"Z A T W I E R D Z A M prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Warszawa, dnia... S Y L A B U S P R Z E D M I O T U NAZWA PRZEDMIOTU: PROJEKTOWANIE PRZEMYSŁOWYCH UKŁADÓW AUTOMATYKI Wersja anglojęzyczna: INDUSTRIAL DESIGN AUTOMATION SYSTEMS Kod przedmiotu: WMLAACSM-PPUA, WMLAACNM-PPUA Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa (prowadząca kierunek studiów) Kierunek studiów: Mechatronika Specjalność: Poziom studiów: Forma studiów: Język prowadzenia: polski Automatyka i sterowanie studia drugiego stopnia studia stacjonarne i niestacjonarne Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2013/2014 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Marek Jaworowicz, mgr inż. Piotr Przybylski PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra Mechatroniki, Zespół Mechatroniki ROZLICZENIE GODZINOWE a. Studia stacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium II 60/+ 22 6/z 12/+ 20/+ 4 razem 60 22 6 12 20 4 b. Studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium II 36/+ 10 2/z 12/+ 12/+ 4 razem 36 10 2 12 12 4
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Projektowanie systemów sterowania PLC: Wymagania wstępne: Umiejętności opracowywania i uruchamiania aplikacji na sterownikach PLC Komputerowe systemy automatyki i sterowania. Wymagania wstępne. Zrealizowane elementy projektowania i uruchamiania, testowania algorytmów sterowania bezpośredniego i rozproszonego. Elementy obliczeń elementów wykonawczych, napędów liniowych, sieci przemysłowych. 4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W2 W3 U1 U2 U3 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 sterowania i regulacji w systemów mechatronicznych po przeprowadzeniu analizy danego zagadnienia potrafi zmodyfikować istniejący układ automatyki w celu jego usprawnienia ma wiedzę dotyczącą trendów rozwojowych systemów mechatronicznych w instalacjach przemysłowych potrafi zaprojektować, zmontować i w odpowiedni sposób opisać dany układ automatyki potrafi zaplanować metodykę i testy opracowanych aplikacji oraz ich dokumentację stosując metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne potrafi zaprojektować i uruchomić aplikacje sterującą, przeprowadzić analizę jakościową i wydajności opracowanego stanowiska zautomatyzowanego montażu, jego kosztorys oraz zaproponować kierunki modernizacji uzyskanego rozwiązania odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W01 K_W03 K_W06 K_U09 K_U15 K1 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny K_K01 5. METODY DYDAKTYCZNE K_U18, K_U19 Zarówno wykład jak i ćwiczenia laboratoryjne są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności: kreatywne rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność wykorzystywania środowiska FluidSim jako narzędzia do analizy oraz projektowania Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej, z wykorzystaniem prezentacji Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej poprzez analizę wymagań i założeń do projektu oraz metodyki testów Ćwiczenie laboratoryjne ukierunkowano na wykonanie grupowego projektu stanowiska do zautomatyzowanego montażu ze sterowaniem elektropneumatycznym 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp temat/tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 1. 2 3 4 5 6 7 Zasady i cele automatyzacji procesów przemysłowych. Analiza procesów i ich podatności na automatyzację. Wybrane metody opisu procesów dyskretnych Metody identyfikacji, zmienne procesowe i modele formalne procesów dyskretnych. Środowisko Grafset. Metodyka projektowania systemów sterowania dyskretnymi procesami produkcyjnymi - wymagania, założenia, weryfikacja, zarządzanie projektem w zespole. Wybrane zagadnienia automatyzacji transportu i segregacji elementów. Elastyczne systemy produkcyjne FMS. Zapewnienie wymogów bezpieczeństwa. 2 2* 3 1*
3. 4. 5. 6. Metodyka projektowania procesu montażu. Analiza konstrukcyjna urządzenia/elementów i formułowanie wymagań na proces. Analiza DFA. Optymalizacja procesu montażu wg przyjętych kryteriów. Wyposażenie technologiczne stanowisk montażowych. Podstawy projektowania przemysłowych układów automatyki - graficzna prezentacja schematów układów oraz synteza układów sterowania. Zapoznanie z budową i sposobem działania modułowego systemu produkcyjnego - opis systemu, jego konfiguracja, sterowanie działaniem i obsługa stanowiska. Usprawnianie i modyfikacja istniejących układów automatyki na przykładzie modernizacji linii konfekcjonowania wyrobów farmaceutycznych. Analiza procesu przed i po modernizacji. 3 1* 2 4 12 2* 2* 4 4* 4* 2* 4 8* Razem studia stacjonarne 22 6 12 20 Razem studia niestacjonarne 8 2 12 12 TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH 1. Analiza DFA dla procesu montażu wybranego zespołu. 2 1. 