Nazwa modułu: Aparatura Automatyzacji Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EAR-1-505-n Punkty ECTS: 5 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Automatyka i Robotyka Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Oprzędkiewicz Krzysztof (kop@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Oprzędkiewicz Krzysztof (kop@agh.edu.pl) Teneta Janusz (romus@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Zna i rozumie pojęcia związane z aparaturą i systemami automatyki przemysłowej AR1A_W05 M_W002 poprawnej konstrukcji systemu sterowania typowymi wielkościami fizycznymi, obejmującą: poprawny dobór urządzenia pomiarowego, regulatora i siłownika do procesu z uwzględnieniem wymagań stawianych przez specyfikę danego procesu. AR1A_W05, AR1A_W11, AR1A_W15, AR1A_W20, AR1A_U22 M_W003 zastosowań i konfiguracji cyfrowych urządzeń sterowania (przetworniki, regulatory, elementy sieci przemysłowych) AR1A_W05, AR1A_W08, AR1A_W11 M_W004 inżynierskich metod dostrajania regulatora PID do sterowanego procesu AR1A_W04, AR1A_W08 Umiejętności M_U001 Potrafi poprawnie zaprojektować, skonfigurować i uruchomić prosty rzeczywisty układ regulacji automatycznej. AR1A_U14, AR1A_U20 1 / 5
M_U002 Potrafi praktycznie stosować narzędzia programistyczne służące do konfiguracji urządzeń i systemów automatyki (przetworniki inteligentne, sterowniki PLC). AR1A_U02, AR1A_U10, AR1A_U20, AR1A_U26 M_U003 otrafi skonfigurować i wykonać testy poprawności działania elementów automatyki (regulator, przetwornik) AR1A_U13, AR1A_U19 Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość wypływu podejmowanych przez siebie decyzji na poprawność pracy systemu automatyki w różnych warunkach AR1A_K02 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Umiejętności M_U001 Zna i rozumie pojęcia związane z aparaturą i systemami automatyki przemysłowej poprawnej konstrukcji systemu sterowania typowymi wielkościami fizycznymi, obejmującą: poprawny dobór urządzenia pomiarowego, regulatora i siłownika do procesu z uwzględnieniem wymagań stawianych przez specyfikę danego procesu. zastosowań i konfiguracji cyfrowych urządzeń sterowania (przetworniki, regulatory, elementy sieci przemysłowych) inżynierskich metod dostrajania regulatora PID do sterowanego procesu Potrafi poprawnie zaprojektować, skonfigurować i uruchomić prosty rzeczywisty układ regulacji automatycznej. 2 / 5
M_U002 M_U003 Potrafi praktycznie stosować narzędzia programistyczne służące do konfiguracji urządzeń i systemów automatyki (przetworniki inteligentne, sterowniki PLC). otrafi skonfigurować i wykonać testy poprawności działania elementów automatyki (regulator, przetwornik) Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość wypływu podejmowanych przez siebie decyzji na poprawność pracy systemu automatyki w różnych warunkach Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1.Podstawowe pojęcia związane z aparaturą automatyki Proces technologiczny, elementy i urządzenia automatyki, normy związane z aparaturą automatyki, metody graficznej prezentacji systemów automatyki, podejścia do zagadnień związanych z aparaturą automatyki z punktu widzenia technologa, automatyka i konstruktora aparatury. 2.Schemat automatyzacji rzeczywistego procesu, jego elementy i zasady ich poprawnego doboru. Schemat automatyzacji rzeczywistego procesu/obiektu i jego elementy: czujnik i przetwornik pomiarowy, regulator, siłownik i element nastawczy. Powiązanie schematu rzeczywistego ze schematem teoretycznym. Podstawowe i dodatkowe funkcje elementów systemu. Ogólne zasady konfiguracji sprzętowej układu regulacji automatycznej. 3.Przykłady czujników pomiarowych stosowanych w automatyce przemysłowej. Przemysłowe czujniki do pomiaru: temperatury (termopara i termometr rezystancyjny), ciśnienia (piezorezystancyjny i pojemnościowy), natężenia przepływu (zwężka, przepływomierz indukcyjny i pojemnościowy), poziomu (elektromechaniczny, pojemnościowy, ultradźwiękowy). Zasada działania, obszary zastosowań, czynniki zakłócające pomiar, zasady poprawnego doboru, montażu i eksploatacji. 4.Przetworniki stosowane w układach automatyki (4 godz) Przetworniki pomiarowe: scalone przetworniki do współpracy z czujnikami temperatury, przykład przetwornika do współpracy z piezorezystancyjnym czujnikiem ciśnienia, konfiguracja sprzętowa i funkcjonalność przetwornika inteligentnego. Elementy pneumatyki regulacyjnej: mieszek, membrana, element dysza-przesłona, równoważnia pneumatyczna, wzmacniacz pneumatyczny. Przykłady konstrukcji przetworników elektropneumatycznych. 5.Zasady konstrukcji i eksploatacji systemów automatyki w warunkach zagrożenia pożarowego i wybuchowego (2godz) Przykłady obiektów i instalacji o podwyższonym zagrożeniu wybuchowym i pożarowym. Uwagi ogólne o konstrukcji i utrzymaniu w ruchu instalacji automatyki oraz o konstrukcji urządzeń i elementów automatyki w wykonaniu Ex. Podejście 3 / 5
systemowe w konstrukcji systemu automatyki dla instalacji o podwyższonym zagrożeniu wybuchowym i pożarowym. Bariery ochronne-budowa i zastosowanie. 6.Regulatory-konstrukcja i programowanie Architektura sprzętowa regulatora cyfrowego l/ sterownika PLC: jednostka centralna, układy pamięci, układy wejść i wyjść analogowych i cyfrowych. Zasady programowania cyfrowych regulatorów PID, ogólne uwagi o metodach programowania sterowników PLC. 7.Siłowniki i elementy wykonawcze: klasyfikacja, cechy użytkowe i obszary zastosowań siłowników: pneumatycznych (membranowe i tłokowe), hydraulicznych oraz elektrycznych (elektromagnetyczne i silnikowe). Siłowniki pneumatyczne: konstrukcja i sterowanie siłowników membranowych i tłokowych. Siłowniki hydrauliczne: sterowanie z wykorzystaniem rozrządu suwakowego Siłownik elektryczny silnikowy: schemat konstrukcyjny i sterowanie. laboratoryjne LABORATORIUM 1.Inteligentny przetwornik ciśnienia ABB ASD 800, 2.Charakterystyki czasowe regulatora PID z wyjściem ciągłym i PWM EFTRONIK X, 3.Ręczne i automatyczne dostrajanie regulatora PID EFTRONIK XS, 4.Programowanie sterownika PLC z użycie języka drabinkowego ALLEN BRADLEY, 5.Bezpośrednie sterowanie cyfrowe z użyciem środowiska GENIE oraz systemu ADAM 5000, 6.System sterowania orientowanych ogniw słonecznych, Sposób obliczania oceny końcowej Laboratorium: do otrzymania oceny pozytywnej z laboratorium niezbędne jest zaliczenie co najmniej 5 ćwiczeń na 6, obejmujące: pozytywne zdanie kolokwium ustnego (ocena co najmniej 2.5), poprawne wykonanie ćwiczenia (ocena kropka lub plus) oraz oddanie sprawozdania na następnych zajęciach. Zaliczenie wszystkich ćwiczeń w pierwszym terminie oraz zebranie odpowiedniej ilości ocen plus za wykonanie pozwala na podniesienie oceny z laboratorium o ½ stopnia lub cały stopień. Ocena końcowa to średnia z ocen z: laboratorium i egzaminu, przy czym obie oceny muszą być pozytywne (co najmniej 3.0) Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość fizyki, podstaw automatyki oraz elementarne informacje z mechaniki i elektroniki. Zalecana literatura i pomoce naukowe [1] Komor Z. Aparatura Automatyki skrypt PW 1995 [2] Kasprzyk J. Programowanie sterowników przemysłowych wyd. WNT 2006. [3] Nawrocki W. Sensory i systemy pomiarowe Wyd P Poz 2001, 2006, [4] Skoczowski S. Technika regulacji temperatury. Systemy regulacji, regulatory przemysłowe Wyd. PAR 2000 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 4 / 5
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w ćwiczeniach Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć lub kolokwium zaliczeniowe Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 16 godz 16 godz 30 godz 40 godz 5 godz 18 godz 125 godz 5 ECTS 5 / 5