Nazwa przedmiotu: Automatyka i pomiary wielkości fizycznych
Wykładowca: dr inż. Sławomir Andrzej Torbus / adiunkt
Typ przedmiotu: Obowiązkowy
Poziom przedmiotu:
Program: Technologia Chemiczna
Grupa: Wspólne dla kierunku
Wydziałowy kod: CN1A_16
Semestr: 3
Punkty ECTS: 5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia(opis): Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 20, zapoznanie się ze wskazaną literaturą - 25, przygotowanie do egzaminu - 30, razem - 75; Laboratoria: liczba godzin według planu studiów - 20, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 10, opracowanie wyników - 5, napisanie sprawozdania - 5, przygotowanie do zaliczenia - 5, przygotowanie do kolokwium - 5, razem - 50; Razem - 125
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich: Wykłady - 20h, Laboratoria - 20 h; Razem - 40 h = 1,6 ECTS
Język Wykładowy: Polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym Laboratoria: liczba godzin według planu studiów - 20 h, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 10 h, opracowanie wyników - 5 h, napisanie sprawozdania - 5 h, przygotowanie do zaliczenia - 5 h, przygotowanie do kolokwium - 5 h; Razem - 50 h = 2 ECTS
Wykłady (tygodniowo) Ćwiczenia (tygodniowo) Laboratoria (tygodniowo) Projekty (tygodniowo) Lekcje komputerowe (tygodniowo) Suma godzin
20 0 20 0 0 40
Wymagania wstępne: -
Limit liczby studentów: Wykład: min. 15; Laboratoria: 8 - 12
Cele przedmiotu: Cel wykładu Uzyskanie przez studenta wiedzy dotyczącej pomiarów, aparatury kontrolno-pomiarowej, systemów pomiarowych oraz automatyki przemysłowej i regulacji automatycznej z obszaru technologii chemicznej Cel laboratorium Zapoznanie się studentów z metodami pomiarowymi, budową urządzeń pomiarowych i komputerowych systemów pomiarowych służących do pomiaru temperatury, ciśnienia, przepływu i poziomu oraz praktyczne zastosowane zdobytej wiedzy dotyczącej automatyki i regulacji automatycznej, projektowania i realizacji automatów cyfrowych z wykorzystaniem graficznego środowiska programistycznego oraz sterownika przemysłowego
Treści merytoryczne: Treści merytoryczne – wykład W1. Podstawy metrologii oraz teorii błędów (mezurand, metoda pomiarowa bezpośrednia, metoda pomiarowa pośrednia, przyrząd pomiarowy, układ pomiarowy, klasyfikacja błędów pomiarów, niepewności pomiarów, opracowanie wyników pomiarów) W2. Przyrządy i przetworniki pomiarowe (mierniki analogowe i cyfrowe, przetworniki A/C, przetworniki C/A, właściwości statyczne i dynamiczne przetworników pomiarowych) W3. Systemy pomiarowe (definicja systemu pomiarowego, charakterystyka elementów współczesnych systemów pomiarowych, systemy telemetryczne, układ akwizycji danych pomiarowych oparty o komputer klasy PC z kartą pomiarową WE/WY) W4. Pomiary temperatury (czujniki temperatury, metody pomiaru) W5. Pomiary ciśnienia, przepływu i poziomu W6. Podstawowe pojęcia dotyczące automatyki przemysłowej i sterowania (cele automatyki, sygnały stosowane w automatyce, teoria sprzężenia zwrotnego, układy sterowania, struktury układów sterowania) W7. Projektowanie automatów cyfrowych (podstawy algebry Boole’a, teoria minimalizacji funkcji boolowskich z wykorzystaniem tablicy Karnaugha) W8. Przekształcenie Laplace'a i jego zastosowanie w automatyce (definicja przekształcenia Laplace’a i przekształcenia odwrotnego, matematyczny opis elementów wykorzystywanych w automatyce, transmitancja widmowa i operatorowa, charakterystyki Bodego i charakterystyka Nyquista) W9. Regulatory (rodzaje regulatorów – liniowe i nieliniowe, jakość regulacji, dokładność statyczna, jakość dynamiczna, synteza układu automatycznej regulacji) W10. Sterowanie cyfrowe obiektem mechanicznym (wykorzystanie komputera klasy PC z kartą pomiarową WE/Wy, wykorzystanie sterownika przemysłowego, technika programowania sterownika przemysłowego) Treści merytoryczne – laboratorium L1. Pomiary wielokrotne i szacowanie niepewności pomiaru L2. Badanie właściwości statycznych i dynamicznych przetworników pomiarowych L3. Akwizycja danych pomiarowych z wykorzystaniem komputerowego systemu pomiarowego L4. Modelowanie automatu cyfrowego z wykorzystaniem graficznego środowiska programowego L5. Pomiar przepływu cieczy z wykorzystaniem kryzy pomiarowej L6. Wyznaczanie charakterystyk dynamicznych czujników temperatury L7. Wyznaczanie charakterystyk Bodego oraz charakterystyki Nyquista wybranych obiektów stosowanych w automatyce L8. Modelowanie układu sterowania obiektami z wykorzystaniem sterownika przemysłowego
Metody oceny: Egzamin pisemny na końcu semestru po zrealizowaniu tematyki wykładu Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych Kolokwium ustne z przygotowania teoretycznego do ćwiczeń laboratoryjnych
Egzamin: tak
Spis zalecanych lektur: 1. Żelazny M.:Podstawy automatyki, PWN, Warszawa 1976; 2. Kościelny W.J.: Materiały pomocnicze do nauczania podstaw automatyki, OW PW, Warszawa 1997; 3. Fodemski T.: Pomiary cieplne, WNT, Warszawa 2000; 4. Michalski L., Eckersdorf K.: Termometria, przyrządy i metody, WPŁ, Łódź 1998.
Witryna WWW przedmiotu: -
Uwagi dotyczące przedmiotu: -

