Rozproszone systemy sterowania 0800-ROSYST-Wyk

https://fizyka-umk.webex.com/fizyka-umk-en/j.php?MTID=m54bf74d25da38ad79620851bc73f083e

Zagadnienia poruszane na wykładzie:
1) Wstęp do rozproszonych systemów sterowania - architektura, cechy, trendy rozwojowe (np. przemysł 4.0)
2) Magistrale i protokoły komunikacyjne stosowane w rozproszonych systemach sterowania: RS-485, Modbus, Profibus, DeviceNet, różne odmiany Ethernetu przemysłowego (np. EtherCAT, Profinet), AS-i, HART, komunikacja bezprzewodowa
3) Wybrane elementy rozproszonego systemu sterowania - sterowniki, moduły we/wy, moduły komunikacyjne i konwertery protokołów, elementy inferfejsu użytkownika (panele HMI), moduły specjalistyczne (np. wagowe, pomiarowe, do stref zagrożonych wybuchem itp.)
4) Sterowanie z wykorzystaniem PC/IPC - właściwości komputerów przemysłowych, systemy operacyjne czasu rzeczywistego, przykłady rozwiązań (np. systemy Beckhoff Twincat 3, Linux RTAI)
5) Sterowanie ruchem w rozproszonych systemach sterowania - różne rodzaje sterowania ruchem (niezależne, master-slave, skoordynowane), architektury sterowania napędami (autonomiczna, zcentralizowana, zdecentralizowana), protokoły komunikacyjne do zastosowań motion-control (np. CiA 402, Profidrive), przykłady rozwiązań różnych producentów, przykłady aplikacji,
6) Sterowanie procesami - regulacja PID w PLC i DCS, przetwarzanie wsadowe, zaawansowane algorytmy regulacji, przykłady aplikacji
7) Bezpieczeństwo funkcjonalne w rozproszonych układach sterowania - znaczenie bezpieczeństwa funkcjonalnego, podstawowe normy, przykłady zastosowań

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 30 godz.): - udział w wykładach – 30 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 30 godz.): - przygotowanie do wykładu – 15 - przygotowanie do egzaminu – 15 Łącznie: 60 godz. (2 ECTS) (od siatki 2018/19) Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 30 godz.): - udział w wykładach – 30 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 45 godz.): - przygotowanie do wykładu – 15 - przygotowanie do egzaminu – 30 Łącznie: 75 godz. (3 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna pojęcia związane z rozproszonymi systemami sterowania, ich strukturę, elementy składowe np. sterowniki PLC, moduły komunikacyjne, moduły we/wy, komputery przemysłowe, systemy HMI i nadzorujące – K_W05, K_W10 W1: Zna powszechnie stosowane standardy komunikacji przemysłowej, ich podstawowe cechy i obszary zastosowań (np. sieci czujnikowe, magistrale sterowania ruchem, magistrale stosowane w przemyśle procesowym) – K_W04, K_W05 W3: Zna pojęcia, powszechnie stosowane standardy oraz metody sterowania ruchem wykorzystywane w sieciowych systemach sterowania napędami elektrycznymi. – K_W05 W4: Zna podstawowe zagadnienia sterowania procesem w systemach rozproszonych – K_W05 W5: Dysponuje wiedzą na temat funkcjonalności systemów SCADA – K_W04, K_W05 W6: Dysponuje podstawową wiedzą dotyczącą bezpieczeństwa funkcjonalnego w przemysłowych układach sterowania m.in. dotyczącą obowiązujących norm i stosowanego sprzętu – K_W11, K_W13

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Potrafi zaproponować magistralę i protokół komunikacyjny do danego zastosowania (np. sterowania ruchem, systemy bezpieczeństwa) – K_U01, K_U08, K_U13 U2: Potrafi podać przykłady zastosowań różnych metod sterowania ruchem np. sterowania krzywkowego, sterowania skoordynowanego – K_U01, K_U08 U3: Potrafi określić wymagania jakie powinien spełnić system bezpieczeństwa w zależności od założonego poziomu bezpieczeństwa – K_U01, K_U08, K_U13

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Zna warunki pracy w zakładzie przemysłowym, w szczególności ma świadomość konieczności zapewnienia komfortu i bezpieczeństwa obsłudze maszyn i urządzeń - K_K06 K2: Ma świadomość znaczenia systemów bezpieczeństwa w przemysłowych układach sterowania dla zdrowia i życia operatorów maszyn i urządzeń - K_K03, K_K05

Metody dydaktyczne

np. Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Zakłada się opanowanie wiadomości przedstawionych w ramach wykładu Komputerowe Systemy Sterowania. Studenci powinni również posiadać wiedzę z zakresu automatyki, elektroniki i napędów elektrycznych. UWAGA! Do zaliczenia wykładu wymagane jest zaliczenie egzaminu z przedmiotu Komputerowe Systemy Sterowania (lub równoważnego).

Koordynatorzy przedmiotu

Krystian Erwiński

Kryteria oceniania

Metody oceniania:
Egzamin pisemny - W1, W2, W3, W4, W5, W6, U1, U2, U3, K1, K2
Kryteria oceniania:
Do zaliczenia wykładu konieczne jest zdanie egzaminu pisemnego w formie testu. Test pisemny odbywa się po zakończeniu wykładu i obejmuje tematycznie wszystkie zagadnienia na nim poruszane. Na test składają się zarówno pytania jednokrotnego i wielokrotnego wyboru jak również pytania otwarte. Odpowiedzi są punktowane w zależności od złożoności pytania oraz kompletności odpowiedzi (w przypadku pytań otwartych). Studentom przysługuje prawo do jednego terminu poprawkowego. Test poprawkowy ma identyczną formę jak pierwszy termin.
Próg zaliczenia wynosi 50% całkowitej liczby uzyskanych punktów.
Progi ocen:
[ 0% , 50% ) - 2
[ 50% , 60% ) - 3
[ 60% , 70% ) - 3+
[ 70% , 80% ) - 4
[ 80% , 90% ) - 4+
[ 90% , 100%] - 5

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy

Literatura

1) N. P. Mahalik, Fieldbus Technology. Industrial Network Standards for Real-Time Distributed Control
2) IDC Technologies, Practical Distributed Control Systems (DCS) for Engineers and Technicians
3) K. Kamel, E. Kamel, Programmable Logic Controllers Industrial Control
4) Dokumentacje i przykłady aplikacji dla sterowników i oprogramowania:
a) Siemens: TIAPortal, WinCC, PCS7, S7-1200, S7-1500, S7-300
b) Rockwell: RSLogix5000, MicroLogix, ControlLogix, CompactLogix, Micro800
c) Beckhoff: TwinCAT,
5) H. Berger, Automating with SIMATIC S7-1200
6) H. Berger, Automating with SIMATIC S7-1500
7) J. Weidauer, R. Messer, Electrical Drives: Principles, Planning, Applications, Solutions
8) H. Gurocak, Industrial Motion Control

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0800-ROSYST-Wyk w USOSweb