Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (N2)
specjalność: Systemy sterowania procesami przemysłowymi

Sylabus przedmiotu Szybkie prototypowanie układów sterowania w mechatronice:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Szybkie prototypowanie układów sterowania w mechatronice
Specjalność Sterowanie w układach robotycznych
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL3 20 2,00,38zaliczenie
wykładyW3 10 1,00,62egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Informatyka, Regulacja automatyczna, Teoria sterowania, Technika Mikroprocesorowa, Programowanie Urządzeń Automatyki, Cyfrowe Algorytmy Sterowania

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie wiedzy na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania w mechatronice
C-2Zdobycie umiejętności projektowania, programowania i uruchamiania układów sterowania wykorzystujących nowoczesne oprogramowanie i urządzenia automatyki.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Modelowanie systemu kontrolno pomiarowego w środowisku systemu Matlab, oprogramowaniu ControlDesk i LabView. Badania układów sterowania w strukturze hardware in the loop z wykorzystaniem kart dSpace i DAQ.8
T-L-2Obsługa kart DAQ z wykorzystaniem oprogramowania Matlab, LabView, Visual Studio.7
T-L-3Generowanie kodu dla sterowników programowalnych PLC5
20
wykłady
T-W-1Budowa i główne funkcje systemu projektowania i prototypowania układów sterowania, przegląd koncepcji i rozwiązań.2
T-W-2Matlab/Simulink - środowisko do badań symulacyjnych. Oprogramowanie wspierające automatyczne generowanie kodu. Szybkie prototypowanie w środowisku Matlab/Simulink (Matlab Coder, Simulink Coder, Real-Time Windows Target).2
T-W-3Pakiet DSpace jako zintegrowane środowisko prototypowania i testowania układów sterowania.2
T-W-4Karty akwizycji danych (DAQ). Karty pomiarowe z przetwornikami AD/DA jako interfejs do procesu.1
T-W-5Języki wysokiego poziomu i generowanie kodu dla przemysłowych sterowników PLC oraz środowisko szybkiego prototypowania LabView.3
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach20
A-L-2przygotowanie sprawozdań z laboratoriów25
A-L-3przygotowanie do zajęć15
60
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2studia literaturowe15
A-W-3przygotowanie do egzaminu5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny z użyciem komputera
M-2wykład problemowy
M-3wykład konwersatoryjny
M-4ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych
S-2Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie sprawodań

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C28_W01
Zdobycie wiedzy na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, metod projektowania i sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania.		AR_2A_W05, AR_2A_W08T2A_W02, T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1, M-2, M-3, M-4, M-5S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C28_U01
Zdobycie umiejętności wykorzystania systemu szybkiego prototypowania do realizacji prostych zadań sterowania.		AR_2A_U05, AR_2A_U13T2A_U08, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3M-4, M-5S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C28_W01
Zdobycie wiedzy na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, metod projektowania i sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania.		2,0
3,0Posiada wiedzę na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, metod projektowania i sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C28_U01
Zdobycie umiejętności wykorzystania systemu szybkiego prototypowania do realizacji prostych zadań sterowania.		2,0
3,0Potrafi wykorzystać system szybkiego prototypowania do realizacji prostych zadań sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Dokumentacja programu Matlab/Simulink, 2011
  2. Dokumentacja przybornika Real-Time windows Target programu Matlab, 2011
  3. Dokumentacja przybornika Simulink Coder programu Matlab, 2011
  4. Dokumentacja przybornika Matlab Coder programu Matlab, 2011
  5. Dokumentacja programu LabView, 2011
  6. Materiały szkoleniowe i strony internetowe producentów programowalnych urządzeń automatyki:, National Instruments, Advantech i inne, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Modelowanie systemu kontrolno pomiarowego w środowisku systemu Matlab, oprogramowaniu ControlDesk i LabView. Badania układów sterowania w strukturze hardware in the loop z wykorzystaniem kart dSpace i DAQ.8
T-L-2Obsługa kart DAQ z wykorzystaniem oprogramowania Matlab, LabView, Visual Studio.7
T-L-3Generowanie kodu dla sterowników programowalnych PLC5
20

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Budowa i główne funkcje systemu projektowania i prototypowania układów sterowania, przegląd koncepcji i rozwiązań.2
T-W-2Matlab/Simulink - środowisko do badań symulacyjnych. Oprogramowanie wspierające automatyczne generowanie kodu. Szybkie prototypowanie w środowisku Matlab/Simulink (Matlab Coder, Simulink Coder, Real-Time Windows Target).2
T-W-3Pakiet DSpace jako zintegrowane środowisko prototypowania i testowania układów sterowania.2
T-W-4Karty akwizycji danych (DAQ). Karty pomiarowe z przetwornikami AD/DA jako interfejs do procesu.1
T-W-5Języki wysokiego poziomu i generowanie kodu dla przemysłowych sterowników PLC oraz środowisko szybkiego prototypowania LabView.3
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach20
A-L-2przygotowanie sprawozdań z laboratoriów25
A-L-3przygotowanie do zajęć15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2studia literaturowe15
A-W-3przygotowanie do egzaminu5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C28_W01Zdobycie wiedzy na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, metod projektowania i sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W05Ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystującymi te urządzenia, oraz zna ich trendy rozwojowe.
AR_2A_W08Zna zaawansowane przyrządy i systemy pomiarowe, w tym systemy wizyjne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania w mechatronice
Treści programoweT-W-1Budowa i główne funkcje systemu projektowania i prototypowania układów sterowania, przegląd koncepcji i rozwiązań.
T-W-2Matlab/Simulink - środowisko do badań symulacyjnych. Oprogramowanie wspierające automatyczne generowanie kodu. Szybkie prototypowanie w środowisku Matlab/Simulink (Matlab Coder, Simulink Coder, Real-Time Windows Target).
T-W-3Pakiet DSpace jako zintegrowane środowisko prototypowania i testowania układów sterowania.
T-W-4Karty akwizycji danych (DAQ). Karty pomiarowe z przetwornikami AD/DA jako interfejs do procesu.
T-W-5Języki wysokiego poziomu i generowanie kodu dla przemysłowych sterowników PLC oraz środowisko szybkiego prototypowania LabView.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny z użyciem komputera
M-2wykład problemowy
M-3wykład konwersatoryjny
M-4ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych
S-2Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie sprawodań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiada wiedzę na temat budowy sprzętu, obsługi oprogramowania, metod projektowania i sposobu funkcjonowania systemów szybkiego projektowania układów sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C28_U01Zdobycie umiejętności wykorzystania systemu szybkiego prototypowania do realizacji prostych zadań sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U05Potrafi wybrać, skonfigurować i uruchomić system sterowania złożonym procesem technologicznym wykorzystujący programowalne urządzenia automatyki, umie ocenić przydatność nowych rozwiązań w tej dziedzinie.
AR_2A_U13Potrafi projektować zaawansowane systemy pomiarowe w tym systemy wizyjne stosowane w automatyce i robotyce.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
T2A_U19potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotuC-2Zdobycie umiejętności projektowania, programowania i uruchamiania układów sterowania wykorzystujących nowoczesne oprogramowanie i urządzenia automatyki.
Treści programoweT-L-1Modelowanie systemu kontrolno pomiarowego w środowisku systemu Matlab, oprogramowaniu ControlDesk i LabView. Badania układów sterowania w strukturze hardware in the loop z wykorzystaniem kart dSpace i DAQ.
T-L-2Obsługa kart DAQ z wykorzystaniem oprogramowania Matlab, LabView, Visual Studio.
T-L-3Generowanie kodu dla sterowników programowalnych PLC
Metody nauczaniaM-4ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-5zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie sprawodań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi wykorzystać system szybkiego prototypowania do realizacji prostych zadań sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0