S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

Transkrypt

1 "Z A T W I E R D Z A M" Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Warszawa, dnia... NAZWA PRZEDMIOTU: Wersja anglojęzyczna: Kod przedmiotu: S Y L A B U S P R Z E D M I O T U Systemy mechatroniczne Mechatronic systems WMLAACSM-SMech WMLAACNM-SMech Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa Kierunek studiów: mechatronika Specjalność: automatyka i sterowanie Poziom studiów: studia drugiego stopnia Forma studiów: studia stacjonarne i niestacjonarne Język prowadzenia: polski Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 013/01 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Marek Jaworowicz, mgr inż. Piotr Przybylski, mgr inż. Szymon Borys PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra Mechatroniki, Zespół Mechatroniki. ROZLICZENIE GODZINOWE studia stacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium I 60/x 6 16/z 18/+ 5 razem studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium I 38/x 1 8/z 18/+ 5 razem PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Brak

2 . ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W U1 U U3 K1 K Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, ma poszerzoną wiedzę z zakresu wykorzystania narzędzi matematycznych do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z analizy i projektowania układów regulacji systemów mechatronicznych Zna podstawowe metody, techniki i narzędzia rozwiązywania zadań inżynierskich oraz ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych metodyk projektowania układów mechatronicznych, ma wiedzę dotyczącą trendów rozwojowych systemów mechatronicznych potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie dotyczące wyboru procedur analizy, metod projektowania i testowania struktur układów mechatronicznych potrafi integrować elementy składowe systemu mechatronicznego w funkcjonalną i konstrukcyjną całość potrafi zaplanować eksperyment - złożenie i uruchomienie układu mechatronicznego potrafi opracować i zaplanować procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne, analityczne i symulacyjne oraz ich kombinację potrafi myśleć i działać kreatywnie, ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania potrafi przekazać w zrozumiały sposób efekty swojej pracy twórczej, jako kreatywnym i komunikatywnym inżynierem mechatronikiem odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W01 K_W03, K_W05, K_W06 K_U01 K_U10, K_U1 K_U15 K_K01 K_K0 5. METODY DYDAKTYCZNE Zarówno wykład jak i ćwiczenia rachunkowe, laboratoryjne oraz seminaria są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności: twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność analizy, dyskusji na tematy i zagadnienia obejmujące efekty kształcenia W1 i W Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej, z wykorzystaniem prezentacji Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują rozwiązywanie zadań rachunkowych i ćwiczeń warsztatowych przy komputerach (środowisko FluidSim) związanych z poprawną metodyką analizy i projektowania układów mechatronicznych rozumianych jako umiejętności U1 i U Ćwiczenie laboratoryjne ukierunkowano na opracowanie i uruchomienie aplikacji sterujących w układach napędowych elektrycznych i elektropneumatycznych, w kontekście umiejętności U i U3

3 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp temat/tematyka zajęć 1. Ogólna struktura napędu elektrycznego i jego elementy. Silniki elektryczne i ich normalizacja, rodzaje ochrony i pracy.. Silniki asynchroniczne budowa, charakterystyki, metody rozruchu, kompensacja mocy biernej i ochrona nadprądowa. Sterowanie prędkością obrotową silników trójfazowych: przełączanie biegunowe, poślizgowe, częstotliwościowe. Falowniki. 3. Silniki bezszczotkowe z elektroniczna komutacją. Układy regulacji prędkości obrotowej. Liniowe silniki prądu przemiennego.. Przekładnie ruchu silników elektrycznych zasady działania, własności i metody obliczania. Zabezpieczenia przeciążeniowe silników elektrycznych. 5. Wprowadzenie do pneumatyki. Objaśnienie podstawowych pojęć i charakterystyk sterowania pneumatycznego. 6. Elementy i zespoły sterujące. Przedstawienie i klasyfikacja pneumatycznych elementów sterujących. 7. Sposób przetwarzania energii sprężonego powietrza na energię mechaniczną. Siłowniki i silniki pneumatyczne typy, budowa, charakterystyki. 8. Podstawy projektowania układów pneumatycznych w środowisku FluidSIM. 9. Projektowanie i realizacja elektrycznych układów sterowania. Elementy stykowych USE. Zasady rysowania i projektowania schematów USE, metody diagramów drogowych, stanu. 10. Realizacje techniczne USE: układy łącznikowe, sygnalizacji stanu, stycznikowe. Układ sterowania załączaniem silników trójfazowych. liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. * * * * * * 10 * * * * Razem studia stacjonarne Razem studia niestacjonarne TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH I PROGRA- MOWANIA 1. Wyznaczanie podstawowych parametrów pracy silnika asynchronicznego. Badanie wpływu zmian napięcia i częstotliwości na wartość momentu i poślizgu silnika 3. Identyfikacja elementów wykorzystanych w konstrukcji stanowiska magazynującego firmy FESTO, środowisko FluidSIM (warsztaty przy komputerach).. Identyfikacja elementów wykorzystanych w konstrukcji stanowiska montażowego firmy FESTO, środowisko FluidSIM (warsztaty przy komputerach). * 5. Analiza przykładowych schematów USE z elementami stykowymi. * 6. Uproszczone projektowanie sterowania sekwencyjnoczasowego procesem wiercenia i zgrzewania. * 7. Analiza stanów pracy układu załączania silnika trójfa- *

