Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy automatyki procesów
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Bernard Zawada - prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Kierunkowe i Specjalizacyjne
Kod przedmiotu:
1110-ISCOG-ISP-7301
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
.Wykład - 30 h. Zajęcia laboratoryjne - 30 h. Zapoznanie z literaturą i przygotowanie do egzaminu oraz przystąpienie do egzamin 30. Zapoznanie z literaturą uzupełniającą - 20h, przygotowanie do zajęć laboratoryjnych i sprawozdania 40 h. Łącznie 150 h.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,4
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
3,6
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
1. Matematyka z semestru I, II i III. 2. Podstawy informatyki z semestru I, II i III. 3. Miernictwo cieplne, 4. Przedmioty specjalizacyjne: Ogrzewnictwo, ciepłownictwo, wentylacja, klimatyzacja, gazownictwo (podstawy)
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Głównym celem przedmiotu będzie poznanie podstawowych zasad sterowania procesami COWiG (ang. HVAC), Wod-Kan oraz uzyskanie informacji umożliwiających nawiązanie właściwej współpracy ze specjalistą z zakresu automatycznej regulacji.
Treści kształcenia:
Program wykładów Rola, zadanie i potrzeba stosowania regulacji automatycznej w ciepłownictwie, ogrzewnictwie, wentylacji i klimatyzacji. Pojęcia podstawowe; sygnał, informacja, element automatyki. Układ automatycznej regulacji; zasada działania, elementy składowe, klasyfikacja. Zasady opisu właściwości elementów i układów automatyki. Opisy nieparametryczne: charakterystyki statyczne, czasowe (impulsowa i skokowa) oraz częstotliwościowe (amplitudowa, fazowa i amplitudowo-fazowa). Opisy parametryczne w dziedzinie sygnałów ciągłych: transmitancja operatorowa i widmowa, równania stanu. Przekształcenie Laplace’a. Właściwości podstawowych bloków dynamicznych automatyki. Schematy blokowe układów regulacji; zasady budowy i przekształcania schematów, wyznaczanie transmitancji zastępczych. Właściwości wybranych procesów w COW jako obiektów regulacji. Regulatory i sterowniki cyfrowe; rodzaje sygnałów wykorzystywanych w sterownikach cyfrowych, standardowe algorytmy regulacji. Wymagania stawiane układom regulacji; stabilność, jakość statyczna i dynamiczna, kryteria oceny stabilności i jakości regulacji. Zasady doboru optymalnych wartości parametrów w standardowych algorytmach regulacji. Pozostałe urządzenia regulacyjne stosowane w systemach COW: czujniki i przetworniki pomiarowe, sterowniki i urządzenia wykonawcze. Typy czujników stosowanych w COW, ich charakterystyki oraz dokładność i szybkość przetwarzania. Urządzenia wykonawcze i regulatory bezpośredniego działania: rodzaje, właściwości, zasady doboru. Schematy i zasada działania układów automatycznej regulacji stosowanych w pomieszczeniach, węzłach ciepłowniczych, kotłowniach wbudowanych i centralach klimatyzacyjnych. 2. Program ćwiczeń laboratoryjnych: Modelowanie przy wykorzystaniu programu symulacyjnego MATLAB i badanie właściwości elementów i układów regulacji - badanie charakterystyk statycznych, skokowych i częstotliwościowych: podstawowych bloków funkcjonalnych, standardowych algorytmów regulacji i typowych obiektów regulacji z zakresu COW. - badanie obszarów stabilności oraz jakości regulacji w przykładowym układzie regulacji Badanie wybranych rzeczywistych elementów i układów regulacji - badanie jakości regulacji w układach regulacji temperatury wody zasilającej c.o. i c.w.u. w przykładowym węźle ciepłowniczym, - badanie jakości regulacji w układach regulacji w przykładowym systemie klimatyzacji VAV, - ustawianie i badanie sterownika w układzie regulacji temperatury wody zasilającej instalację c.o. i c.w.u. w przykładowym węźle ciepłowniczym, - dobór struktury regulacji oraz urządzeń regulacyjnych w układzie regulacji przykładowej centrali klimatyzacyjnej CAV, - ustawianie zaworów równoważących i badanie dokładności utrzymania różnicy ciśnienia i przepływu w obwodach hydraulicznych, - ustawianie przygrzejnikowych zaworów regulacyjnych i badanie ich charakterystyk przepływowych - ustawianie zespołu wykonawczego w klimatyzacji VAV i badanie jego charakterystyk przepływowych
Metody oceny:
Warunki zaliczenia wykładu Egzamin Warunki zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych Przeprowadzenie badań, opracowanie i zaliczenie sprawozdań, zaliczenie pisemne. Zasady ustalania oceny zintegrowanej Ocena zintegrowana = 0,5* Ow+0,5*Ol
Egzamin:
tak
Literatura:
Literatura 1. Chmielnicki W.J.: Podstawy automatyki w IS. WPW, Warszawa 1986. 2. Chmielnicki W.J., Kołodziejczyk L.: Automatyka i dynamika procesów IS. PWN, Warszawa 1987. 3. Mazurek T., Voigt K., Żydanowicz H.: Podstawy automatyki. WPW Warszawa 1995. 4. ASHRAE 2004 Handbook.Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc. 5. Wurstlin D.: Regulacja urządzeń ogrzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Arkady, Warszawa 1978 6. Poradnik Recknagel Sprenger.: Ogrzewanie i klimatyzacja, EWFE, Gdańsk 1995. 7. Chmielnicki W.J.: Poradnik Ciepłownictwo. Regulacja automatyczna urządzeń ciepłowniczych. FRC Unia Ciepłownictwa (Wyd. 3), Warszawa 2000. 8. Zawada B.: Układy sterowania w systemach wentylacji i klimatyzacji. Oficyna Wydawnicza PW. Warszawa 2006 9. Materiały pomocnicze i instrukcje do ćwiczeń, dostępne na wydziałowej stronie internetowej Moodle
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:
.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Zna analityczne i graficzne metody uzyskiwania opisów stosowanych w teorii automatycznej regulacji;
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W08, IS_W20
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W02
Zna elementy składowe i zasady działania układów automatycznej regulacji oraz metody oceny ich stabilności i jakości regulacji, a także zasady doboru i ustawiania urządzeń regulacyjnych
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W08, IS_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka W03
Zna podstawowe struktury układów regulacji i zabezpieczenia w systemach wentylacji i klimatyzacji: w pomieszczeniach; węzłach ciepłowniczych, wbudowanych źródłach ciepła. Zna metody poprawy jakości w układach regulacji temperatury i wilgotności względnej
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W14, IS_W15, IS_W08, IS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_WG, P6U_W, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi samodzielnie dobrać urządzenia regulacyjne, ustawić sterownik, sprawdzić stabilność i ocenić jakość regulacji w zamodelowanym lub rzeczywistym (eksploatowanym) układzie regulacji.
Weryfikacja: Zaliczenie sprawozdania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U04, IS_U08, IS_U10, IS_U15, IS_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka U02
Potrafi ocenić jakości regulacji i zużycie energii, dobrać optymalne nastawy algorytmu w układach regulacji temperatury lub wilgotności względnej w pomieszczeniu, temperatury wody zasilającej instalację c.o. i c.w.u. lub też przeprowadzić symulację stanów awaryjnych i ocenić prawidłowość działania układów zabezpieczających.
Weryfikacja: Zaliczenie sprawozdania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U10, IS_U15, IS_U16, IS_U04, IS_U07, IS_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych przez ciągłe śledzenie nowości technicznych w prasie fachowej i katalogach firm produkujących urządzenia. umiejętność korzystania z nowości technicznych, prasy branżowej i katalogów firm produkujących urządzenia
Weryfikacja: Egzamin Ćwiczenia laboratoryjne: Sprawozdania z ćwiczeń
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K, I.P6S_KK
Charakterystyka K02
Ma poczucie odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania związane z pracą zespołową umiejętność pracy w zespole
Weryfikacja: Egzamin Ćwiczenia laboratoryjne: Sprawozdania z ćwiczeń
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, P6U_K