ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2013/2014 / Wydział Informatyki / Informatyka (S1) / systemy komputerowe i oprogramowanie / Sylabus przedmiotu

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie

Sylabus przedmiotu Robotyka i automatyka cyfrowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Robotyka i automatyka cyfrowa
Specjalność	systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca	Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej
Nauczyciel odpowiedzialny	Sławomir Jaszczak <Slawomir.Jaszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Marcin Korzeń <Marcin.Korzen@zut.edu.pl>, Marcin Pluciński <Marcin.Plucinski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	5	Grupa obieralna	6

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	6	15	0,8	0,62	egzamin
laboratoria	L	6	30	2,2	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Fizyka (poziom szkoły średniej - statyka, kinematyka i dynamika systemów fizycznych)
W-2	Matematyka
W-3	Informatyka (umiejętność programowania na poziomie podstawowym)
W-4	Elektronika (poziom podstawowy)

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
C-2	Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
C-3	Zapoznanie studentów z metodyką projektowania i optymalizacji cyfrowych algorytmów sterowania.
C-4	Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
C-5	Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
C-6	Zapoznanie studentów z kryteriami oceny stabilności i jakości cyfrowych układów sterowania
C-7	Zapoznanie studentow z podstawowymi algorytmami sterowania cyfrowego oraz metodyka ich implementacji i optymalizacji
C-8	Uksztaltowanie umiejetnosci z zakresu projektowania i implementacji systemow HMI (Human Machine Interface) tj. interfejsu czlowiek-maszyna

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Dobór i konfiguracja sterowników PLC, dobór i konfiguracja urządzeń pomiarowych do zadanego procesu lub maszyny (dźwig towarowy, urządzenie do mieszania substancji, skrzyżowanie drogowe, urządzenie do sortowania materiału kolorowego)	1
T-L-2	Opracowanie algorytmów sterowania logicznego produkcją, funkcjami urządzeń, procesem itp.	2
T-L-3	Implementacja algorytmów w sterowniku PLC (sterowniki GeFanuc VersaMax Micro, Siemens S7-200, B&R)	4
T-L-4	Wykonanie dokumentacji oprogramowania oraz odrutowania.	2
T-L-5	Identyfikacja modeli obiektów dynamicznych	2
T-L-6	Synteza i implementacja cyfrowych algorytmów sterowania z obiektami rzeczywistymi	4
T-L-7	Analiza jakości i stabilności cyfrowego układu sterowania.	2
T-L-8	Opracowanie projektu i implementacja interfejsu maszyna – człowiek (HMI) – wizualizacja procesu.	2
T-L-9	Implementacja sprzęgu z systemami produkcji poprzez oprogramowanie komunikacyjne (serwery DDE, serwery OPC)	2
T-L-10	Opracowanie systemu obsługi alarmów i obsługi raportowania	4
T-L-11	Opracowanie systemu archiwizacji danych z procesu lub maszyny przy wykorzystaniu InSQL	2
T-L-12	Opracowanie dokumentacji oprogramowania	2
T-L-13	Zaliczenie koncowe	1
		30
wykłady
T-W-1	Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),	2
T-W-2	Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacji oraz opisu matematycznego obiektów sterowania	2
T-W-3	Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego	2
T-W-4	Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego	2
T-W-5	Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.	2
T-W-6	Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)	2
T-W-7	Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania	2
T-W-8	Zaliczenie koncowe	1
		15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Samodzielne rozwiazywanie postawionych zadan domowych i przygotowanie sie do laboratorium	25
A-L-3	Przygotowanie do zajec i zaliczen	10
A-L-4	Udział w zaliczeniu formy zajęć i konsultacjach.	5
		70
wykłady
A-W-1	Udział w zajeciach	15
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu	5
A-W-3	Konsultacje do wykladu i udział w egzaminie	4
A-W-4	Realizacja zadan domowych	3
		27

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny z prezentacja
M-2	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
M-3	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Krótkie zaliczenie pisemne lub ustne na poczatku każdych zajęc
S-2	Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
S-3	Ocena formująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej

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
I_1A_O6/02_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.	I_1A_W19	T1A_W02	—	C-3, C-6, C-7	T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7	M-1	S-3

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
I_1A_O6/02_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą	I_1A_U01, I_1A_U02, I_1A_U05	T1A_U01, T1A_U02, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U06, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16	InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08	C-1, C-2, C-4, C-5	—	M-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	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_1A_O6/02_K01 W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.	I_1A_K01, I_1A_K03	T1A_K01, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K07	InzA_K01	C-1, C-2, C-4, C-5, C-8	T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12	M-2, M-3	S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O6/02_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.	2,0	Student nie potrafi scharakteryzować w elementarny sposób podstawowych elementów cyfrowych układów sterowania i standardów sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodyki projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języków programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	3,0	Student potrafi scharakteryzować na elementarnym poziomie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	3,5	Student potrafi scharakteryzować i analizować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	4,0	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne bez wnikliwej analizy.
	4,5	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą.
	5,0	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą i sposobami rozwiązywania problemów rzeczywistych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O6/02_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą	2,0	Student nie potrafi : zestawić podanych elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować cyfrowego algorytmu sterowania, określić optymalnego czasu próbkowania, zoptymalizować układu sterującego w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretycznej analizy stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazanej platformy wykonawczej dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentacji wykonawczej.
	3,0	Student potrafi zestawić podane elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	3,5	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	4,0	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	4,5	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	5,0	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wybrany przez siebie cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O6/02_K01 W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.	2,0	Student nie potrafi na elementarnym poziomie sporzadzac dokumentacji technicznej i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	3,0	Student potrafi na elementarnympoziomie sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	3,5	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	4,0	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
	4,5	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
	5,0	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości oraz dokonując krytycznej analizy uzyskanych wyników.

Literatura podstawowa

Astrom K., Hagglund T., PID controllers : Theory, design and tuning, Instrument Society of America, NY, 1995
Brzózka J., Regulatory cyfrowe w automatyce, Mikom, Warszawa, 2002
Bishop R.H., Dorf R.C., Modern Control Systems, Pearson Prentice Hall, NY, 2008
Leigh J.R., Applied digital control, Prentice Hall, Londyn, 1985
Bryan L.A., Bryan E.A., Programmable Controllers Theory and implementation., Industrial Text Company, Marietta, 1997

Literatura dodatkowa

Bennet S., Real – Time Computer Control, Prentice/Hall International, Londyn, 1988
Wajs W., Byrski W., Grega W., Mikrokomputerowe systemy sterowania, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1997
Broel-Plater B., Sterowniki programowalne właściwości i zasady stosowania, Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000
Jegierski T., Wyrwał J.,Kasprzak J., Hajda J., Programowanie sterowników PLC, Wydawnictwo pracowni komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1998

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Dobór i konfiguracja sterowników PLC, dobór i konfiguracja urządzeń pomiarowych do zadanego procesu lub maszyny (dźwig towarowy, urządzenie do mieszania substancji, skrzyżowanie drogowe, urządzenie do sortowania materiału kolorowego)	1
T-L-2	Opracowanie algorytmów sterowania logicznego produkcją, funkcjami urządzeń, procesem itp.	2
T-L-3	Implementacja algorytmów w sterowniku PLC (sterowniki GeFanuc VersaMax Micro, Siemens S7-200, B&R)	4
T-L-4	Wykonanie dokumentacji oprogramowania oraz odrutowania.	2
T-L-5	Identyfikacja modeli obiektów dynamicznych	2
T-L-6	Synteza i implementacja cyfrowych algorytmów sterowania z obiektami rzeczywistymi	4
T-L-7	Analiza jakości i stabilności cyfrowego układu sterowania.	2
T-L-8	Opracowanie projektu i implementacja interfejsu maszyna – człowiek (HMI) – wizualizacja procesu.	2
T-L-9	Implementacja sprzęgu z systemami produkcji poprzez oprogramowanie komunikacyjne (serwery DDE, serwery OPC)	2
T-L-10	Opracowanie systemu obsługi alarmów i obsługi raportowania	4
T-L-11	Opracowanie systemu archiwizacji danych z procesu lub maszyny przy wykorzystaniu InSQL	2
T-L-12	Opracowanie dokumentacji oprogramowania	2
T-L-13	Zaliczenie koncowe	1
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),	2
T-W-2	Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacji oraz opisu matematycznego obiektów sterowania	2
T-W-3	Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego	2
T-W-4	Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego	2
T-W-5	Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.	2
T-W-6	Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)	2
T-W-7	Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania	2
T-W-8	Zaliczenie koncowe	1
		15

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Samodzielne rozwiazywanie postawionych zadan domowych i przygotowanie sie do laboratorium	25
A-L-3	Przygotowanie do zajec i zaliczen	10
A-L-4	Udział w zaliczeniu formy zajęć i konsultacjach.	5
		70

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

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Udział w zajeciach	15
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu	5
A-W-3	Konsultacje do wykladu i udział w egzaminie	4
A-W-4	Realizacja zadan domowych	3
		27

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O6/02_W01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie w stanie scharakteryzować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W19	zna podstawowe pojęcia związane ze sterowaniem procesami fizycznymi
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W02	ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotu	C-3	Zapoznanie studentów z metodyką projektowania i optymalizacji cyfrowych algorytmów sterowania.
	C-6	Zapoznanie studentów z kryteriami oceny stabilności i jakości cyfrowych układów sterowania
	C-7	Zapoznanie studentow z podstawowymi algorytmami sterowania cyfrowego oraz metodyka ich implementacji i optymalizacji
Treści programowe	T-W-1	Struktura i zasada działania układu sterowania cyfrowego, elementy układu sterowania cyfrowego (przetworniki A/C, C/A, człony podtrzymania sygnału, urządzenia pomiarowe, urządzenia wykonawcze, urządzenia nastawcze),
	T-W-2	Metody ciągłej i dyskretnej identyfikacji oraz opisu matematycznego obiektów sterowania
	T-W-3	Podstawowe prawa regulacji (algorytm regulacji dwustawnej i PID)oraz sposoby projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego
	T-W-4	Kryteria oceny stabilności i jakości układu sterowania cyfrowego
	T-W-5	Metodyka projektowania i implementacji algorytmów sterowania cyfrowego.
	T-W-6	Architektura systemów sterowania (systemy tradycyjne- rozproszone, systemy DDC (Direct Digital Control)-scentralizowanie, systemy wielopoziomowe)
	T-W-7	Procedury model in the loop (symulacja komputerowa), hardware in the loop (symulacja czasu rzeczywistego) i rapid prototyping w projektowaniu cyfrowych ukladow sterowania
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z prezentacja
Sposób oceny	S-3	Ocena formująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi scharakteryzować w elementarny sposób podstawowych elementów cyfrowych układów sterowania i standardów sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodyki projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języków programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	3,0	Student potrafi scharakteryzować na elementarnym poziomie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	3,5	Student potrafi scharakteryzować i analizować podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących.
	4,0	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne bez wnikliwej analizy.
	4,5	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą.
	5,0	Student potrafi scharakteryzować wnikliwie podstawowe elementy cyfrowych układów sterowania i standardy sygnałów wykorzystywanych w praktyce przemysłowej, metodykę projektowania cyfrowych algorytmów sterowania, języki programowania przemysłowych urządzeń sterujących. Student potrafi przedstawić przykłady praktyczne z wnikliwą analizą i sposobami rozwiązywania problemów rzeczywistych.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O6/02_U01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć: dobierać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście, zaprojektować i zaimplementować cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o założone kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, dobrać platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_U01	potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
	I_1A_U02	potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
	I_1A_U05	potrafi tworzyć i posługiwać się dokumentacją techniczną
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U01	potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
	T1A_U02	potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
	T1A_U03	potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_U04	potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_U06	ma umiejętności językowe w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów, zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego
	T1A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	T1A_U11	ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
	T1A_U12	potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
	T1A_U13	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
	T1A_U14	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	T1A_U15	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
	T1A_U16	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_U01	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	InzA_U02	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	InzA_U03	potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
	InzA_U05	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
	InzA_U06	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	InzA_U07	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
	InzA_U08	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotu	C-1	Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
	C-2	Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
	C-4	Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
	C-5	Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
Metody nauczania	M-2	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