4 lp zowego (gwiazda-trójkąt). temat/tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. Razem- studia stacjonarne 16 Razem studia niestacjonarne 8 TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH i PROJEK- TÓW 1. Sterowanie napędem przenośnika XT za pomocą układu falownik-plc. Sterowanie zintegrowanym układem przenośnika z wykorzystaniem sterownika PLC 3. Programowanie i symulacja pracy stanowiska magazynującego przy wykorzystaniu środowiska FluidSIM.. Programowanie i symulacja pracy stanowiska montażowego przy wykorzystaniu środowiska FluidSIM. 5. Programowanie i symulacja pracy stanowiska transportowego przy wykorzystaniu środowiska FluidSIM. Razem- studia stacjonarne 18 Razem studia niestacjonarne 18 * - zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych ** - zadanie pisemne realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych na podstawie podanych przez prowadzącego danych do obliczeń 7. LITERATURA podstawowa: M. Olszewski i inni, Urządzenia i systemy mechatroniczne, Oficyna rea J. Przepiórkowski, Silniki elektryczne, Oficyna btc. Szenajch W.: Napęd i sterowanie pneumatyczne. WNT Warszawa 199, 1997, 003. Szenajch W.: Pneumatyczne i hydrauliczne manipulatory przemysłowe. WNT Warszawa 199. uzupełniająca: Szenajch W.: Przyrządy, uchwyty i sterowanie pneumatyczne. WNT Warszawa Gerhard Vogel, Euglen Mühlberger: Fascynujący świat pneumatyki. Opracowanie wersji polskiej Mariusz Olszewski. Warszawa Festo Polska, sierpień SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z przygotowania i wykonania ćwiczeń laboratoryjnych oraz z wykonania i zaliczenia sprawozdań Ocena końcowa z przedmiotu jest średnią ważoną z ocen pisemnego testu egzaminacyjnego oraz zaliczenia zadań laboratoryjnych. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie wykonane i zaliczone ćwiczenia. Efekty W1, W, sprawdzane są na dwóch kolokwiach i egzaminie pisemnym w postaci testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi oraz podczas rozwiązywania zadań laboratoryjnych

5 Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia. Efekt W1 sprawdzany jest podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczenia laboratoryjnymi i podczas kolokwium Efekt W sprawdzany jest głównie podczas ćwiczeń rachunkowych oraz na podstawie zaliczenia zadań laboratoryjnych Efekt U1 sprawdzany jest na kolokwiach oraz na podstawie zaliczenia zadań laboratoryjnych Efekt U sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych Efekt U3 sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych Efekt K sprawdzany jest na podstawie oceny pracy i zaliczenia sprawozdań z ćw. laboratoryjnych Efekt K3 sprawdzany jest na podstawie oceny pracy i zaliczenia sprawozdań z ćw. laboratoryjnych Efekt U1 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych oraz na podstawie zaliczenia zadań laboratoryjnych Ocena Opis umiejętności 5,0 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane (bdb) informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie, założenia dotyczące wyboru metod analizy i projektowania struktur sterowanego mechatro-,5 (db+),0 (db) 3,5 (dst+) 3,0 (dst) nicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie, założenia dotyczące wyboru metod analizy i projektowania struktur sterowanego mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego a także formułować założenia dotyczące wyboru metod analizy i projektowania struktur sterowanego mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego a także formułować założenia dotyczące wyboru metod analizy struktur sterowanego mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego a także stosować metody analizy struktur sterowanego mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego Efekt U sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych Ocena Opis umiejętności 5,0 (bdb) potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment złożenie układu na podstawie samodzielnie opracowanej dokumentacji i uruchomienie aplikacji sterującej mechatronicznego napędu elektrycznego i,5 (db+),0 (db) 3,5 (dst+) 3,0 (dst) elektropneumatycznego potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment złożenie układu na podstawie dokumentacji i uruchomienie aplikacji sterującej mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego potrafi przeprowadzić eksperyment złożenie układu na podstawie dokumentacji i uruchomienie aplikacji sterującej mechatronicznego napędu elektrycznego i elektropneumatycznego potrafi przeprowadzić eksperyment złożenie układu na podstawie dokumentacji Efekt U3 sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych Ocena Opis umiejętności 5,0 potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami i narzędziami komputerowego wspomagania projektowania do opracowania aplikacji sterującej napędem (bdb) elektrycznym i elektropneumatycznym; potrafi opracować i zaplanować procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne, analityczne i,5 (db+) symulacyjne oraz ich kombinację potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami i narzędziami komputerowego wspomagania projektowania do opracowania aplikacji sterującej napędem elektrycznym i elektropneumatycznym; potrafi przeprowadzić procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne, analityczne i symulacyj-

6 ,0 (db) 3,5 (dst+) 3,0 (dst) ne oraz ich kombinację potrafi zastosować wskazane środowiska programistyczne, symulacyjne i narzędzia komputerowego wspomagania projektowania do opracowania aplikacji sterującej napędem elektrycznym i elektropneumatycznym; potrafi przeprowadzić procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne, analityczne i symulacyjne potrafi zastosować wskazane środowiska programistyczne, symulacyjne i narzędzia komputerowego wspomagania projektowania do opracowania aplikacji sterującej napędem elektrycznym i elektropneumatycznym; potrafi przeprowadzić procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne i symulacyjne potrafi zastosować wskazane środowiska programistyczne, symulacyjne i narzędzia komputerowego wspomagania projektowania do opracowania aplikacji sterującej napędem elektrycznym i elektropneumatycznym; potrafi przeprowadzić procedurę testowania złożonego układu mechatronicznego wykorzystując do tego celu metody eksperymentalne Efekt K1 i K sprawdzany jest na podstawie obserwacji grupy podczas ćwiczeń komputerowych i laboratoryjnych. Ocena za osiągnięcie tego efektu jest uzyskana łącznie z osiągnięciem efektów W1 i W. Autorzy sylabusa... dr inż. Marek Jaworowicz mgr inż. Piotr Przybylski Kierownik Katedry Mechatroniki... Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT