ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2012/2013 / Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki / Mechanika i budowa maszyn (N2) / niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne / Sylabus przedmiotu

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (N2)
specjalność: niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne

Sylabus przedmiotu Programowanie urządzeń mechatronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Mechanika i budowa maszyn
Forma studiów	studia niestacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister
Obszary studiów	nauk technicznych
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Programowanie urządzeń mechatronicznych
Specjalność	automatyzacja procesów wytwarzania
Jednostka prowadząca	Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny	Mariusz Sosnowski <Mariusz.Sosnowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	5	Grupa obieralna	2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
projekty	P	3	5	1,0	0,44	zaliczenie
wykłady	W	3	10	2,0	0,56	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Znajomość podstawowych zagadnień elektroniki.
W-2	Znajomość języków programowania.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studenta z budową, składnią i zastosowaniem języków programowania do sterowania urządzeń mechatronicznych.
C-2	Opanowanie teoretycznych i praktycznych umiejętności programowania podstawowych układów elektronicznych analogowych i cyfrowych przy użyciu komputera klasy PC.
C-3	Uzyskanie wiedzy i umiejętności programistycznych pozwolą na tworzenie własnych aplikacji sterujących.
C-4	Uzyskanie podstawowej wiedzy w programowaniu modułów i przetworników PLC firmy B&R.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
projekty
T-P-1	Wprowadzenie do wybranych tematów realizowanych projektów.	1
T-P-2	1. Program sterujący pracą silnika krokowego w środowisku obiektowym (Visual Basic, Delphi, C++ Builder). 2. Studium programowe układów automatyki firmy Bernecker&Rainer. 3. Przykładowe aplikacje dla Elastycznego Systemu Wytwarzania w środowisku programistycznym Automation Studio firmy B&R.	4
		5
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie do języków programowania niższego oraz wyższego poziomu, złożoność, składnia, zastosowanie.	1
T-W-2	Procedury kodowania i dekodowania informacji w inteligentnych układach sterowania.	1
T-W-3	Automation Studio jako rozbudowane środowisko do programowania modułów i przetworników elektronicznych PLC.	2
T-W-4	Programowanie przetworników cyfrowych (Digital I/O).	2
T-W-5	Programowanie przetworników analogowych (Analog I/O) – wejścia/wyjścia prądowe i napięciowe.	2
T-W-6	Programowanie napędów elektrycznych (DC motor, Stepper motor).	2
		10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
projekty
A-P-1	Uczestniczenie w zajęciach.	5
A-P-2	Samokształcenie, wykonanie projektu.	22
A-P-3	Konsultacje.	2
A-P-4	Ocena projektów.	1
		30
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	10
A-W-2	Studium literaturowe.	23
A-W-3	Przygotowanie do zaliczeń wykładów.	25
A-W-4	Udział w egzaminie.	2
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
M-2	Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
M-3	W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny.
S-2	Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
MBM_2A_APW/09-2_W01 W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna zasady konstruowania programów sterujących aktuatorami w mechatronice. Zdobywa wiedzę z zakresu programowania modułów PLC jak również poznaje budowę i zasadę działania analogowych i cyfrowych przetworników w mechatronice.	MBM_2A_W03	T2A_W02	C-1	T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-5, T-W-6, T-W-2	M-1, M-2	S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
MBM_2A_APW/09-2_U01 Uzyskane umiejętności pozwalają na konfigurowanie i programowanie układów mechatronicznych z uwzględnieniem modułów i przetworników cyfrowych oraz analogowych. Potrafi analizować algorytm sterujący dla układów automatyki i sterowników PLC.	MBM_2A_U05, MBM_2A_U07, MBM_2A_U11	T2A_U05, T2A_U07, T2A_U11	C-4, C-2, C-3	T-P-2	M-3	S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
MBM_2A_APW/09-2_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.	MBM_2A_K01	T2A_K01	C-3, C-4, C-2	T-P-2, T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-1	M-2, M-3, M-1	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
MBM_2A_APW/09-2_W01 W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna zasady konstruowania programów sterujących aktuatorami w mechatronice. Zdobywa wiedzę z zakresu programowania modułów PLC jak również poznaje budowę i zasadę działania analogowych i cyfrowych przetworników w mechatronice.	2,0	Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
	3,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
	3,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
	4,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
	4,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
	5,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
MBM_2A_APW/09-2_U01 Uzyskane umiejętności pozwalają na konfigurowanie i programowanie układów mechatronicznych z uwzględnieniem modułów i przetworników cyfrowych oraz analogowych. Potrafi analizować algorytm sterujący dla układów automatyki i sterowników PLC.	2,0	Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
	3,0	Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
	3,5	Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
	4,0	Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
	4,5	Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
	5,0	Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
MBM_2A_APW/09-2_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.	2,0	Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
	3,0	Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
	3,5
	4,0	Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
	4,5
	5,0	Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.