Przedmiotowe efekty kształcenia

Kategoria: wiedza (profil ogólnoakademicki)

Efekt W01_01
Zna odpowiedni aparat matematyczny niezbędny do analizy dynamiki i stabilności podstawowych elementów i układów automatyki.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny
Efekt W02_01
Ma podstawową wiedzę niezbędną do zrozumienia zasady działania przyrządów pomiarowych i zna jednostki fizyczne związane z wielkościami pomiarowymi.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny
Efekt W03_02
Ma podstawową i odpowiednią wiedzę niezbędną do wstępnego wyboru potrzebnego sprzętu i do technologii stosowania przyrządów kontrolno-pomiarowych i elementów automatyki.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny, obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych
Efekt W06_01
Potrafi oszacować czas i sposób użytkowania sprzętu pomiarowego.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny, kolokwium ustne w czasie zajęć laboratoryjnych
Efekt W07_01
Ma podstawową wiedzę niezbędną do zaprojektowania schematu automatyzacji, potrafi podać podstawowe parametry sprzętu technicznego i pomiarowego w zależności od potrzeb procesu technologicznego.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny, obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych
Efekt W12_01
Zna podstawowe układy regulacji stosowane w technologii chemicznej.
Sposób weryfikacji efektu: egzamin pisemny

Kategoria: umiejętności (profil ogólnoakademicki)

Efekt U09_01
Umie wykorzystać, zdobyte w trakcie wykładu i ćwiczeń, umiejętności do modelowania i symulacji prostych układów dynamicznych.
Sposób weryfikacji efektu: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Efekt U09_03
Zna i umie zastosować metody matematyczne do przedstawiania i interpretacji danych pomiarowych.
Sposób weryfikacji efektu: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Efekt U09_04
Ma odpowiednią wiedzę i umiejętności do stosowania w technologii chemicznej podstawowych metod pomiarowych.
Sposób weryfikacji efektu: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Efekt U11_01
Zna i umie ocenić przydatność poszczególnych przyrządów pomiarowych i kontrolnych do stosowania w technologii chemicznej.
Sposób weryfikacji efektu: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Efekt U16_02
Umie zaprojektować prosty system kontrolno-pomiarowy służący do regolacji procesu w technologii chemicznej.
Sposób weryfikacji efektu: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych