Sterowniki programowalne
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTAPCSI-SPr |
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: | II stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 38; C 16; L 22 |
Przedmioty wprowadzające: | Programowanie systemów mechatronicznych - wymagania wstępne - umiejętności programowania urządzeń mikroprocesorowych w językach wysokiego i niskiego poziomu. Sieci komunikacyjne - wymagania wstępne - umiejętności wykorzystywania sieci przemysłowych do komunikacji szeregowej. |
Programy: | VI semestr studiów Mechatronika/Specjalność Robotyka i Automatyka Przemysłowa |
Autor: | mjr dr inż. Paweł Dobrzyński, dr inż. Ksawery Krenc |
Bilans ECTS: | 1. Udział w wykładach – 40 godzin; 2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów – 114 godzin; 3. Ćwiczenia – 18 godzin; 4. Samodzielne przygotowanie się studenta do ćwiczeń – 32 godziny; 5. Udział w laboratoriach – 22 godzin; 6. Samodzielne przygotowanie się studenta do laboratoriów – 60 godzin; 7. Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń – 20 godzin; 8. Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu – 20 godzin; Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 326 / 7 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1 + 3 + 5 = 74 / 1 ECTS Zajęcia o charakterze praktycznym: 5 + 6 = 80 / 2 ECTS |
Skrócony opis: |
Przedmiot prezentuje podstawy wykorzystywania i programowania sterowników swobodnie programowalnych (PLC) zgodnie z językami programowania: - język strukturalny ST, - język listy instrukcji IL, - język drabinkowy LD, - funkcjonalny schemat blokowy FBD, - schemat bloków sekwencyjnych SFC, opisanymi w normie IEC 61131-3. |
Pełny opis: |
Wykład / metoda werbalno-wizualna z elementami audiowizualnymi 1. Wprowadzenie do współczesnych systemów sterowania. Budowa i zasada działania sterowników PLC. Cykl programowy i tryby pracy sterowników. Typy wejść/wyjść PLC. /2 2. Proste przykłady systemów sterowania z wykorzystaniem urządzeń dedykowanych i sterowników programowalnych. /2 3. Metody projektowania układów sterowania. Projektowanie realizacji układów kombinacyjnych, sterowania czasowego i sekwencyjnych na sterownikach PLC. /4 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. /6 5. Strukturalne języki programowania sterowników PLC (język strukturalny ST, język listy instrukcji IL) wg normy IEC 61131. możliwości i ograniczenia języków. /6 6. Graficzne języki programowania sterowników PLC (język drabinkowy LD, funkcjonalny schemat blokowy FBD, schemat bloków sekwencyjnych SFC) wg normy IEC 61131. /6 7. Czasomierze i liczniki. Funkcje sterujące i relacji. Specjalizowane bloki sterujące (interrupt, PID, fuzzy) i ich konfiguracja w sterownikach PLC. /6 8. Konwersja pomiędzy językami normy IEC 61131. Realizacja złożonych funkcji arytmetycznych. Funkcje związane z czasem. Elementy detekcji zbocza. /4 9. Rozwiązania w aplikacjach o zwiększonych wymaganiach bezpieczeństwa (redundancja, gorąca zmiana, watch-dog, gorąca rezerwa, stacja oddalona). Elementy utrzymania ruchu aplikacji ze sterownikami PLC. /4 Ćwiczenia / metoda werbalno–praktyczna 1. Analiza i synteza układów przełączających. Blokady i zabezpieczenia. /2 2. Standardowe bloki funkcyjne zawarte w normie IEC 61131. /4 3. Porównanie języków strukturalnych normy IEC 61131 z językami: Asembler i Pascal. /4 4. Konwersja pomiędzy językami normy IEC 61131. /4 5. Wykorzystanie funkcji liniowych i Fuzzy Logic w realizacji funkcji sterujących. /4 Laboratorium / metoda praktyczna 1. Programowanie sterowników PLC w środowisku TIA Portal. /4 2. Projektowanie układów automatyki z wykorzystaniem graficznych języków normy IEC-61131-3. /4 3.Projektowanie układów automatyki z wykorzystaniem strukturalnych języków normy IEC-61131-3. /4 4. Komunikacja w oparciu o zadane protokoły transmisji z wykorzystaniem sterowników PLC Siemens S7-1200. /4 5. Projekt automatyzacji obiektu przemysłowego z wykorzystaniem sterowników PLC Siemens S7-1200. /6 |
Literatura: |
podstawowa: - P. Dobrzyński Elementy cyfrowych systemów sterowania – skrypt WAT 2000. - J. Świder Sterowanie i automatyzacja procesów technologicznych i układów mechatronicznych; ISBN: 978-83-7335-909-3. - S. Kacprzak Programowanie sterowników PLC zgodnie z normą IEC61131-3 w praktyce; ISBN: 978-83-60233-81-8 - J. Kasprzyk Programowanie sterowników przemysłowych; ISBN: 978-83-204-3109-4 -T. Gilewski Podstawy programowania sterowników SIMATIC S7-1200 w języku LAD; ISBN: 978-83-64702-10-5 - uzupełniająca: - PN-EN 61131-3:2004. Sterowniki programowalne – Część 3: Języki programowania (International Standard IEC 61131-3 Programmable controllers Part3: Programming languages) - The World's Online Electrotechnical Vocabulary (http://www.electropedia.org) |
Efekty uczenia się: |
Ocena Opis umiejętności 5,0 (bdb) 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. 4,0 (db) 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. 3,0 (dst) 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. |
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 TIA Portal. |
Praktyki zawodowe: |
Nie dotyczy |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.