Literatura podstawowa

Pawluczuk A., Sztuka programowania mikrokontrolerów AVR., BTC, Warszawa, 2006, ISBN 83-60233-14-4
Pietrusewicz K., Programowanie sterowników automatyki PAC., NAKOM, Poznań, 2007, ISBN 978-83-89529-35-0
Legierski T., Kasprzyk J., Wyrwał J., Hajda J., Programowanie sterowników PLC., Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1998

Literatura dodatkowa

Doliński J., Mikrokontrolery AVR w praktyce., BTC, Warszawa, 2004, ISBN 83-910067-6-X
Soloman, Sabrie., Sensors and control systems in manufacturing., McGraw-Hill, cop., New York, 2010

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Wprowadzenie do wybranych tematów realizowanych projektów.	1
T-P-2	1. Program sterujący pracą silnika krokowego w środowisku obiektowym (Visual Basic, Delphi, C++ Builder). 2. Studium programowe układów automatyki firmy Bernecker&Rainer. 3. Przykładowe aplikacje dla Elastycznego Systemu Wytwarzania w środowisku programistycznym Automation Studio firmy B&R.	4
		5

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie do języków programowania niższego oraz wyższego poziomu, złożoność, składnia, zastosowanie.	1
T-W-2	Procedury kodowania i dekodowania informacji w inteligentnych układach sterowania.	1
T-W-3	Automation Studio jako rozbudowane środowisko do programowania modułów i przetworników elektronicznych PLC.	2
T-W-4	Programowanie przetworników cyfrowych (Digital I/O).	2
T-W-5	Programowanie przetworników analogowych (Analog I/O) – wejścia/wyjścia prądowe i napięciowe.	2
T-W-6	Programowanie napędów elektrycznych (DC motor, Stepper motor).	2
		10

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Uczestniczenie w zajęciach.	5
A-P-2	Samokształcenie, wykonanie projektu.	22
A-P-3	Konsultacje.	2
A-P-4	Ocena projektów.	1
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	10
A-W-2	Studium literaturowe.	23
A-W-3	Przygotowanie do zaliczeń wykładów.	25
A-W-4	Udział w egzaminie.	2
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	MBM_2A_APW/09-2_W01	W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna zasady konstruowania programów sterujących aktuatorami w mechatronice. Zdobywa wiedzę z zakresu programowania modułów PLC jak również poznaje budowę i zasadę działania analogowych i cyfrowych przetworników w mechatronice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	MBM_2A_W03	ma szczegółową wiedzę z wybranych zagadnień pokrewnych kierunków studiów powiązanych z obszarem studiowanej specjalności
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W02	ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studenta z budową, składnią i zastosowaniem języków programowania do sterowania urządzeń mechatronicznych.
Treści programowe	T-W-3	Automation Studio jako rozbudowane środowisko do programowania modułów i przetworników elektronicznych PLC.
	T-W-4	Programowanie przetworników cyfrowych (Digital I/O).
	T-W-1	Wprowadzenie do języków programowania niższego oraz wyższego poziomu, złożoność, składnia, zastosowanie.
	T-W-5	Programowanie przetworników analogowych (Analog I/O) – wejścia/wyjścia prądowe i napięciowe.
	T-W-6	Programowanie napędów elektrycznych (DC motor, Stepper motor).
	T-W-2	Procedury kodowania i dekodowania informacji w inteligentnych układach sterowania.
Metody nauczania	M-1	Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
Metody nauczania	M-2	Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
	3,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
	3,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
	4,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
	4,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
	5,0	Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	MBM_2A_APW/09-2_U01	Uzyskane umiejętności pozwalają na konfigurowanie i programowanie układów mechatronicznych z uwzględnieniem modułów i przetworników cyfrowych oraz analogowych. Potrafi analizować algorytm sterujący dla układów automatyki i sterowników PLC.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	MBM_2A_U05	potrafi określić kierunki dalszego uczenia się, ma umiejętność samokształcenia w swojej i pokrewnych specjalnościach
	MBM_2A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	MBM_2A_U11	potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi w zakresie swojej specjalności
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_U05	potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia
	T2A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T2A_U11	potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
Cel przedmiotu	C-4	Uzyskanie podstawowej wiedzy w programowaniu modułów i przetworników PLC firmy B&R.
	C-2	Opanowanie teoretycznych i praktycznych umiejętności programowania podstawowych układów elektronicznych analogowych i cyfrowych przy użyciu komputera klasy PC.
	C-3	Uzyskanie wiedzy i umiejętności programistycznych pozwolą na tworzenie własnych aplikacji sterujących.
Treści programowe	T-P-2	1. Program sterujący pracą silnika krokowego w środowisku obiektowym (Visual Basic, Delphi, C++ Builder). 2. Studium programowe układów automatyki firmy Bernecker&Rainer. 3. Przykładowe aplikacje dla Elastycznego Systemu Wytwarzania w środowisku programistycznym Automation Studio firmy B&R.
Metody nauczania	M-3	W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
	3,0	Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
	3,5	Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
	4,0	Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
	4,5	Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
	5,0	Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	MBM_2A_APW/09-2_K01	Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	MBM_2A_K01	rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_K01	rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotu	C-3	Uzyskanie wiedzy i umiejętności programistycznych pozwolą na tworzenie własnych aplikacji sterujących.
	C-4	Uzyskanie podstawowej wiedzy w programowaniu modułów i przetworników PLC firmy B&R.
	C-2	Opanowanie teoretycznych i praktycznych umiejętności programowania podstawowych układów elektronicznych analogowych i cyfrowych przy użyciu komputera klasy PC.
Treści programowe	T-P-2	1. Program sterujący pracą silnika krokowego w środowisku obiektowym (Visual Basic, Delphi, C++ Builder). 2. Studium programowe układów automatyki firmy Bernecker&Rainer. 3. Przykładowe aplikacje dla Elastycznego Systemu Wytwarzania w środowisku programistycznym Automation Studio firmy B&R.
	T-W-5	Programowanie przetworników analogowych (Analog I/O) – wejścia/wyjścia prądowe i napięciowe.
	T-W-6	Programowanie napędów elektrycznych (DC motor, Stepper motor).
	T-W-2	Procedury kodowania i dekodowania informacji w inteligentnych układach sterowania.
	T-W-4	Programowanie przetworników cyfrowych (Digital I/O).
	T-W-3	Automation Studio jako rozbudowane środowisko do programowania modułów i przetworników elektronicznych PLC.
	T-W-1	Wprowadzenie do języków programowania niższego oraz wyższego poziomu, złożoność, składnia, zastosowanie.
Metody nauczania	M-2	Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
	M-3	W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.
	M-1	Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
	3,0	Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
	3,5
	4,0	Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
	4,5
	5,0	Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.