Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: przekazywanie kompetencji dotyczących metod i narzędzi stosowanych do praktycznej realizacji sterowania, regulacji i wizualizacji w rozproszonych systemach automatyki, w tym zarówno dużych systemów klasy DCS, jak i małych systemów kontrolno-pomiarowych.

Ogólne informacje o zajęciach: moduł jest prowadzony na czwartym semestrze studiów inżynierskich na kierunku Automatyka i Robotyka;

Materiały dydaktyczne: M. Bednarek, A. Stec, L. Trybus: Instrukcje do wybranych ćwiczeń laboratoryjnych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1

L. Trybus

Rozproszone systemy automatyki

www.kia.prz.edu.pl.

2012

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	L. Trybus	Rozproszone systemy automatyki	www.kia.prz.edu.pl.	2012
2	M. Bednarek	Wizualizacja procesów – laboratorium	Ofic. Wyd. PRz..	2004
3		Control Builder F, DigiVis	ABB Automation.
4		InTouch Wonderware	Invensys Systems.
5		Środowisko CPDev	KIA PRz.

Literatura do samodzielnego studiowania

1	R. Sałat i in.	Wstęp do programowania sterowników PLC	WKŁ.	2010
2	B. Broel-Prater	Układy wykorzystujące sterowniki PLC. Projektowanie algorytmów sterowania	Mikom.	2008
3	L. Trybus	Systemy sterowania dla energetyki	www.kia.prz.edu.pl.	2012

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: rejestracja na czwarty semestr studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: zaliczony moduł Automatyka i Sterowanie

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: umiejętność programowania w językach normy IEC 61131-3 oraz korzystania ze środowisk inżynierskich

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: zdolność do współpracy w niewielkim zespole (laboratorium)

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	Dobiera strukturę sprzętową oraz projektuje i uruchamia typowe sterowanie logiczne, regulację oraz wizualizację dla obsługi operatorskiej w dużych rozproszonych systemach automatyki klasy DCS	wykład, laboratorium, projekt	egzamin, zaliczenie	K_W12++ K_W19++ K_U31++ K_K08+	P6S_KO P6S_UW P6S_WG
02	Projektuje i uruchamia sterowanie logiczne, regulację i wizualizację w niewielkich systemach kontrolno-pomiarowych zawierających sterownik, komputer PC z pakietem SCADA oraz rozproszone moduły I/O i urządzenia obiektowe	wykład, laboratorium, projekt	egzamin, zaliczenie	K_W12++ K_W19++ K_U05+ K_U31++	P6S_UU P6S_UW P6S_WG
03	Konfiguruje komunikację Modbus RTU/TCP w rozproszonych systemach automatyki, zarówno między sterownikiem a modułami I/O i urządzeniami obiektowymi, jak i sterownikiem a komputerem PC-SCADA	wykład, laboratorium, projekt	egzamin, zaliczenie	K_W12+ K_W19+ K_U31+	P6S_UW P6S_WG
04	Zna funkcjonalność środowisk inżynierskich stosowanych do programowania i uruchamiania rozproszonych systemów automatyki, zarówno dużych systemów DCS, jak i małych systemów kontrolno-pomiarowych	wykład, laboratorium, projekt	egzamin, zaliczenie	K_W03++ K_U01+ K_U05+ K_K10+	P6S_KK P6S_UU P6S_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
4	TK01	Architektura rozproszonych systemów automatyki DCS. Stacje procesowe, operatorskie i inżynierskie. Architektura systemu Freelance ABB. Środowisko inżynierskie Control Builder F. Struktura sprzętowa – sterownik AC800F. Prosty schemat FBD. Przypisanie zmiennych do kanałów I/O. Uruchamianie (commissioning). Emulator.	W01, L01, L02	MEK01 MEK04
4	TK02	Podstawy wizualizacji. Definiowanie stacji operatorskiej. Definiowanie obrazu. Edytor graficzny. Elementy statyczne – Toolbox. Animacja koloru. przyciski. Realizacja runtime – DigiVis.	W02, L01, L02	MEK01
4	TK03	Programowanie w językach ST, FBD i SFC. Automat sekwencyjny. Dostęp do zmiennych globalnych w systemie wielozadaniowym. Blok funkcjonalny w ST. Schemat FBD. Bloki biblioteczne. Tworzenie schematu SFC. Programy kroków i tranzycji. Uruchamianie.	W03, L03	MEK04
4	TK04	Zaawansowane realizacje sterowania logicznego. Sygnalizacja alarmowa budynku. Alarmowanie i ostrzeganie. Sterowanie sortowaniem. Realizacja sekwencji. Ruch dyskretny i ciągły. Widoczność. Zestawianie partii elementów.	W04-W06, L04-L07, P01	MEK01 MEK02
4	TK05	Stacyjki operacyjne i obrazy systemowe. Stacyjka operacyjna – faceplate. Parametryzacja on-line. Biblioteczne elementy animowane. Obraz trendu. Obraz przeglądowy i grupowy. Nawigacja.	W07, L07	MEK01
4	TK06	Pętla regulacji PID w systemie Freelance. Zaawansowany algorytm PID. Symulacja obiektu wieloinercyjnego. Aproksymacja modelem niskiego rzędu z opóźnieniem – DigiBrowse. Dobór nastaw. Badanie funkcjonowania pętli PID.	W08, L08	MEK01 MEK04
4	TK07	Rozproszony system kontrolno-pomiarowy z komunikacją Modbus RTU. System ze sterownikiem SMC Lumel. Środowisko inżynierskie CPDev. Symulacja off-line. Komunikacja z rozproszonymi modułami I/O – Modbus RTU. Testowanie on-line. Najprostsza wizualizacja – InTouch (SCADA). Uruchamianie systemu SMC – Modbus RTU – InTouch.	W09, W10, L09, L10	MEK03 MEK04
4	TK08	System z komunikacją Modbus TCP. Symulacja sterowania poziomem. Zaawansowana wizualizacja w InTouchu (Wizards). Zmienne aplikacji. Skrypty. Komunikacja Modbus TCP (MBENET). PC jako sterownik – softcontroller CPCtrl (CPDev). Uruchomienie systemu CPCtrl – Modbus TCP – InTouch.	W10, W11, L11, L12	MEK03 MEK04
4	TK09	Pętla regulacji PID w systemie CPCtrl – Modbus TCP – InTouch. Symulacja obiektu. Odpowiedź skokowa – nastawy PID. Algorytm PID w ST (CPDev). Stacyjka operacyjna – InTouch. Parametry po stronie sterownika i pakietu InTouch. Uruchamianie systemu – badanie pętli.	W13, L13, P2	MEK02 MEK04
4	TK10	Standardy komunikacyjne OPC, Profibus, ZigBee. Charakterystyka standardu OPC. OPC w środowisku CPCtrl (CPDev) – klient i serwer. Konfiguracja komunikacji Profibus DP w systemie Freelance. Rozproszony system pomiarowy z bezprzewodową komunikacją ZigBee.	W14, W15, L14- L15	MEK01 MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 4)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 20.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 4)	Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Egzamin praktyczny
Laboratorium	Obserwacja wykonawstwa, sprawozdania z ćwiczeń
Projekt/Seminarium	Prezentacja projektów
Ocena końcowa	0.4 egzamin + 0.3 laboratoria + 0.3 projekt

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	A. Bożek; Z. Świder; L. Trybus	Consistent Design of PID Controllers for Time-Delay Plants	2023
2	A. Stec; Z. Świder; L. Trybus	Consistent design of PID controllers for an autopilot	2023
3	A. Stec; Z. Świder; L. Trybus	Jednolite projektowanie regulatorów kursu i ścieżki dla autopilota statku	2023
4	A. Bożek; L. Trybus	Krok dyskretyzacji i nastawy PID w dyskretnym serwomechanizmie napięciowym	2022
5	A. Bożek; L. Trybus	Tuning PID and PI-PI servo controllers by multiple pole placement	2022
6	A. Bożek; L. Trybus	On Feasibility of Tuning and Testing Control Loops by Nonstandard Inputs	2020
7	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Implementacja środowiska inżynierskiego na przykładzie pakietu CPDev	2020
8	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Ship Autopilot Software – A Case Study	2020
9	L. Trybus	Górecki Henryk, Optimization and Control of Dynamic Systems — Foundations, Main Developments, Examples and Challenges, Springer Int. Publ. (2018), ISBN: 978-3-319-62645-1	2020
10	L. Trybus	Wybrane zagadnienia automatyki i robotyki	2020
11	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Aneks 5 z dnia 25.04.2019 do Umowy nr NE/01/2012 o współpracy nad rozwojem oprogramowania zawartej w dniu 28.02.2012 ( do umowy licencyjnej na CPDev z Praxis)	2019
12	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Agreement no. NR-644-5/2019 on cooperation in software development, concluded on December 3, 2019	2019
13	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Developing a Multiplatform Control Environment	2019