Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Aparatura automatyki
Koordynator przedmiotu:
Tomasz Winiarski, Tomasz Kornuta
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
APA
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykład uzupełniony jest przez semestralny (15h) projekt realizowany z wykorzystaniem środowiska LabVIEW. Projekt rozwija i weryfikuje umiejętności wykorzystania komponentów systemów automatyki (aparatury automatyki) w budowie tychże systemów. Podstawowym założeniem jest zadaniowe zorientowanie projektu, tak aby nie narzucać studentom sposobu jego rozwiązania, a skoncentrować się na specyfikacji funkcji projektowanych systemów w obliczu ograniczeń. Środowisko LabVIEW pozwala nie tylko na specyfikację struktury systemu, ale również implementację algorytmów sterujących. Stworzony w ramach projektu system będzie testowany i analizowany w symulacjach, a także opcjonalnie podłączany do rzeczywistych obiektów.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy automatyki (PODA)
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zaprezentowanie aparatury stosowanej w układach automatyki. Wykład kładzie nacisk na praktyczne zastosowania prezentowanych urządzeń oraz uczy sposobów projektowania układów automatyki. Wykład podzielony jest na trzy główne działy, związane z trzema głównymi elementami układu automatyki – urządzaniach wykonawczych, urządzeniach pomiarowych oraz urządzeniach sterujących. Po przypomnieniu podstawowych pojęć z zakresu automatyki uwaga skupiona jest na omówieniu urządzeń wykonawczych: silników różnej budowy i przeznaczenia, przekładni, siłowników hydraulicznych i pneumatycznych, a także zaworów. W ramach urządzeń sterujących przedstawiane są mikrokontrolery i inne elementy układu sterującego, w szczególności w zastosowaniu w serwowzmacniaczach i serwofalownikach. W przypadku urządzeń pomiarowych w ramach wykładu szczegółowo omawiane są typy oraz zasady działania różnego rodzaju czujniki wykorzystywane w automatyce przemysłowej (pomiary temperatury, ciśnienia, parametrów przepływu oraz poziomu). Dla stworzenia pełniejszego obrazu dokonany jest również przegląd czujników wykorzystywanych w robotyce. W ramach wykładu omawiane są również kwestie bezpieczeństwa, w szczególności normy, z którymi każdy inżynier automatyk powinien być zaznajomiony.
Treści kształcenia:
1. Wprowadzenie: automatyka - pojęcia podstawowe i definicje; sterowanie w układzie zamkniętym i otwartym, przykłady takich układów. Układy regulacji automatycznej - pojęcia podstawowe i definicje. Punkt PA (pomiarowy i/lub układ sterowania automatycznego). 2. Urządzenia wykonawcze: rola i miejsce elementów wykonawczych w systemie pomiarów i automatyki, Silnik mechaniczny, Elektromagnesy, Elektryczny silnik liniowy, Elektryczny silnik obrotowy, Silnik prądu stałego. 3. Silniki prądu przemiennego: porównanie cech użytkowych silników prądu przemiennego i ich zastosowania, Silniki indukcyjne (asynchroniczne), Porównanie cech użytkowych silników skokowych (krokowych) i ich zastosowania. 4. Przekładnie, Siłowniki pneumatyczne i hydrauliczne, nastawniki - zawory: przekładnie mechaniczne, zębate, śrubowa-toczna, wielostopniowa, planetarna, ślimakowa, falowa, siłowniki pneumatyczne i hydrauliczne, Zawory przelotowe, Charakterystyki otwarcia zaworów, Kształty grzybków zaworów. 5. Serwowzmacniacze i serwofalowniki (falowniki): funkcja serwowzmacniacza w systemie sterowania silnikiem, Pomocnicze urządzenia elektroniczne stosowane w serwonapędach: enkodery, czujniki hallotronowe, prądnice tachometryczne. Schemat blokowy i konfiguracja falownika. 6. Mikrokontrolery I - wprowadzenie: definicja i podstawowe składniki mikrokontorlerów, Mikrokontroler zamknięty, Schemat blokowy, Podstawowe cechy, Architektura. Wewnętrzne urządzenia peryferyjne, Opis wyprowadzeń. Projektowanie układów z mikrokontrolerem Atmega128. 7. Mikrokontrolery II ? mikrokontrolery PIC i dsPIC, mikrokontrolery ARM: ARM7 i ARM9, architektura. Mikrokontroler ADuC7060/ADuC7061 firmy Analog Devices. ADuC7060, AT91 ARM firmy ARM, PIC i dsPIC firmy Microchip Technology, PIC18, dsPIC33. 