Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Będzie znał standardy i protokoły komunikacyjne systemów sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych. Student będzie potrafił stworzyć własny program na sterownik PLC z użyciem oprogramowania PC WORX. Dodatkowo będziesz potrafił zdiagnozować nieprawidłowe działanie instalacji automatyki za pomocą narzędzi programistycznych (Diag+). Zdobędzie podstawową wiedzę teoretyczną i praktyczną z zakresu realizacji komunikacji PROFINET I/O w środowisku przemysłowym. Będzie potrafił dobrać odpowiednie urządzenia, skonfigurować je, zaprogramować oraz zdiagnozować ich poprawne działanie w systemach automatyki zbudowanych w oparciu o komunikację PROFINET I/O. Nauczy się przy pomocy oprogramowania PC Worx Engineer, stworzyć program na sterownik PLC oraz prostą wizualizację. Dowie się, w jaki sposób używać w projekcie na PLC programy napisane w języku C++ oraz jak wykorzystać możliwości systemu Linux na bazie którego działają sterowniki PLCnext Technology. Dowie się jak uniknąć nieplanowanych przestojów spowodowanych poprzez przepięcia, wypadki lub ataki hakerskie. Pozna typowe zagrożenia oraz nabędziesz umiejętność do ich rozpoznawania i eliminacji. Zapozna sie z siecią sterowania pracująca w czasie rzeczywistym do komunikacji w czasie rzeczywistym w sieciach sterowania PROFINET i EtherNet/IP™ oraz do optymalnej integracji w systemach inżynieryjnych, Umiejętność wykorzystania technologii IIoT z perspektywy przetwarzania sygnałów.

Ogólne informacje o zajęciach: Zapozna się z urządzeniami logicznymi i protokołami w sieciach energetycznych.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Kasprzyk J.,	Programowanie sterowników przemysłowych,	WNT, Warszawa.	2007
2	Broel-Plater B.,	Układy wykorzystujące sterowniki PLC	Broel-Plater B.,.	2009
3	Tomasz Gilewski	Szkoła programisty PLC. Sterowniki Przemysłowe	Helion.	2017

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Roman Kwiecień

Komputerowe systemy automatyki przemysłowej

Helion.

2013

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: algorytmy sterownia procesem oraz języki programowania sterowników PLC. zna architekturę i funkcjonowanie sterownika PLC, protokoły w sieciach energet. i urządzenia logiczne

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: - potrafi zaprojektować, zrealizować (zaprogramować) oraz uruchomić wizualizację i sterowanie procesem - stosuje odpowiednie narzędzia inżynierskie do tworzenia aplikacji, konfiguracji i programowania

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: - korzysta z dokumentacji technicznej danego sterownika w celu rozwiązania postawionego zadania

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: ma świadomość ważności oraz rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływ na środowisko i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje, rozumie potrzebę

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	zna charakterystykę konstrukcyjną i funkcjonalną sterowników PLC. Urządzenia wejściowe i wyjściowe dla PLC, przetworniki pomiarowe, elementy wykonawcze. Języki programowania sterowników PLC - norma PN-EN-61131. Tworzenie algorytmu sterowania procesem. Sterowanie procesami ciągłymi – algorytmy, konfiguracja i autostrojenie regulatorów	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. praktyczna, zaliczenie cz. pisemna	K_U07++	P7S_UW P7S_WK
02	zna budowę i właściwości funkcjonalne sterowników przemysłowych na bazie wybranej rodziny sterowników PLC	wykład, laboratorium	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W02+	P7S_WK
03	Zna podstawy komunikacji PROFINET I/O	wykład, laboratorium	kolokwium, egzamin cz. praktyczna	K_U14++	P7S_UW
04	Zna komunikacja w układach sterowania z użyciem wybranych sieci przemysłowych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. praktyczna, kolokwium	K_U07++	P7S_UW P7S_WK
05	zna wizualizacje i sterowanie nadrzędne procesów przemysłowych w systemie SCADA	wykład, laboratorium	kolokwium, egzamin cz. praktyczna	K_W03+ K_K02+	P7S_KK P7S_KO P7S_WG P7S_WK
06	zna systemy kontroli i sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC firmy Phoenix Contact	wykład, laboratorium	egzamin cz. praktyczna, kolokwium	K_W02+	P7S_WK
07	Zna ZAAWANSOWANE PROGRAMOWANIE STEROWNIKÓW LOGICZNYCH	wykład, laboratorium	egzamin cz. praktyczna, kolokwium	K_U07+	P7S_UW P7S_WK
08	zna systemy sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych, normy IEC 61850, która określa zasady automatyzacji podstacji energetycznych	wykład, laboratorium	egzamin cz. praktyczna, kolokwium	K_W02+	P7S_WK
09	zna • infrastruktura AMI dla sieci SN i NN: urządzenia pomiarowe (czujniki, inteligentne liczniki) i kontrolne (wyłączniki z samoczynnym ponownym zamykaniem, bezpieczniki), także na poziomie urządzeń domowych • automatyzacja podstacji: systemy zarządzania energią i systemy w podstacjach, które monitorują zdarzenia i jakość dostaw energii, a także przełączniki kontrolne przepływu energii	wykład, laboratorium problemowe	kolokwium, egzamin cz. ustna	K_U07+ K_K02+	P7S_KK P7S_KO P7S_UW P7S_WK
10	Umiei potrafi : • automatyzacja dystrybucji: komponenty i aplikacje sieci Smart Grid zwiększające niezawodność sieci dystrybucyjnej • aplikacje Smart Grid (rozszerzone funkcje zarządzania awariami, systemy zarządzania aktywami itp.) w połączeniu ze sztuczną inteligencją ułatwiające eksploatację i utrzymanie sieci energetycznej.	wykład, laboratorium	egzamin cz. praktyczna	K_W03+	P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
3	TK01	Urządzenia wejściowe i wyjściowe dla PLC, przetworniki pomiarowe, elementy wykonawcze. Języki programowania sterowników PLC - norma PN-EN-61131. Tworzenie algorytmu sterowania procesem. Sterowanie procesami ciągłymi – algorytmy, konfiguracja i autostrojenie regulatorów	W1, L1	MEK01
3	TK02	budowa i właściwości funkcjonalne sterowników przemysłowych na bazie wybranej rodziny sterowników PLC	W2, L2	MEK02
3	TK03	podstawy komunikacji PROFINET I/O, podstawy programowania PLCnext Technology z wykorzystaniem PC Worx Engineer	W3, L3	MEK03
3	TK04	komunikacja w układach sterowania z użyciem wybranych sieci przemysłowych.	W4, L4	MEK04
3	TK05	wizualizacje i sterowanie nadrzędne procesów przemysłowych w systemie SCADA	W5, L5	MEK05
3	TK06	systemy kontroli i sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC firmy Phoenix Contact	W6, L3	MEK06
3	TK07	ZAAWANSOWANE PROGRAMOWANIE STEROWNIKÓW LOGICZNYCH	W7, L7	MEK07
3	TK08	systemy sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych, normy IEC 61850, która określa zasady automatyzacji podstacji energetycznych	W8,L8	MEK08
3	TK09	• infrastruktura AMI dla sieci SN i NN: urządzenia pomiarowe (czujniki, inteligentne liczniki) i kontrolne (wyłączniki z samoczynnym ponownym zamykaniem, bezpieczniki), także na poziomie urządzeń domowych • automatyzacja podstacji: systemy zarządzania energią i systemy w podstacjach, które monitorują zdarzenia i jakość dostaw energii, a także przełączniki kontrolne przepływu energii	W9, L9	MEK09
3	TK10	• automatyzacja dystrybucji: komponenty i aplikacje sieci Smart Grid zwiększające niezawodność sieci dystrybucyjnej • aplikacje Smart Grid (rozszerzone funkcje zarządzania awariami, systemy zarządzania aktywami itp.) w połączeniu ze sztuczną inteligencją ułatwiające eksploatację i utrzymanie sieci energetycznej.	W10, L10	MEK10

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)	Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 3)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)	Przygotowanie do konsultacji: 10.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 10.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3)	Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 10.00 godz./sem. Egzamin ustny: 5.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	ustny
Laboratorium	Oceny ze sprawozdań oraz samodzielnego zadania (projektu)
Projekt/Seminarium	projekt
Ocena końcowa	średnia ważona ocen z egzaminu i ćw, projektu

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	D. Kalandyk; B. Kwiatkowski; D. Mazur	CNC Machine Control Using Deep Reinforcement Learning	2024
2	J. Bartman; T. Kwater; B. Kwiatkowski; D. Mazur	An off-line application that determines the maximum accuracy of the realization of reference points from G-code for given parameters of CNC machine dynamics	2024
3	M. Kolcun; D. Martinko; D. Mazur; D. Medved	Planning of the Optimal Performance of Household Photovoltaics and Battery Storage within Consideration of Investment Return	2024
4	B. Kwiatkowski; B. Pękala; E. Rak; A. Szczur	Sposób optymalizacji czasu pracy obrabiarek sterowanych numerycznie	2023
5	D. Kalandyk; B. Kwiatkowski; D. Mazur	Application of Mamdani Fuzzy Logic Inference System to Optimise CNC Machine Motion Dynamics	2023
6	G. Dec; D. Mazur; D. Rzońca	Urządzenie zabezpieczające powierzchnie płaskie, zwłaszcza powierzchnie paneli fotowoltaicznych	2023
7	G. Drałus; J. Drałus; J. Kusznier; D. Mazur	Application of Artificial Intelligence Algorithms in Multilayer Perceptron and Elman Networks to Predict Photovoltaic Power Plant Generation	2023
8	J. Bartman; P. Hawro; T. Kwater; B. Kwiatkowski	The look-up algorithm of monitoring an object described by non-linear ordinary differential equations	2023
9	L. Bena; J. Dzmura; D. Martinko; D. Mazur; D. Medved; M. Oliinyk	Assessing the Effects of Smart Parking Infrastructure on the Electrical Power System	2023
10	M. Hubacz; D. Mazur; B. Pawłowicz; M. Salach; M. Skoczylas; B. Trybus	Navigation and mapping of closed spaces with a mobile robot and RFID grid	2023
11	B. Kopchak; M. Koryl; T. Kwater; B. Kwiatkowski; Y. Marushchak; D. Mazur	Approximation of Fractional Order PIλDμ-Controller Transfer Function Using Chain Fractions	2022
12	I. Bilyakovskyy; D. Kalandyk; B. Kwiatkowski; O. Makarchuk; D. Mazur; I. Shchur; V. Turkovskyi	Improved Matlab/Simulink model of dual three-phase fractional slot and concentrated winding PM motor for EV applied brushless DC drive	2022
13	J. Bartman; T. Kwater; B. Kwiatkowski; D. Mazur	Analiza zborności parametrów odbiorników energii elektrycznej w kontekście bezinwazyjnej identyfikacji urządzeń	2022
14	K. Balawender; R. Brodowski; G. Budzik; J. Cebulski; D. Filip; K. Kroczek; B. Lewandowski; A. Mazur; D. Mazur; M. Oleksy; S. Orkisz; Ł. Przeszłowski; J. Szczygielski; P. Turek	Characterisation of Selected Materials in Medical Applications	2022
15	K. Bulanda; K. Czech; D. Krajewski; G. Masłowski; D. Mazur; M. Oleksy; R. Oliwa	Methods for Enhancing the Electrical Properties of Epoxy Matrix Composites	2022
16	A. Czmil; G. Drałus; D. Mazur	Automatic Detection and Counting of Blood Cells in Smear Images Using RetinaNet	2021
17	D. Mazur; A. Rózowicz; S. Rózowicz; M. Włodarczyk; A. Zawadzki	Assessment of the Impact of Per Unit Parameters Errors on Wave and Output Parameters in a Transmission Line	2021
18	D. Mazur; A. Różowicz; S. Różowicz; M. Włodarczyk; A. Zawadzki	Modelling an induction coil with fractional-order magnetic coupling in an ignition system of internal combustion engines	2021
19	G. Dec; G. Drałus; B. Kwiatkowski; D. Mazur	Forecasting Models of Daily Energy Generation by PV Panels Using Fuzzy Logic	2021
20	J. Bartman; P. Hawro; T. Kwater; D. Mazur	The algorithm of adaptive determination of amplification of the PD filter estimating object state on the basis of signal measurable on-line	2021
21	L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; B. Kwiatkowski	Optimal Control of a Doubly Fed Induction Generator of a Wind Turbine in Island Grid Operation	2021
22	P. Drygaś; D. Gil; M. Knap; B. Kwiatkowski; B. Pękala	Preference and weak interval-valued operator in decision making problem	2021
23	P. Hawro; L. Kasha; B. Kopchak; B. Kwiatkowski; A. Lozynskyy; O. Lozynskyy; Y. Marushchak; D. Mazur; R. Pękala; B. Twaróg; R. Ziemba	Formation of Characteristic Polynomials on the Basis of Fractional Powers j of Dynamic Systems and Stability Problems of Such Systems	2021
24	D. Aebisher; D. Bartusik-Aebisher; A. Czmil; D. Mazur	Trastuzumab Efficacy Quantified by Fluorine-19 Magnetic Resonance Imaging	2020
25	D. Aebisher; D. Bartusik; A. Czmil; D. Mazur	Evaluation of mr relaxation times following trastuzumab treatment of breast cancer cells in a 3d bioreactor	2020
26	J. Bartman; B. Kwiatkowski; D. Mazur	The quality of data and the accuracy of energy generation forecast by artificial neural networks	2020
27	L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń	Direct Consideration of Eddy Current Losses in Laminated Magnetic Cores in Finite Element Method (FEM) Calculations Using the Laplace Transform	2020
28	A. Czmil; S. Czmil; D. Mazur	A Method to Detect Type 1 Diabetes Based on Physical Activity Measurements Using a Mobile Device	2019
29	D. Mazur	Opracowanie na podstawie wyników prac B+R modułów wyposażonych w inteligentne metody przetwarzania danych oraz bezrdzeniowe czujniki prądu wykonane w technologii wielowarstwowych obwodów drukowanych na rzecz stworzenia kompleksowego narzędzia optymalizującego koszty i zużycie energii elektrycznej w zakładach przemysłowych współzasilanych z OZE	2019
30	G. Dec; D. Mazur; D. Rzońca	Urządzenie zabezpieczające powierzchnie płaskie, zwłaszcza powierzchnie paneli fotowoltaicznych	2019
31	K. Baran; D. Mazur; A. Różowicz; S. Różowicz; H. Wachta	Thermal Analysis of the Factors Influencing Junction Temperature of LED Panel Sources	2019
32	L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń	Analysis of axial flux permanent magnet generator	2019
33	L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń	Computationally Efficient Method of Co-Energy Calculation for Transverse Flux Machine Based on Poisson Equation in 2D	2019
34	L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń; Z. Szczerba	Modeling and Analysis of the AFPM Generator in a Small Wind Farm System	2019
35	M. Bolanowski; G. Budzik; D. Mazur; M. Oleksy; A. Paszkiewicz	Analysis of possible SDN use in the rapid prototyping process as part of the Industry 4.0	2019
36	M. Dorozhovets; Y. Marushchak; D. Mazur	Operational Estimating of Arcs Voltage of Arc Steel Furnace	2019
37	R. Hanus; C. Kreischer; D. Mazur	Methods and Techniques of Signal Processing in Physical Measurements	2019