Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Systemy informatyczne w automatyce:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Systemy informatyczne w automatyce | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Stanisław Bańka <Stanislaw.Banka@zut.edu.pl>, Mirosław Będzak <Miroslaw.Bedzak@zut.edu.pl>, Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy informatyki, języki programowania C, C++ |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie struktur komputerowych systemów sterowania oraz funkcji i mechanizmów stosowanych w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS), występujących w warstwach aplikacyjnych systemów automatyki. |
| C-2 | Zdobycie umiejętności korzystania z bezpiecznych technik internetowych. |
| C-3 | Zdobycie umiejętności projektowania baz danych i korzystania z zalet technologii wirtualizacji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Poznanie podstawowych funkcji systemowych systemu QNX6 (Neutrino): tworzenie i usuwanie zadań, komunikacja między zadaniami, tworzenie semaforów i działania na semaforach, przykładowe procedury obsługi przerwań. Poznanie struktury i podstawowych funkcji stosowanych w systemach firmowych B&R lub GE (VxWorks). | 10 |
| T-L-2 | Komunikacja w systemach rozproszonych automatyki przemysłowej | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rys historyczny rozwoju systemów automatycznego sterowania procesami przemysłowymi. Podstawowe pojęcia i charakterystyczne cechy systemów cyfrowych, komputerowe systemy sterowania, narzędzia do projektowania układów sterowania cyfrowego. | 3 |
| T-W-2 | Komunikacja w cyfrowych systemach sterowania: urządzenia wejściowo/wyjściowe, interfejsy standardowe (szeregowe i równoległe), uniwersalne karty połączeń z procesami. | 3 |
| T-W-3 | Komunikacja w systemach rozproszonych: ogólna charakterystyka przemysłowych sieci komunikacyjnych, topologie i zasady dostępu do medium transmisyjnego, modele wymiany danych. | 3 |
| T-W-4 | Systemy operacyjne czasu rzeczywistego (RTOS) stosowane w rozproszonych systemach automatyki. Zasada działania i struktura uniwersalnych systemów RTOS: jądro i zadania, warstwy, moduły i biblioteki. Funkcje realizowane przez jądro: szeregowanie (statyczne i dynamiczne przydzielanie priorytetów), zarządzanie zadaniami, przydział i ochrona zasobów (semafory), zarządzanie komunikacją między zadaniami, obsługa przerwań i sygnałów. Przegląd wybranych systemów uniwersalnych: QNX, VxWorks, OS-9 oraz firmowych: B&R, GE. | 6 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 8 |
| A-L-3 | Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 7 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Studia literaturowe | 30 |
| A-W-3 | Przygotowania do egzaminu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny z użyciem komputera |
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | wykład konwersatoryjny |
| M-4 | ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera |
| M-5 | zachęcenie do pogłębienia wiedzy i rozszerzenia umiejętności |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: na podstawie zaangażowania w wykonywanie prac zespołowych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego |
| S-3 | Ocena podsumowująca: na podstawie sprawodań |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C25.2_W01 Ma wiedzę z informatyki niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesem przemysłowym, pracującym w reżymie czasu rzeczywistego z zapewnieniem bezpieczeństwa wymiany danych procesowych i archiwizacji danych. W szczególności: zna struktury oraz podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami sterowania cyfrowego w czasie rzeczywistym. Zna standardowe interfejsy i urządzenia wejściowo/wyjściowe. Ma wiedzę o sposobach kodowania i transmisji danych cyfrowych, topologiach i zasadach dostępu do medium transmisyjnego oraz modele wymiany danych stosowanych w sieciach przemysłowych. | AR_1A_W18, AR_1A_W03 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W02 | C-3, C-1, C-2 | — | M-2, M-5, M-3, M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C25.2_U01 Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny zapewniające bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. | AR_1A_U15, AR_1A_U17 | T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U05, InzA_U07, InzA_U08 | C-1, C-2, C-3 | — | M-5, M-4 | S-3, S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C25.2_W01 Ma wiedzę z informatyki niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesem przemysłowym, pracującym w reżymie czasu rzeczywistego z zapewnieniem bezpieczeństwa wymiany danych procesowych i archiwizacji danych. W szczególności: zna struktury oraz podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami sterowania cyfrowego w czasie rzeczywistym. Zna standardowe interfejsy i urządzenia wejściowo/wyjściowe. Ma wiedzę o sposobach kodowania i transmisji danych cyfrowych, topologiach i zasadach dostępu do medium transmisyjnego oraz modele wymiany danych stosowanych w sieciach przemysłowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma wiedzę z informatyki niezbędną do praktycznej implementacji systemu sterowania procesem przemysłowym, pracującym w reżymie czasu rzeczywistego z zapewnieniem bezpieczeństwa wymiany danych procesowych i archiwizacji danych. W szczególności: zna struktury oraz podstawowe definicje i pojęcia związane z systemami sterowania cyfrowego w czasie rzeczywistym. Zna standardowe interfejsy i urządzenia wejściowo/wyjściowe. Ma wiedzę o sposobach kodowania i transmisji danych cyfrowych, topologiach i zasadach dostępu do medium transmisyjnego oraz modele wymiany danych stosowanych w sieciach przemysłowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C25.2_U01 Umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny zapewniające bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie wykorzystywać podstawowe funkcje systemów czasu rzeczywistego, dobrać interfejs i protokół komunikacyjny zapewniające bezpieczną wymianę i archiwizację danych w systemie automatycznego sterowania. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Grega W., Metody i algorytmy sterowania cyfrowego w układach scentralizowanych i rozproszonych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH w Krakowie, Kraków, 2004, Monografie KAiR PAN, Tom 7
- Ułasiewicz J., Systemy czasu rzeczywistego. QNX6 Neutrino., BTC, Warszawa, 2007
- Szymczyk P., Systemy operacyjne czasu rzeczywistego, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH w Krakowie, Kraków, 2003
- Anderson Ross, Inżynieria zabezpieczeń., WNT, 2007
- Kutylowski M., Strothmann B., Kryptografia: teoria i praktyka zabezpieczania systemów komputerowych., Read-Me, 2005
Literatura dodatkowa
- Laplante Philips A., Real time systems. Design and analysis (3rd ed.), IEEE Press, J. Willey & Sons Publication, New York, 2004