8. Urządzenia pomiarowe - wprowadzenie: rola zmysłów u zwierząt, zadania czujników i przetworników pomiarowych w układach regulacji automatycznej, klasyfikacja urządzeń pomiarowych, wyjaśnienie podstawowych pojęć, klasyfikacja pomiarów i metod pomiarowych. 9. Urządzenia pomiarowe - pomiary temperatury: definicja, jednostki i skale temperatury, klasyfikacja i omówienie termometrów, ich budowy i cech, przykłady urządzeń obecnych na rynku. 10. Urządzenia pomiarowe - pomiary ciśnienia: definicja i jednostki ciśnienia, działanie ciśnieniomierzy ze względu na rodzaj wykorzystywanych zjawisk, omówienie urządzeń obecnych na rynku. 11. Urządzenia pomiarowe - pomiary parametrów przepływu: metrologia przepływów, klasyfikacja przepływomierzy, charakterystyczne wartości przepływomierzy, cechy, zasady działania, przykłady. 12. Urządzenia pomiarowe - pomiary parametrów przepływu II: ciąg dalszy omówień różnego typu przepływomierzy, ich cech oraz zasad działania. 13. Urządzenia pomiarowe - pomiary poziomu: omówienie cech oraz zasad działania poziomomierzy zastosowanie, przykłady. 14. Bezpieczeństwo, standardy, urządzenia pomocnicze: wprowadzenie, cele związane z bezpieczeństwem urządzeń elektrycznych (UEL) i drogi prowadzące do tych celów, środki minimalizujące zagrożenie; Normy dotyczące bezpieczeństwa UEL. 15. Urządzenia pomiarowe w robotyce: klasyfikacja czujników w robotyce, omówienie działania, budowy oraz zastosowań poszczególnych typów czujników.
Metody oceny:
zaliczenie projektu (40 punktów max, wymagane 21) egzamin (60 punktów max, wymagane 31)
Egzamin:
tak
Literatura:
1. B. Chorowski, M. Werszko. Mechaniczne urządzenia automatyki. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 1996. 2. Jerzy Honczarenko. Roboty Przemysłowe: Budowa i zastosowanie. WNT, 2004. 3. Zygmunt Komor. Aparatura Automatyki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1995. 4. Stanisław Kuta. Elementy, urządzenia i układy automatyki. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, wydanie 6, 2003. 5. J. Kwaśniewski. Przetworniki pomiarowe. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 1994. 6. W. Nawrocki. Rozproszone systemy pomiarowe. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2006. 7. Harry N. Norton. Handbook of Transducers for Electric Measuring Systems. Prentice-Hall, 1969. 8. Janusz Piotrowski, Dariusz Buchczik, Witold Illewicz. Pomiary: Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. WNT, 2009. 9. Leszek Trybus. Regulatory wielofunkcyjne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 1992. 10. M. Turkowski. Przemysłowe sensory i przetworniki pomiarowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warsaw, 2000. 11. Andrzej Urbaniak. Podstawy automatyki. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, wydanie 3, 2007. 12. W. Tłaczała. Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil praktyczny - umiejętności

Efekt K_U13 K_U18 K_U29
potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich – dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla automatyki i robotyki oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia; potrafi zastosować programy komputerowe wspomagające projektowanie oraz potrafi opracować własne proste aplikacje pomocne podczas projektowania potrafi dobrać odpowiedni sprzęt automatyki i robotyki do realizacji rozwiązywanego zadania
Weryfikacja:
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt K_W09 K_W13 K_W14 K_W15
zna urządzenia wykonawcze, pomiarowe i sterujące stosowane w układach automatyki i robotach; zna kwestie bezpieczeństwa i odpowiednie normy ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu automatyki i robotyki, elektroniki oraz informatyki ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu automatyki i robotyki oraz programy komputerowe wspomagające projektowanie
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03, K_W04, K_W05, K_W06, K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K_K03
potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja:
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe: