of 18/18
Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1 Wykład organizacyjny WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI – KATEDRA INŻYNIERII SYSTEMÓW STEROWANIA Jarosław Tarnawski, dr inż. Październik 2016

Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1 Wykład organizacyjny W1... · 2016. 10. 2. · SP – wykład organizacyjny – sposób zaliczenia przedmiotu ... •Serwery OPC •Toolbox

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1 Wykład organizacyjny W1... · 2016. 10. 2. · SP –...

  • Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1

    Wykład organizacyjny

    WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI – KATEDRA INŻYNIERII SYSTEMÓW STEROWANIA

    Jarosław Tarnawski, dr inż.

    Październik 2016

  • SP – wykład organizacyjny - prowadzący

    Odpowiedzialny za przedmiot

    Jarosław Tarnawski, dr inż., tel. 58 347 12-26, pokój nr 4 [email protected]

    Prowadzący

    Tomasz Rutkowski, dr inż., tel. 58 347 12-26, pokój nr 4 [email protected]

    Bartosz Puchalski, mgr inż., tel. 58 347-17-42, pokój nr E11

    [email protected]

    Tomasz Karla, mgr inż., tel. 58 347-17-42, pokój nr E11

    [email protected]

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]ilto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]

  • SP – wykład organizacyjny – informacje ogólne

    SP to przedmiot obowiązkowy dla studentów III-go roku

    studiów I-go stopnia (V semestr)

    Kierunek Automatyka i Robotyka, specjalności:

    Automatyka i Systemy Sterowania

    Robotyka i Systemy Mechatroniki

    Wymiar zajęć: Wykład - 2 godziny/tydzień

    Ćwiczenia - 1 godzina/tydzień

    Laboratorium - 1 godzina/tydzień

    Kod przedmiotu:

    Sposób zaliczenia: Zaliczenie

    Liczba punktów ECTS: 4

  • SP – wykład organizacyjny - terminarz

    Zajęcia zgrupowane są w pierwszej połowie semestru:

    •Wykład 3 x tygodniu od 26.09 do 28.10 po 2 godziny

    •Ćwiczenia 1 x tygodniu po 2 godziny od 26.09 do 25.10

    •Laboratoria 1 x tygodniu po 2 godziny od 26.09 do 25.10

  • SP – wykład organizacyjny - terminarz

  • SP – wykład organizacyjny – treści programowe

    •Struktury sterowania i miejsce SP w tej strukturach. Zagadnienia

    sterowania bezpośredniego i wymagania stawiane urządzeniom

    pracującym w tej warstwie.

    •Rys historyczny powstania SP zastępujących układy sterowania

    stycznikowo-przekaźnikowe.

    •Główne cechy i wymagania stawiane SP: niezawodność,

    elastyczność, łatwość i możliwości programowania, skalowalność,

    możliwości komunikacyjne.

    •Podstawowi producenci SP i podstawowe rodziny SP dostępne na

    rynku. Normy IEC-1131 i EN61131.

    •Elementy funkcjonalne SP. Podział SP ze względu na potencjalne

    zastosowania, budowę, możliwości. Zasada działania SP. Cykl pracy.

    SP jako urządzenia spełniające postulat czasu rzeczywistego.

  • SP – wykład organizacyjny – treści programowe cd.

    •Zagadnienia doboru SP do zadania automatyzacji procesu

    technologicznego. Określanie funkcjonalności SP modułowych przez:

    dobór jednostki centralnej, modułów we/wy, modułów komunikacyjnych

    oraz modułów specjalizowanych.

    •Metody programowania SP, języki: drabinkowy, lista instrukcji,

    sekwencyjne schematy funkcyjne, schematy bloków funkcyjnych, tekst

    strukturalny. Celowość i metody mieszania poszczególnych sposobów

    programowania. Dostępne typy danych, funkcji i operacji na danych w

    SP. Ograniczenia obliczeniowe i programistyczne.

    •Algorytmy sterowania i regulacji w SP. Algorytmy wbudowane, metody

    realizacji programowej prostych sposobów sterowania i regulacji.

    Metody implementacji wybranych algorytmów sterowania dyskretnego.

    Wprowadzenie do metod implementacji w SP rekursywnych metod

    estymacji, filtracji. Demonstracja implementacji regulatorów

    adaptacyjnych, rozmytych, predykcyjnych oraz modułów

    specjalizowanych.

  • SP – wykład organizacyjny – treści programowe cd.

    •Zagadnienia komunikacyjne w SP: wymiana danych pomiędzy

    sterownikami, wymiana danych z innymi elementami struktury

    sterowania. Wybrane standardy komunikacyjne w SP. Realizacja

    sterowania zdecentralizowanego oraz rozproszonego w oparciu o sieć

    SP.

    •Ograniczenia w stosowalności SP. Komputery przemysłowe jako

    rozwinięcie idei SP pozbawione ograniczeń i jednocześnie części zalet

    SP.

    •Zagadnienia logicznego i fizycznego włączania SP w układy

    sterowania: podłączanie urządzeń pomiarowych oraz wykonawczych

    różnego typu. Współpraca SP z systemami sterowania nadzorczego,

    systemami akwizycji danych SCADA oraz bazami danych z

    wykorzystaniem dedykowanych serwerów komunikacyjnych i

    uniwersalnego sposobu wymiany danych OPC.

  • SP – wykład organizacyjny – efekty kształcenia

    •Rozumienie zadań, funkcji i umiejscowienia SP w systemie

    sterowania. Umiejętność doboru właściwego SP do realizowanego

    zadania automatyzacji.

    •Znajomość metod programowania SP. Praktyczna umiejętność

    programowania w języku drabinkowym i w języku tekst strukturalny.

    •Umiejętność implementacji w SP podstawowych algorytmów

    sterowania (dwustanowe, trójstanowe, PID, sterowanie regułowe).

    Rozumienie zasad implementacji bardziej złożonych algorytmów

    sterowania.

    •Umiejętność realizacji sterowania rozproszonego z wykorzystaniem

    technik sieciowych w SP. Umiejętność zaprojektowania i wykonania

    współpracy SP z systemem SCADA z zastosowaniem serwerów

    komunikacyjnych dedykowanych i zunifikowanych OPC.

    Wykorzystanie SP do pracy w pętli (ang. Hardware-in-the-loop)

    obejmujące podłączenie fizycznego obiektu lub systemu czasu

    rzeczywistego operującego na sygnałach fizycznych.

  • SP – wykład organizacyjny – sposób zaliczenia przedmiotu

    •Obecność na zajęciach jest obowiązkowa i może być kontrolowana

    •Zaliczenie każdego modułu przedmiotu W+Ć+L odbywa się

    niezależnie. Zaliczenie przedmiotu wymaga zaliczenie wszystkich

    modułów (każdego na co najmniej 50%)

    •Zaliczenie ćwiczeń zostanie oparte o kolokwium w ostatnim terminie

    ćwiczeń. Do zdobycia będzie 30 pkt. Do zaliczenia Ć wymagane jest

    zdobycie co najmniej 15 pkt.

    •Zaliczenie wykładu następuje w wyniku ustnej odpowiedzi na 3

    wylosowane pytania. Brak poprawnej odpowiedzi na pytanie z zakresu

    wiedzy obowiązkowej powoduje niezaliczenie. Z części wykładowej

    można otrzymać 40 pkt.

  • SP – wykład organizacyjny – warunki zaliczenia cd.

    Zaliczenie laboratorium następuje w wyniku opracowania systemu

    sterowania złożonego z modelu obiektu albo rzeczywistego obiektu

    sterowania, sterownika programowalnego i aplikacji wizualizacyjnej.

    Zaliczenie na ocenę max 3,5: model obiektu czasu rzeczywistego w

    aplikacji wizualizacyjnej bądź w strukturze HIL Matlab/Simulink

    Zaliczenie na ocenę powyżej 3,5 wymaga zbudowania systemu

    sterowania dla obiektu rzeczywistego.

    Zaliczenie laboratorium max 30 pkt.

  • SP – wykład organizacyjny – warunki zaliczenia cd.

    Indywidualny tryb zaliczenia laboratorium

    Przeznaczony wyłącznie dla Studentów posiadających rozległą wiedzę

    i doświadczenie w temacie SP

    Wymaga kontaktu na początku semestru z Prowadzącymi

    Wymaga poświadczenia umiejętności praktycznych i wiedzy w

    zakresie treści programowych przedmiotu

  • Wyposażenie Laboratorium 200

    Komputerowych Systemów Sterowania w

    aspekcie SP: •6 kontrolerów GE Fanuc PAC RX3i

    •3 sterowniki PLC GE Faunc 90-30

    •1 sterowników PLC Versa MAX

    •18 sterowników Siemens S7-1200

    •Oprogramowanie Proficy Machine Edition 8.00

    •Oprogramowanie TIA Portal 11

    •Oprogramowania Wonderware Archestra

    •Serwery OPC

    •Toolbox PLC Coder dla Matlab/Simulink

    Łącznie: • 9 stanowisk PLC GE Fanuc

    •18 stanowisk PLC Siemens

    wyposażonych w co najmniej:

    1 parę we/wy analogowych,

    zadajniki wejść binarnych

    wyjścia binarne

    szeroką gamę modułów komunikacyjnych

  • Stanowisko z silnikiem

  • Stanowisko ze zbiornikami

  • SP – wykład organizacyjny – strona internetowa przedmiotu

    www.ely.pg.gda.pl/kiss/dydaktyka/sp

    •wykłady,

    •informacje organizacyjne,

    •wyniki zaliczeń,

    •materiały pomocnicze,

  • SP – wykład organizacyjny – literatura

    1.Legierski T., Kasprzyk J., Wyrwał J., Hajda J.: „Programowanie

    sterowników PLC”, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka

    Skalmierskiego, Gliwice, 1998

    2.Kwaśniewski J.: „Programowalne sterowniki przemysłowe w

    systemach sterowania”, ZP Roma-Pol, 1999

    3. Pasierbński J., Legierski T.: „Programowanie sterowników PLC”,

    Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego,

    1998

    4. Kasprzyk J.: „Programowanie sterowników przemysłowych”, WNT

    5.Tatjewski P.: „Sterowanie zaawansowane obiektów

    przemysłowych”, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002