanie I, Warszawa 2002.
 B. Bolanowski, P. Borkowski, Budowa systemów i urządzeń zasilających. Wydawnictwo Szkoły
Humanistyczno-Ekonomicznej w Łodzi, Łódź 2007.
uzupełniająca:
 Miesięcznik „Energia i Budynek”.
 Miesięcznik „Elektroinstalator”.
 Polska norma PN-EN 50065h.
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.
Efekt W1 sprawdzany jest na kolokwium
Efekt W2 sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
Efekt U1 sprawdzany jest podczas wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach
laboratoryjnych.
Ocena
5,0
(bdb)
4,0
(db)
3,0
(dst)
Opis umiejętności
Potrafi opracować prosty projekt systemu automatyki budynkowej, dobrać elementy systemu oraz
przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem, potrafi
przeprowadzić analizę opracowanego rozwiązania oraz optymalizować algorytmy systemu sterującego pod kątem uzyskania jak najwyższej efektywności i w zakresie zużycia energii w stosunku do
uzyskanej funkcjonalności
Potrafi opracować prosty projekt systemu automatyki budynkowej, dobrać elementy systemu oraz
przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem, potrafi
przeprowadzić analizę opracowanego rozwiązania
Potrafi opracować prosty projekt systemu automatyki budynkowej, dobrać elementy systemu oraz
przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem
Efekt U2 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i podczas realizacji projektu.
Ocena
5,0
(bdb)
4,0
(db)
Opis umiejętności
Potrafi samodzielnie dobrać zaawansowany algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie wybranego nowoczesnego mikrokontrolera i przetestować opracowaną rozbudowaną aplikację regulacji wybranego procesu przemysłowego; potrafi wyczerpująco przeanalizować własności zastosowanego algorytmu i uruchomionej aplikacji.
Potrafi samodzielnie dobrać algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie wybranego
nowoczesnego mikrokontrolera i przetestować opracowaną aplikację regulacji wybranego
procesu przemysłowego; potrafi przeanalizować podstawowe własności zastosowanego
algorytmu i uruchomionej aplikacji korzystając z niewielkiej pomocy wykładowcy.
3,0
(dst)
Potrafi samodzielnie dobrać elementarny algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie
wybranego mikrokontrolera i przetestować opracowaną prostą aplikację regulacji wybranego procesu przemysłowego; potrafi przeanalizować przynajmniej niektóre własności
zastosowanego algorytmu i uruchomionej aplikacji korzystając z niewielkiej pomocy wykładowcy.
autorzy sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
................................
dr inż. Jarosław PANASIUK
................................
prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT
................................
dr inż. Waldemar ŚMIETAŃSKI