3. Analiza i synteza wybranych zagadnień z zakresu przemysłowych układów automatyki (warsztaty komputerowe). Razem studia stacjonarne 6 Razem studia niestacjonarne 2 TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH i PROJEKTU Projekt układu sterowania E-P procesem zautomatyzowanego montażu. Implementacja algorytmu sterowania na sterowniku PLC. Projekt stanowiska służącego do segregacji i magazynowania elementów programowanie, symulacja pracy, obsługa stanowiska. Sposoby modyfikacji układów automatyki w oparciu o podzespoły firmy FESTO i środowisko programowania FluidSIM. 4* 4 12 4 4 8* Razem studia stacjonarne 12 20 Razem studia niestacjonarne 12 12 * zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych 7. LITERATURA podstawowa: J. Barczyk: Automatyzacja procesów dyskretnych, Oficyna PW. J. Honczarenko: Elastyczna automatyzacja wytwarzania, WNT. M. Jaworowicz: Materiały własne do wykładów. T. Mikulczyński: Automatyzacja procesów przemysłowych, WNT. uzupełniająca: T. Kowalski: Technologia i automatyzacja maszyn, Oficyna PW 8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na ocenę, na podstawie: wyników kolokwium zaliczeniowego oraz sprawozdania z projektu. Zaliczenie na ocenę jest przeprowadzane w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi. Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia: pozytywna ocena z kolokwium i projektu grupowego Efekty W1, W2, W3 sprawdzane są na kolokwium zaliczeniowym w postaci testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi oraz podczas opracowywania i uruchamiania aplikacji w środowisku FluidSim na ćwiczeniach laboratoryjnych
Efekt W1 sprawdzany jest podczas ćwiczeń laboratoryjnych Efekt W2 sprawdzany jest na kolokwium zaliczeniowym oraz podczas omawiania założeń do projektu Efekt W3 sprawdzany jest głównie podczas ćwiczeń laboratoryjnych i omawiania założeń do projektu Efekt U1 sprawdzany jest podczas kolokwium i na podstawie analizy projektu podczas ćwiczeń 5,0 umie opracować dokumentację i prezentację dotyczącą rozwiązania zadania projektowego (bdb) oraz umie zinterpretować i uzasadnić uzyskane wyniki z badan symulacyjnych działania aplikacji regulatorów, sterowników i dyskretnych układów sterowania w procesie zautoma- tyzowanego montażu umie opracować dokumentację dotyczącą rozwiązania zadania projektowego oraz umie zinterpretować i uzasadnić uzyskane wyniki z badan symulacyjnych działania aplikacji regulatorów, sterowników i dyskretnych układów sterowania w procesie zautomatyzowanego montażu umie opracować dokumentację dotyczącą rozwiązania zadania projektowego oraz umie zinterpretować i uzasadnić uzyskane wyniki z badan symulacyjnych działania aplikacji regulatorów i dyskretnych układów sterowania w procesie zautomatyzowanego montażu umie zinterpretować i uzasadnić uzyskane wyniki z badan symulacyjnych działania aplikacji regulatorów i dyskretnych układów sterowania w procesie zautomatyzowanego montażu umie zinterpretować uzyskane wyniki z badan symulacyjnych działania aplikacji regulatorów i dyskretnych układów sterowania w procesie zautomatyzowanego montażu Efekt U2 sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych i podczas zaliczenia projektu grupowego 5,0 potrafi opracować i przeprowadzić symulację algorytmu pracy projektowanego sta- (bdb) nowiska oraz dobrać zawory sterujące do zadanej funkcji logicznej oraz wymagań projektu, potrafi wykonać analizę bilansu energetycznego i wstępny projekt funkcjonalnokonstrukcyjny stanowiska zautomatyzowanego montażu wymagań projektu, potrafi wykonać analizę bilansu energetycznego i wstępny projekt funkcjonalno-konstrukcyjny stanowiska zautomatyzowanego montażu wymagań projektu, potrafi wykonać wstępny projekt funkcjonalno-konstrukcyjny stanowiska zautomatyzowanego montażu wymagań projektu potrafi opracować oraz dobrać zawory sterujące do zadanej funkcji logicznej Efekt U3 sprawdzany jest praktycznie podczas ćwiczeń laboratoryjnych i podczas zaliczenia projektu grupowego 5,0 potrafi dokonać niezbędnych obliczeń, potrafi dobrać elementy i zespoły do projektowanego układu sterującego, określić ich potrzebne parametry, potrafi zaprojektować i urucho- (bdb) mić aplikacje sterującą, przeprowadzić analizę jakościową i wydajności opracowanego stanowiska zautomatyzowanego montażu potrafi dobrać elementy i zespoły do projektowanego układu, określić ich potrzebne parametry, potrafi zaprojektować i uruchomić aplikacje sterującą, przeprowadzić analizę jakościową opracowanego stanowiska zautomatyzowanego montażu potrafi dobrać elementy do projektowanego układu, określić ich potrzebne parametry, potrafi zaprojektować i uruchomić aplikacje sterującą, przeprowadzić analizę wydajności opracowanego stanowiska zautomatyzowanego montażu
potrafi dobrać elementy do projektowanego układu, określić ich potrzebne parametry, potrafi zaprojektować i uruchomić aplikacje sterującą linią zautomatyzowanego montażu potrafi dobrać elementy do projektowanego układu, określić ich potrzebne parametry, potrafi uruchomić aplikacje sterującą linią zautomatyzowanego montażu autorzy sylabusa... dr inż. Marek Jaworowicz mgr inż. Piotr Przybylski Kierownik Katedry Mechatroniki... prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT