PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: STEROWNIKI PLC W UKŁADACH MECHATRONICZNYCH PLC CONTROLLERS IN MECHATRONIC SYSTEMS Kierunek: MECHATRONIKA Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności: SYSTEMY STEROWANIA Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium Forma studiów: stacjonarne Poziom przedmiotu: I stopnia Liczba godzin/tydzień: W, L Kod przedmiotu: S_09 Rok: IV Semestr: VII Liczba punktów: ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C. Zapoznanie studentów z metodami i technikami sterowania aktorami sterowanymi elektrycznie i elektronicznie. C. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie sterowania z zastosowaniem. C3. Zdobycie przez studentów wiedzy niezbędnej do budowania układów sterowanych cyfrowo. C. Zapoznanie studentów z zagadnieniami wymiany informacji pomiędzy sterownikami PLC WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI. Wiedza z zakresu podstaw elektrotechniki, elektroniki i napędu elektrycznego. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu maszyn i urządzeń elektrycznych i elektronicznych. 3. Podstawowe umiejętności programowania.. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej 5. Umiejętność obsługi komputera osobistego. 6. Umiejętność budowy algorytmów postępowania prowadzących do rozwiązania prostych zagadnień inżynierskich. 7. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie 8. Umiejętność obsługi multimetru elektrycznego i podstaw obsługi oscyloskopu.

2 EFEKTY KSZTAŁCENIA EK - posiada wiedzę metod i technik sterowania z wykorzystaniem jak również tendencje i kierunki rozwoju w zakresie sterowania z zastosowaniem układów cyfrowych, EK - potrafi sterować zaworami rozdzielającymi układów pneumatycznych za pomocą sterownika PLC EK 3 - zna konstrukcje i zastosowanie czujników przeznaczonych do mierzenia prędkości i położenia (enkodery inkrementalne) i potrafi ich używać do pomiaru położenia kątowego i liniowego za pomocą EK - zna konstrukcję i przeznaczenie przetwornic częstotliwości i potrafi je konfigurować za pomocą komputera osobistego i panelu operatorskiego i potrafi sterować prędkością obrotową silnika elektrycznego z zastosowaniem przetwornicy częstotliwości podłączonej do sterownika PLC EK 5 - zna budowę i sposoby sterowania prędkością obrotową silników szczotkowych prądu stałego i potrafi generować sygnały sterujące za pomocą sterownika PLC w celu sterowania prędkością obrotową silnika prądu stałego EK 6 - zna konstrukcję silnika krokowego i potrafi sterować nim z zastosowaniem sterownika PLC EK 7 - potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY W Przegląd aktorów i sensorów stosowanych w urządzeniach, rola sprzężenia zwrotnego sterowania. W Silniki prądu przemiennego, ich zastosowanie w napędach maszyn i urządzeń. W 3 Przetwornice częstotliwości zasada działania, schemat blokowy, zakres stosowania i aspekty bezpieczeństwa podczas korzystania z przetwornic. W Parametry konfiguracyjne przetwornicy, ich ustawianie i wpływ na działanie napędu sterowanego za pomocą przetwornicy. W 5 Konfigurowanie przetwornicy za pomocą oprogramowania na komputer osobisty, nadzorowanie chwilowych parametrów pracy przetwornicy. W 6 Sterowanie pracą przetwornicy za pomocą sterownika PLC w otwartej pętli sterowania. Zastosowanie enkoderów inkrementalnych do budowy układu sterowania pracującego w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. W 7 Aspekty sprzętowe podłączania czujników i aktorów do sterownika PLC wyjścia tranzystorowe i przekaźnikowe, wejścia typu sink i source. Liczba godzin W 8 Szybkie liczniki sprzętowe sterownika PLC jako interfejs sygnałów

3 z enkodera inkrementalnego konfiguracja i obsługa liczników. W 9 Rodzaje silników prądu stałego i sposoby sterowania ich prędkością obrotową. W 0 Sterowanie prędkością obrotową silnika prądu stałego poprzez generowanie impulsów o zmiennym stopniu wypełnienia (PWM). W Liczniki i timery mikrokontrolera oraz mechanizm obsługi przerwań i ich zastosowanie w sterowaniu prędkością obrotową silników elektrycznych W Generowanie sygnałów o zmiennym stopniu wypełnienia z zastosowaniem. W 3 Sterowanie silnikiem krokowym, charakterystyka prędkościowa silnika krokowego, sterowniki sprzętowe silników krokowych, W Generowanie sygnałów sterowania pracą silnika krokowego za pomocą sterownika PLC i mikrokontrolera. W 5 Sterowniki pneumatycznych i hydraulicznych. Forma zajęć LABORATORIUM L Zapoznanie z budową stanowisk używanych podczas ćwiczeń. Omówienie zasad bezpieczeństwa obowiązujących podczas korzystania ze stanowisk. L Poznanie możliwości oprogramowania na komputer osobisty pozwalającego programować sterowniki PLC i sterować nimi zdalnie. L 3 Połączenie przetwornicy częstotliwości z trójfazowym silnikiem asynchroniczny, ustanowienie komunikacji z komputerem osobistym. Nadzorowanie chwilowych parametrów pracy napędu przy pomocy oprogramowania zainstalowanego na komputerze osobistym. L Konfigurowanie parametrów w trybie prostym i rozbudowanym z panelu operatorskiego przetwornicy i za pomocą oprogramowania zainstalowanego na komputerze osobistym. L 5 Podłączenie enkodera inkrementalnego do sterownika PLC. Konfiguracja programowa szybkich liczników sprzętowych sterownika. Odczyt położenia i prędkości obrotowej za pomocą panelu HMI podłączonego do sterownika PLC. L 6 Podłączenie sterownika PLC do przetwornicy częstotliwości. Sterowanie Przetwornicą częstotliwości za pomocą sygnałów cyfrowych generowanych przez sterownik. L 7 Oględziny stanowiska dydaktycznego z silnikiem krokowym. Podłączenie sterownika silnika krokowego do sterownika PLC. stworzenie oprogramowania sterującego ruchem suwaka przemieszczanego za pomocą silnika krokowego. Liczba godzin L 8 Zastosowanie wbudowanych funkcji sterownika PLC (funkcje PLS i PLSY) do

4 sterowania pracą silnika krokowego. L 9 Sterowanie silnikiem szczotkowym prądu stałego z zastosowaniem układu mostka H. Generowanie za pomocą sterownika PLC sygnałów sterujących o zmiennym stopniu wypełnienia (PWM). L 0 Sterowanie układem pneumatycznym na podstawie sygnałów z czujników umieszczonych w stanowisku. L Sterownik PLC obrabiarki CNC. Sterowanie napędami obrabiarki. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. mechatroniczne stanowiska dydaktyczne z napędami elektrycznymi i pneumatycznymi 3. stanowiska dydaktyczne ze sterownikami PLC. obrabiarka CNC ze sterownikiem PLC 5. oscyloskop cyfrowy i multimetr elektryczny SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F- ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych F- ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3- ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania F- ocena aktywności podczas zajęć P- ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P- ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu** *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, **)warunkiem uzyskania zaliczenia z wykładów jest otrzymanie pozytywnych ocen z testów sprawdzających wiedzę OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Konsultacje Przygotowanie do zadania sprawdzającego Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 5W 30L 5h 0h 5h 5h 5h 0h

5 Suma SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 00h ECTS ECTS. ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA. Flaga S.: Programowanie w języku drabinkowym. Wydawnictwo BTC, Legionowo, 00.. Kwaśniewski J.:Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej. Wydawnictwo BTC, Legionowo, Brock S., Muszyński R., Urbański K., Zawirski K.: Sterowniki programowalne. WPP, Poznań 000. Legierski T., Kasprzak J.: Programowanie. WPKJS, Gliwice Świder J.: Sterowanie i automatyzacja procesów technologicznych i układów. WPŚ, Gliwice Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych. BTC, Warszawa Zbysiński P., Pasierbiński J.: Układy programowalne. Pierwsze kroki. BTC, Warszawa Górecki P.: Układy cyfrowe. Pierwsze kroki. BTC, Warszawa Mitsubishi Electric Corporation: Fx3U programming manual for beginners. Tokyo, Mitsubishi Electric Corporation: Fx3U advnced programming manual. Tokyo, 00. PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ). dr inŝ. Michał Sobiepański sobiepan@itm.pcz.pl. dr inŝ. Andrzej Rygałło rygallo@itm.pcz.pl

6 MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK K_W6_S_ C,C,C3 W- P EK K_W6_S_ C,C,C3 W- P EK3 EK EK5 K_W6_S_ K_U6_S_ K_W6_S_ K_U6_S_ K_W6_S_ K_U6_S_ C,C,C3 C,C,C3 C,C,C3 EK6 K_U6_S_ C,C,C3 EK7 K_W6_S_ K_U6_S_ II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY C,C,C3 W-5 W9-5 L W6-7 L,5-8 W- L3- W5 L3- W3 L-,,3 F, F,,3 F, F, F3,,3 F, F, F3,,3 F, F, F3,,3 F, F, F3 Efekty kształcenia Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę Na ocenę 5 EK, EK, EK5, EK7 Student. Student nie opanował wiedzy teoretycznej przeznaczenia i stosowania. (w stopniu podstawowym) opanował wiedzę teoretyczną przeznaczenia podczas zajęć. (w stopniu przeciętnym) i stosowania podczas zajęć. Student całkowicie podczas zajęć.

7 EK3, EK, EK6 Student i potrafi ja zastosować w praktyce. Student nie opanował wiedzy teoretycznej przeznaczenia i stosowania w stopniu pozwalającym mu zastosować ją w praktyce nie potrafi przeprowadzić ćwiczeń na stanowiskach laboratoryjnych i nie przygotował sprawozdań z tych ćwiczeń. (w stopniu podstawowym) opanował wiedzę teoretyczną przeznaczenia podczas zajęć i potrafi ją stosować w praktyce przeprowadził ćwiczenia laboratoryjne w podstawowym zakresie. (w stopniu przeciętnym) i stosowania podczas zajęć i potrafi ją stosować w praktyce przeprowadził samodzielnie ćwiczenia laboratoryjne i wykazał się aktywnością podczas ich realizacji, sporządził sprawozdania z tych ćwiczeń. Student całkowicie podczas zajęć i potrafi ją stosować w praktyce przeprowadził samodzielnie ćwiczenia laboratoryjne i wykazał się aktywnością podczas ich realizacji, samodzielnie sporządził bezbłędne sprawozdania z tych ćwiczeń. Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika dostępne są na stronie internetowej Wydziału: Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu.