Automatyka i automatyzacja MHBMN03006

Treści programowe:

Wykład:
Pojęcia stosowane w automatyce: sygnał, element, układ automatyki, regulacja a sterowanie.
Matematyczny opis elementów liniowych układów automatyki - równanie ruchu, transmitancja operatorowa.
Liniowe człony podstawowe.
Budowa i przekształcanie schematów blokowych.
Obiekty regulacji.
Regulatory.
Wymogi stawiane liniowym układom regulacji automatycznej.
Regulatory PID - metody doboru nastaw.
Algebra Boole’a.
Tworzenie funkcji logicznych.
Synteza układów kombinacyjnych.
Sterowniki PLC - budowa, zasada działania i cykl pracy.
Moduły PLC.
Struktura programowa, adresowanie, typy danych PLC.
Języki i elementy programowe PLC.

Ćwiczenia:
Modelowanie elementów automatyki.
Wyznaczanie transmitancji operatorowej układów regulacji, z przekształcaniem schematów blokowych.
Dobór nastaw regulatorów przy znanych i nieznanych parametrach
obiektów, z badaniem stabilności układów za pomocą kryteriów Hurwitza, Nyquista, Michajłowa.
Tworzenie i minimalizacja funkcji logicznych.
Rysowanie schematów logicznych układów sterowania.

Laboratorium:
Wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych elementów automatyki.
Modelowanie obiektów regulacji.
Badanie wybranych układów regulacji.
Modelowanie logicznych układów sterowania.
Programowanie sterowników PLC (funkcje podstawowe, timery i liczniki).

Rodzaj przedmiotu

Obowiązkowy

Koordynatorzy przedmiotu

Paweł Ostapkowicz

Efekty kształcenia

Opanowanie zagadnień dotyczących opisu właściwości statycznych i dynamicznych elementów i układów automatyki.
Opanowanie umiejętności badania układów liniowych (stabilność, dokładność statyczna, jakość dynamiczna).
Opanowanie podstawowej wiedzy o układach logicznych - tworzenie, minimalizacja i realizacja funkcji logicznych.
Opanowanie podstawowej wiedzy o budowie, zasadzie działania i programowania sterowników PLC.
Nabycie umiejętności projektowania prostych układów regulacji z uwzględnieniem warunków użytkowych, doborem urządzeń i nastaw regulatora PID.
Nabycie umiejętności analizy, tworzenia, minimalizacji i realizacji funkcji logicznych w układach cyfrowych.
Nabycie umiejętności programowania funkcji arytmetyczno-logicznych w sterownikach PLC oraz uruchamiania i testowania prostych algorytmów sterowania binarnego w PLC.

Kryteria oceniania

Wykład: egzamin pisemny i ustny plus praca domowa.

Ocena końcowa jest obliczana na podstawie średniej ważonej ocen z: egzaminu pisemnego (80 %), pracy domowej (10 %)
i egzaminu ustnego (10 %).

Punkty na egzaminie pisemnym są przeliczane na ocenę według następujących zasad:
91 -100 % sumy uzyskanych punktów – ocena bdb (5.0)
85 - 90 % sumy uzyskanych punktów – ocena db+ (4.5)
75 - 84 % sumy uzyskanych punktów – ocena db (4.0)
66 - 74 % sumy uzyskanych punktów – ocena dst+ (3.5)
50 - 65 % sumy uzyskanych punktów – ocena dst (3.0)
49 % i mniej sumy uzyskanych punktów – ocena ndst (2.0)

Zadania na egzaminie pisemnym są punktowane według znajomości następujących zagadnień:
ocena dst (3.0): znajomość definicji i wyznaczanie charakterystyk statycznych, dynamicznych elementów i układów regulacji,
ocena (dst+) 3.5: jak niższa ocena plus modelowanie prostego układu regulacji,
ocena (db) 4.0: jak niższa ocena plus dobór nastaw regulatora i znajomość ogólnych zagadnień dotyczących programowania sterowników PLC;
ocena (db+) 4.5: jak niższa ocena plus umiejętność analizy, tworzenia i minimalizacji funkcji logicznych i umiejętność programowania funkcji arytmetyczno-logicznych w sterownikach PLC;
ocena (bdb) 5.0: jak niższa ocena plus umiejętność realizacji funkcji logicznych na układach logicznych i umiejętność uruchamiania i testowania prostych algorytmów w sterownikach PLC.

Ćwiczenia: sprawdzian pisemny.
Ocena ze sprawdzianu zgodnie ze skalą od 0 do 100% zależnie od ilości poprawnych odpowiedzi:
91 - 100 % sumy uzyskanych punktów – ocena bdb (5.0)
81 - 90 % sumy uzyskanych punktów – ocena db+ (4.5)
71 - 80 % sumy uzyskanych punktów – ocena db (4.0)
61 - 70 % sumy uzyskanych punktów – ocena dst+ (3.5)
51 - 60 % sumy uzyskanych punktów – ocena dst (3.0)
50 % i mniej sumy uzyskanych punktów – ocena ndst (2.0)

ocena 3.0 (dst): znajomość zasad modelowania elementów układu regulacji i budowy schematu blokowego,
ocena 3.5 (dst+): jak niższa ocena plus umiejętność przekształcania schematów blokowych,
ocena 4.0 (db): jak niższa ocena plus umiejętność badania stabilności układu za pomocą minimum jednego kryterium i analizy i tworzenia funkcji logicznych;
ocena 4.5 (db+): jak niższa ocena plus umiejętność badania stabilności układu za pomocą dowolnego kryterium i umiejętność analizy, tworzenia i minimalizacji funkcji logicznych,
ocena 5.0 (bdb): jak niższa ocena plus umiejętność realizacji funkcji logicznych na układach logicznych

Laboratorium: sprawozdania z wykonywanych ćwiczeń laboratoryjnych i kartkówki sprawdzające przygotowanie do zajęć.

Ocena końcowa jest średnią z ocen ze sprawozdań i ocen z kartkówek.

Literatura

a) podstawowa:
1. Siemieniako F., Gosiewski Z.: Automatyka. Tom. 1, Modelowanie i analiza układów. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 2006.
2. Gosiewski Z., Siemieniako F.: Automatyka. Tom. 2, Synteza układów. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 2007.
3. Siemieniako F., Peszyński K.: Automatyka w przykładach i zadaniach. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 2005.
4. Kwaśniewski J., Sterowniki Przemysłowe w Praktyce Inżynierskiej, Wyd. AGH, Kraków, 2007.

b) uzupełniająca:
1. Peszyński K., Siemieniako F.: Sterowanie procesów - podstawy i przykłady. Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz, 2002.
2. Kowal J.: Podstawy automatyki. Tom 1. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004.
3. Jędrzejkiewicz Z.: Teoria sterowania układów jednowymiarowych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004.
4. Legierski T. i inni, Programowanie sterowników PLC, Gliwice, 1998.