Sterowniki programowalne
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTAPCSI-SP |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Sterowniki programowalne |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Skrócony opis: |
Przedmiot obejmuje problematykę programowania mikroprocesorowych systemów automatyki przemysłowej wykorzystujących sterowniki swobodnie programowalne. W ramach przedmiotu studenci są zapoznawani z pięcioma podstawowymi językami programowania PLC opisanymi w normie IEC 61131-3: 1. Język drabinkowy; 2. Lista instrukcji; 3. Tekst strukturalny; 4. Schemat bloków funkcyjnych; 5. Schemat bloków sekwencyjnych. W ramach przygotowania do rozwiązywania prostych zadań sterowania automatycznego, studenci zapoznawani są z metodami projektowania prostych układów z wykorzystaniem metod analizy i syntezy układów przełączających oraz teorii automatów skończonych. |
Pełny opis: |
Wykład / wykład informacyjny z prezentacją multimedialną oraz wykład problemowy. 1. Wprowadzenie do współczesnych systemów sterowania. Budowa i zasada działania sterowników PLC. Cykl programowy i tryby pracy sterowników. Typy wejść/wyjść PLC. 2. Proste przykłady systemów sterowania z wykorzystaniem urządzeń dedykowanych i sterowników programowalnych. 3. Metody projektowania układów sterowania. Projektowanie realizacji układów kombinacyjnych, sterowania czasowego i sekwencyjnych na sterownikach PLC. 4. Norma IEC 61131. Model oprogramowania i komunikacji. Elementy języka programowania sterowników. Zalety stosowania normy. Typy danych i deklaracje zmiennych oraz bloki funkcyjne standardowe i funkcje standardowe. 5. Strukturalne języki programowania sterowników PLC (język strukturalny ST, język listy instrukcji IL) wg normy IEC 61131. możliwości i ograniczenia języków 6. Graficzne języki programowania sterowników PLC (język drabinkowy LD, funkcjonalny schemat blokowy FBD, schemat bloków sekwencyjnych SFD) wg normy IEC 61131. 7. Czasomierze i liczniki. Funkcje sterujące i relacji. Specjalizowane bloki sterujące (interrupt, PID, fuzzy) i ich konfiguracja w sterownikach PLC. 8. Konwersja pomiędzy językami normy IEC 61131. Realizacja złożonych funkcji arytmetycznych. Funkcje związane z czasem. Elementy detekcji zbocza. 9. Rozwiązania w aplikacjach o zwiększonych wymaganiach bezpieczeństwa (redundancja, gorąca zmiana, watch-dog, gorąca rezerwa, stacja oddalona). Elementy utrzymania ruchu aplikacji ze sterownikami PLC. Ćwiczenia / ćwiczenia są realizowane metodą problemowo-dyskusyjną. Analizowane są zagadnienia, będące przedmiotem poszczególnych ćwiczeń audytoryjnych. 1. Analiza i synteza układów przełączających. Blokady i zabezpieczenia. 2. Standardowe bloki funkcyjne zawarte w normie IEC 61131. 3. Porównanie języków strukturalnych normy IEC 61131 z językami: Asembler i Pascal. 4. Konwersja pomiędzy językami normy IEC 61131. 5. Wykorzystanie funkcji liniowych i Fuzzy Logic w realizacji funkcji sterujących. Laboratorium / zajęcia są realizowane metodą problemowo-dyskusyjną. 1. Programowanie sterowników PLC w pakiecie UNITY PRO XL. 2. Projektowanie układów automatyki z wykorzystaniem strukturalnych języków normy IEC-61131-3. 3. Projektowanie układów automatyki z wykorzystaniem graficznych języków normy IEC-61131-3. 4. Wyszukiwanie błędów aplikacji z wykorzystaniem mechanizmów udostępnianych przez język: SFC i CFC. 5. Projekt automatyzacji obiektu przemysłowego z wykorzystaniem sterowników PLC Modicon M340. |
Literatura: |
1. P. Dobrzyński Elementy cyfrowych systemów sterowania – skrypt WAT 2000. 2. J. Świder Sterowanie i automatyzacja procesów technologicznych i układów mechatronicznych; ISBN: 978-83-7335-909-3. 3. S. Kacprzak Programowanie sterowników PLC zgodnie z normą IEC61131-3 w praktyce; ISBN: 978-83-60233-81-8 4. J. Kasprzyk Programowanie sterowników przemysłowych; ISBN: 978-83-204-3109-4 5. PN-EN 61131-3:2004. Sterowniki programowalne – Część 3: Języki programowania (International Standard IEC 61131-3 Programmable controllers Part3: Programming languages) 6. The World's Online Electrotechnical Vocabulary (http://www.electropedia.org) |
Efekty uczenia się: |
W1 Posiada wiedzę na temat zawartości i zalet stosowania normy IEC 61131 a w szczególności rozdziału poświęconego językom programowania mikroprocesorowych systemów sterowania urządzeń mechatronicznych. Posiada wiedzę związaną ze standardowymi i pochodnymi typami danych oraz sposobami deklaracji zmiennych wg normy IEC 61131. Posiada znajomość bloków i funkcji standardowych (konwersji, liczbowe, bitowe, wyboru i porównania, znakowe, związane z czasem, na wyliczeniowych typach danych). Posiada wiedzę na temat metod projektowania prostych układów sterowania oraz wiedzę na temat rozwiązań dotyczących aplikacji sterowania i automatyki o zwiększonych wymaganiach bezpieczeństwa. (K_W11) U1 Potrafi sformułować algorytm, posłużyć się strukturalnymi i graficznymi językami programowania normy IEC 61131-3 oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania programów komputerowych tworzących prostą aplikację sterującą. Potrafi wykorzystać możliwości sprzętu i oprogramowania do rozwiązywania podstawowych problemów sterowania i automatyki. (K_U11) U2 Potrafi dokonać analizy i syntezy różnorodnych postaci algorytmów sterowania dyskretnego oraz dokonywać konwersji tych algorytmów pomiędzy różnymi językami programowania sterowników PLC zgodnych z normą IEC 61131-3. Potrafi skonfigurować sterownik PLC, uruchomić aplikację systemu sterowania i przeprowadzić proste testy działania aplikacji i sterowanego obiektu. (K_U13) |
Metody i kryteria oceniania: |
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 wy-konania ćwiczeń laboratoryjnych oraz zaliczenia ćwiczeń. - Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia, na podstawie oceny efektów kształcenia: W1, U1, U2. - Efekty kształcenia sprawdzane są na ćwiczeniach audytoryjnych podczas wykonywania zadań w środowisku programistycznym UNITY PRO XL. Ocena 5,0 (bdb) - Opis umiejętności 1. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie opracować algorytm sterowania wybranego obiektu sterowania oraz skonfigurować sterownik PLC, uruchomić aplikację systemu sterowania i przeprowadzić proste testy działania aplikacji i sterowanego obiektu. 2. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie posłużyć się strukturalnymi i graficznymi językami programowania w celu konfiguracji systemu PLC i uruchomienia aplikacji użytkownika. 3. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie posłużyć się odpowiednimi narzędziami informatycznymi w celu przeprowadzenia badań elementów aplikacji sterowania i obiektu. 4. Potrafi dokonać analizy i syntezy różnorodnych postaci algorytmów sterowania dyskretnego oraz dokonywać konwersji tych algorytmów pomiędzy różnymi językami programowania sterowników PLC zgodnych z normą IEC 61131-3. Ocena 4,0 (db) - Opis umiejętności 1. Potrafi samodzielnie opracować algorytm sterowania wybranego obiektu sterowania oraz skonfigurować sterownik PLC, uruchomić aplikację systemu sterowania i przeprowadzić proste testy działania aplikacji i sterowanego obiektu. 2. Potrafi samodzielnie posłużyć się strukturalnymi i graficznymi językami programowania w celu konfiguracji systemu PLC i uruchomienia aplikacji użytkownika. 3. Potrafi dokonać analizy i syntezy różnorodnych postaci algorytmów sterowania dyskretnego oraz dokonywać konwersji tych algorytmów pomiędzy różnymi językami programowania sterowników PLC zgodnych z normą IEC 61131-3. Ocena 3,0 (dst) - Opis umiejętności 1. Potrafi samodzielnie posłużyć się strukturalnymi i graficznymi językami programowania w celu konfiguracji systemu PLC i uruchomienia aplikacji użytkownika. 2. Potrafi dokonać analizy i syntezy różnorodnych postaci algorytmów sterowania dyskretnego oraz dokonywać konwersji tych algorytmów pomiędzy różnymi językami programowania sterowników PLC zgodnych z normą IEC 61131-3. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.