Metody nauczania	M-3	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi : zestawić podanych elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować cyfrowego algorytmu sterowania, określić optymalnego czasu próbkowania, zoptymalizować układu sterującego w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretycznej analizy stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazanej platformy wykonawczej dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentacji wykonawczej.
	3,0	Student potrafi zestawić podane elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	3,5	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wskazaną metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	4,0	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wskazane kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	4,5	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wskazany cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.
	5,0	Student potrafi dobrać elementy cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe), zidentyfikować dynamikę obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście wybraną przez siebie metodą, zaprojektować i zaimplementować wybrany przez siebie cyfrowy algorytm sterowania, określić optymalny czas próbkowania, zoptymalizować układ sterujący w oparciu o wybrane przez siebie kryterium jakości, przeprowadzić teoretyczną analizę stabilności układu sterowania, skonfigurować wskazaną platformę wykonawczą dla algorymów cyfrowych (PC + karta DAQ, PLC, PAC itp), urządzenie wykonawczo-nastawcze, urządzenie pomiarowe, sporządzić dokumentację wykonawczą.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O6/02_K01	W wyniku przeprowadzonych zajec student powinien umiec w sposob klarowny sporzadzac dokumentacje techniczna i wyjasniac w sposob ogolnie zrozumialy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_K01	świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_K03	ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_K01	rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
	T1A_K02	ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
	T1A_K03	potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
	T1A_K04	potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
	T1A_K07	ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_K01	ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotu	C-1	Ukształtowanie umiejetności z zakresu doboru elementów cyfrowych układów sterowania (urządzenie sterujące, urządzenia wykonawczo-nastawcze, urządzenia pomiarowe)
	C-2	Ukształtowanie umiejetności z zakresu identyfikacji dynamiki obiektu sterowania na podstawie danych wejście/wyjście.
	C-4	Ukształtowanie umiejętności testowania i implementacji zaprojektowanego algorytm na wybranej platformie sprzętowej (metodyka hardware in the loop i rapid prototyping)
	C-5	Ukształtowanie umiejetności z zakresu optymalizacji działania cyfrowych algorytmów sterowania (dobór czasu próbkowania, algorytmy strojenia)
	C-8	Uksztaltowanie umiejetnosci z zakresu projektowania i implementacji systemow HMI (Human Machine Interface) tj. interfejsu czlowiek-maszyna
Treści programowe	T-L-1	Dobór i konfiguracja sterowników PLC, dobór i konfiguracja urządzeń pomiarowych do zadanego procesu lub maszyny (dźwig towarowy, urządzenie do mieszania substancji, skrzyżowanie drogowe, urządzenie do sortowania materiału kolorowego)
	T-L-2	Opracowanie algorytmów sterowania logicznego produkcją, funkcjami urządzeń, procesem itp.
	T-L-3	Implementacja algorytmów w sterowniku PLC (sterowniki GeFanuc VersaMax Micro, Siemens S7-200, B&R)
	T-L-4	Wykonanie dokumentacji oprogramowania oraz odrutowania.
	T-L-5	Identyfikacja modeli obiektów dynamicznych
	T-L-6	Synteza i implementacja cyfrowych algorytmów sterowania z obiektami rzeczywistymi
	T-L-7	Analiza jakości i stabilności cyfrowego układu sterowania.
	T-L-8	Opracowanie projektu i implementacja interfejsu maszyna – człowiek (HMI) – wizualizacja procesu.
	T-L-9	Implementacja sprzęgu z systemami produkcji poprzez oprogramowanie komunikacyjne (serwery DDE, serwery OPC)
	T-L-10	Opracowanie systemu obsługi alarmów i obsługi raportowania
	T-L-11	Opracowanie systemu archiwizacji danych z procesu lub maszyny przy wykorzystaniu InSQL
	T-L-12	Opracowanie dokumentacji oprogramowania
Metody nauczania	M-2	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielna implementacja oprogramowania sterujacego z wykorzystaniem Proficy Machine Edition lub Automation Studio
Metody nauczania	M-3	Cwiczenia laboratoryjne - samodzielne rozwiazywanie postawionych problemow z wykorzystaniem stanowisk badawczych
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Dokumentacja powykonawcza do stanowisk badawczych
Sposób oceny	S-3	Ocena formująca: Zaliczenie koncowe w formie ustnej i pisemnej
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi na elementarnym poziomie sporzadzac dokumentacji technicznej i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	3,0	Student potrafi na elementarnympoziomie sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob podstawowy dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	3,5	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania.
	4,0	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
	4,5	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości.
	5,0	Student potrafi w klarowny sposób sporzadzac dokumentację techniczną w szerszym zakresie niż wskazany i wyjasniac w sposob ogólnie zrozumiały dzialanie skomplikowanych systemow technicznych i zaimplementowanyh algorytmow sterowania, aktywnie angażując się w wyjaśnianie w przypadku wątpliwości oraz dokonując krytycznej analizy uzyskanych wyników.