Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy automatyki procesów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Witold Chmielnicki
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. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykłady - 30 godzin ćwiczenia laboratoryjne - 30 godzin. przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych - 45 godzin. przygotowanie do egzaminu - 45 godzin Razem - 150 godzin
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:
3
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. Ogrzewnictwo,ciepłownictwo, wetylacja, klimatyzacja, gazownictwo (podstawy) 4. Miernictwo cieplne i przemysłowe
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Głównym celem przedmiotu będzie poznanie podstawowych zasad sterowania procesami COWiG (ang. HVAC) Wod-Kan oraz zdobycie informacji umożliwiających nawiązania właściwej współpracy ze specjalistą z zakresu automatycznej regulacji.
Treści kształcenia:
1. Program wykładu: Analiza sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości; rodzaje opis. Szeregi Fouriera – gęstość widmowa amplitudy i mocy sygnału, przykłady sygnałów. Rola, zadanie i potrzeba stosowania regulacji automatycznej w ciepłownictwie i wentylacji. Pojęcia podstawowe; sygnał, informacja, element automatyki. Układ automatycznej regulacji; elementy składowe, klasyfikacji układów. Zasady opisu właściwości elementów i układów automatyki. Charakterystyki statyczne i dynamiczne, transmitancja operatorowa i widmowa, charakterystyki częstotliwościowe. Podstawowe elementy składowe układów regulacji oraz ich właściwości. Schematy blokowe; zasady budowy i przekształcania, wyznaczanie transmitancji zastępczych. Obiekty regulacji; rodzaje, opis analityczny wybranych procesów występujących w układach ogrzewczych i wentylacyjnych. Identyfikacja obiektów regulacji. Regulatory i sterowniki, algorytmy regulacji standardowe i niestandardowe, algorytmy logiki rozmytej, sieci neuronowe. Wymagania stawiane układom regulacji; stabilność, jakość statyczna i dynamiczna, kryteria jakości układów regulacji. Urządzenia wykonawcze; rodzaje, właściwości, zasady obliczania. Urządzenia regulacyjne w systemach wentylacji i klimatyzacji: czujniki pomiarowe, sterowniki i urządzenia wykonawcze. Typy czujników stosowanych w wentylacji i klimatyzacji (WK), ich charakterystyki, dokładność i szybkość przetwarzania. Typy sterowników stosowanych w WK, ich podstawowe parametry. Standardowe algorytmy sterowania wykorzystywane do sterowania małych central klimatyzacyjnych. Program TRNSYS jako model numeryczny przebiegu procesów cieplnych w budynku – budowa i możliwości jego wykorzystania do analizy zużycia ciepła i chłodu oraz kształtowania parametrów powietrza wewnętrznego w zależności od właściwości budynku i przyjętego algorytmu sterowania. Zasady regulacji systemów ciepłowniczych zasilanych z centralnych oraz własnych źródeł ciepła. Regulacji parametrów instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. 2. Program ćwiczeń laboratoryjnych: Przetwarzanie sygnałów w układach regulacji. Przetworniki analogowe i cyfrowe; badanie właściwości statycznych i dynamicznych. Człony liniowe układów regulacji, opis właściwości na podstawie badań. Obiekty regulacji w układach COWiG; badania doświadczalne i symulacyjne, identyfikacja na podstawie badań. Sterowniki i regulatory; określanie algorytmów na podstawie badań, rzeczywiste parametry nastaw, programowanie sterowników. Układy regulacji wybranych procesów cieplnych. Zasady doboru i ustawiania parametrów eksploatacyjnych. Badanie jakości regulacji. Dobór zaworów regulacyjnych i siłowników do nagrzewnicy wstępnej i wtórnej centrali klimatyzacyjnej. Dobór sterownika, czujników pomiarowych oraz standardowego algorytmu sterownia dla przykładowej centrali klimatyzacyjnej. Analiza zużycia ciepła i chłodu oraz możliwości kształtowania parametrów powietrza wewnętrznego w budynku w zależności od właściwości budynku i przyjętego algorytmu sterowania.
Metody oceny:
Warunki zaliczenia wykładu Egzamin Warunki zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych Przeprowadzenie badań, opracowanie i obrona sprawozdania, zaliczenie pisemne. Zasady ustalania oceny zintegrowanej Ocena zintegrowana = 0,5*Ow+0,5Ol
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. Poradnik Recknagel Sprenger.: Ogrzewanie i klimatyzacja, EWFE, Gdańsk 1995.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01
Ma podstawową wiedzę dotyczącą analizy sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03
Efekt W02
Zna rolę, zadanie i potrzeba stosowania regulacji automatycznej w ciepłownictwie i wentylacji.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W14
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06
Efekt W03
Ma uporządkowana wiedzę na temat układu automatycznej regulacji, elementów składowych, klasyfikacji układów, zasad opisu właściwości elementów i układów automatyki.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03
Efekt W04
Zna charakterystyki statyczne i dynamiczne, transmitancję operatorową i widmową, charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe elementy składowe układów regulacji oraz ich właściwości, schematy blokowe; zasady budowy i przekształcania, wyznaczanie transmitancji zastępczych, obiekty regulacji; rodzaje, opis analityczny wybranych procesów występujących w układach ogrzewczych i wentylacyjnych, identyfikacja obiektów regulacji
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08, IS_W01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W01
Efekt W05
Ma wystarczającą wiedzę na temat regulatorów i sterowników, algorytmów regulacji standardowych i niestandardowych, algorytmów logiki rozmytej, sieci neuronowych, wymagań stawianych układom regulacji; stabilności, jakości statycznej i dynamicznej, kryteriów jakości układów regulacji, urządzeń wykonawczych; rodzaju, właściwości, zasad.
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03
Efekt W06
Zna urządzenia regulacyjne stosowane w systemach wentylacji i klimatyzacji: czujniki pomiarowe, sterowniki i urządzenia wykonawcze,typy sterowników stosowanych w WK, ich podstawowe parametry, standardowe algorytmy sterowania wykorzystywane do sterowania małych central klimatyzacyjnych.
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03
Efekt W07
Zna program TRNSYS do modelowania numerycznego przebiegu procesów cieplnych w budynku – budowę i możliwości jego wykorzystania do analizy zużycia ciepła i chłodu oraz kształtowania parametrów powietrza wewnętrznego w zależności od właściwości budynku i przyjętego algorytmu sterowania.
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08, IS_W14
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06
Efekt W08
Ma wystarczającą wiedzę na temat zasad regulacji systemów ciepłowniczych zasilanych z centralnych oraz własnych źródeł ciepła, regulacji parametrów instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.
Weryfikacja: Egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W08, IS_W14
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01
Potrafi przetwarzać sygnały w układach regulacji, przeprowadzić badanie właściwości statycznych i dynamicznych przetworników analogowych i cyfrowych.
Weryfikacja: Ustna odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09
Efekt U02
Potrafi opisać właściwości członów liniowe na podstawie badań
Weryfikacja: Ustana odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09
Efekt U03
Potrafi opisać właściwości obiektów regulacji na podstawie badań doświadczalnych i symulacyjnych
Weryfikacja: Ustna odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09
Efekt U04
Potrafi na podstawie badań określić algorytmy i rzeczywiste parametry nastaw regulatorów.
Weryfikacja: Ustana odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09
Efekt U05
Potrafi dobrać podstawowe elementy typowych układów regulacji dla procesów COW, nastawić eksploatacyjne parametry, określić jakość statyczną i dynamiczną układu.
Weryfikacja: Ustna odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U14, T1A_U16
Efekt U06
Potrafi przeprowadzić analizę zużycia ciepła i chłodu oraz możliwości kształtowania parametrów powietrza wewnętrznego w budynku w zależności od właściwości budynku i przyjętego algorytmu sterowania.
Weryfikacja: Ustana odpowiedź przed i po zajęciach laboratoryjnych, opracowanie badań oraz kolokwium pisemne z całości materiału.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01
Ma świadomość społecznych konsekwencji wyboru i stosowania rozwiązań układów regulacji na zużycie ciepła oraz jakość procesu COW
Weryfikacja: Ustna dyskusja przed i po zajęciach.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_K02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02
Efekt K02
Zna odpowiedzialność i skutki pracy zespołowej
Weryfikacja: Wspólne sprawozdanie z ćwiczeń wykonywanych w zespole.
Powiązane efekty kierunkowe: IS_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K04