"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: KOMPUTEROWE SYSTEMY AUTOMATYKI I STEROWANIA Wersja anglojęzyczna: COMPUTER SYSTEMS OF AUTOMATION AND CONTROL Kod przedmiotu: WMTAACSM KSAS, WMTAACNM KSAS Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa Kierunek studiów: Specjalność: Poziom studiów: Forma studiów: Język prowadzenia: Mechatronika Automatyka i sterowanie studia drugiego stopnia studia stacjonarne i niestacjonarne polski Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 013/014 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Jarosław Panasiuk dr inż. Waldemar Śmietański PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra 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/+ 4 10/z 16/+ 10/z 4 razem 60 4 10 16 10 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/+ 8 4/z 16/+ 8/z 4 razem 36 8 4 16 8 4
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Systemy mechatroniczne Wymagania wstępne: Informatyka w systemach automatyki Wymagania wstępne: 4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol WIEDZA W1 W UMIEJĘTNOŚCI U1 U Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, Zna podstawowe uwarunkowania techniczne zastosowań wybranych technik komunikacji bezprzewodowej w automatyce przemysłowej. Zna podstawowe metody, urządzenia i oprogramowanie stosowane przy rozwiązywaniu zadań inżynierskich z zakresu systemów automatyki budynkowej. Potrafi ocenić przydatność nowych elementów i metod projektowania w projektowaniu i eksploatacji systemów automatyki budynkowej. Potrafi samodzielnie wykorzystać nowoczesne mikrokontrolery i algorytmy regulacji do projektowania aplikacji regulacji procesów przemysłowych. odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W05 K_W05 K_U17 K_U17 5. METODY DYDAKTYCZNE Zarówno wykład jak i ćwiczenia rachunkowe oraz laboratoryjne są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność dyskusji na tematy zajęć. Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej. Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej. Ćwiczenie laboratoryjne ukierunkowano na praktyczną implementację rozwiązań automatyki budynkowej. 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp temat/tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 1. Klasyfikacja i struktury bezprzewodowych układów automatyki. Wady i zalety technik komunikacji bezprzewodowej w automatyce przemysłowej.. Zdalne sterowanie w podczerwieni. * 3. Budowa, zasada pracy oraz sposoby wykorzystania systemu 4* *
GPS. Poziomy dokładności oraz rodzaje błędów wyznaczania pozycji. Charakterystyka i możliwości odbiorników GPS. 4. Algorytmy regulacji procesów przemysłowych dedykowane na platformę mikrokontrolera: regulator PID, regulator rozmyty i predykcyjny - uruchamianie i testowanie aplikacji. * 8 * 5. Wprowadzenie w zagadnienia systemów automatyki budynkowej. * 6. Charakterystyka rozwiązań i głównych standardów obowiązujących na rynku w zakresie systemów automatyki budynkowej. * 7. Etapy projektowania systemów automatyki budynkowej. * 4 8. 9. 10. Integracja systemów sterowania w aspekcie programowym i sprzętowym. Elementy składowe i analiza ekonomiczna systemów automatyki budynkowej. Przykłady implementacji rozwiązań automatyki budynkowej oraz dalsze kierunki rozwoju systemów automatyki budynkowej. 4 * * * 4 Razem studia stacjonarne 4 10 16 10... Razem studia niestacjonarne 8 4 16 8... TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH 1.. 3. 4. Dekodowanie wybranych pakietów sygnału GPS w kodzie NMEA. Metodyka opracowywania postaci numerycznej algorytmu sterowania. Integracja systemów chłodzenia, nawilżania i grzania oraz systemów bezpieczeństwa. Badanie warunków środowiskowych przy pomocy systemów automatyki budynkowej. * * * Razem- studia stacjonarne... 10......... Razem studia niestacjonarne... 4......... TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH 1. Badanie sygnału GPS w protokole NMEA.. Wprowadzenie do architektury stanowisk laboratoryjnych automatyki budynkowej w oparciu o standard LCN 3. Sterowanie oświetleniem przy użyciu wyjścia analogowego. 4. Sterowanie roletami za pomocą przekaźników 5. 6. Sterowanie oświetleniem podłączonym do modułu UPP za pomocą modułu UPS znajdującego się w innym pomieszczeniu. Sterowanie temperatura (włączanie i wyłączenie ogrzewania ) w obiekcie przy użyciu automatyki budynkowej LCN 7 Programowanie stanów alarmowych przy użyciu czujnika
8 binarnego Integracja systemu LCN z systemami zewnętrznymi - stopień zaawansowany. Razem- studia stacjonarne...... 16 Razem studia niestacjonarne...... 16 * zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych 7. LITERATURA podstawowa: Sroczan E.,Nowoczesne wyposażenie domu jednorodzinnego. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Poznań 004. Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym z wykorzystaniem osprzętu firmy Moeller. Poradnik elektroinstalatora. Wydanie I, Warszawa 00. B. Bolanowski, P. Borkowski, Budowa systemów i urządzeń zasilających. Wydawnictwo Szkoły Humanistyczno-Ekonomicznej w Łodzi, Łódź 007. uzupełniająca: Miesięcznik Energia i Budynek. Miesięcznik Elektroinstalator. Polska norma PN-EN 50065h. 8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia. Efekt W1 sprawdzany jest na kolokwium Efekt W sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczeniami laboratoryjnymi Efekt U1 sprawdzany jest podczas wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych. Ocena 5,0 (bdb) 4,0 (db) 3,0 (dst) Opis umiejętności przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem, potrafi przeprowadzić analizę opracowanego rozwiązania oraz optymalizować algorytmy systemu sterującego pod kątem uzyskania jak najwyższej efektywności i w zakresie zużycia energii w stosunku do uzyskanej funkcjonalności przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem, potrafi przeprowadzić analizę opracowanego rozwiązania przeprowadzić ich integrację w sensie fizycznych i programowym wraz z uruchomieniem Efekt U sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i podczas realizacji projektu. Ocena Opis umiejętności 5,0 Potrafi samodzielnie dobrać zaawansowany algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie wybranego nowoczesnego mikrokontrolera i przetestować opracowaną rozbudo- (bdb) waną aplikację regulacji wybranego procesu przemysłowego; potrafi wyczerpująco przeanalizować własności zastosowanego algorytmu i uruchomionej aplikacji. 4,0 (db) Potrafi samodzielnie dobrać algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie wybranego nowoczesnego mikrokontrolera i przetestować opracowaną aplikację regulacji wybranego procesu przemysłowego; potrafi przeanalizować podstawowe własności zastosowanego algorytmu i uruchomionej aplikacji korzystając z niewielkiej pomocy wykładowcy.
3,0 (dst) Potrafi samodzielnie dobrać elementarny algorytm regulacji oraz uruchomić na platformie wybranego mikrokontrolera i przetestować opracowaną prostą aplikację regulacji wybranego procesu przemysłowego; potrafi przeanalizować przynajmniej niektóre własności zastosowanego algorytmu i uruchomionej aplikacji korzystając z niewielkiej pomocy wykładowcy. autorzy sylabusa dr inż. Jarosław PANASIUK kierownik jednostki organizacyjnej odpowiedzialnej za przedmiot prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT dr inż. Waldemar ŚMIETAŃSKI