Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

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) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
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.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)