Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Automatyka i pomiary wielkości fizycznych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Sławomir Andrzej Torbus / adiunkt
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla kierunku
Kod przedmiotu:
CN1A_18
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
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 prowadzenia zajęć:
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
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład20h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium20h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15; Laboratoria: 8 - 12
Cel 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 zastosowanie zdobytej wiedzy dotyczącej automatyki i regulacji automatycznej, projektowania i realizacji automatów cyfrowych z wykorzystaniem graficznego środowiska programistycznego oraz sterownika przemysłowego.
Treści kształcenia:
Treści merytoryczne wykładu – W1. Podstawowe pojęcia metrologiczne (mezurand, metoda pomiarowa bezpośrednia, metoda pomiarowa pośrednia, proces pomiarowy, wzorzec, narzędzie pomiarowe, przyrząd pomiarowy, układ pomiarowy, klasyfikacja błędów pomiarów, niepewności pomiarów, opracowanie wyników pomiarów) W2. Przyrządy i przetworniki pomiarowe (przyrządy pomiarowe 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 i zadania automatyki, sygnały stosowane w automatyce, teoria sprzężenia zwrotnego, układy sterowania, struktury układów sterowania) W7. Projektowanie automatów cyfrowych (podstawy algebry Boole’a, funktory logiczne, 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, stabilność układu automatyki) 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. Wyznaczanie charakterystyk dynamicznych czujników temperatury L4. Pomiar przepływu cieczy z wykorzystaniem kryzy przepływowej L5. Wyznaczanie charakterystyk czasowych wybranych członów stosowanych w automatyce L6. Wyznaczanie charakterystyk Bodego oraz charakterystyki Nyquista wybranych obiektów stosowanych w automatyce L7. Pomiar ciśnienia za pomocą manometru L8. Modelowanie nie w pełni określonych automatów bez pamięci 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
Literatura:
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:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01_01
Zna odpowiedni aparat matematyczny niezbędny do analizy dynamiki i stabilności podstawowych elementów i układów automatyki.
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W01_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01
Efekt W02_01
Ma podstawową wiedzę niezbędną do zrozumienia zasady działania przyrządów pomiarowych i zna jednostki fizyczne związane z wielkościami pomiarowymi.
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W02_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02
Efekt W03_02
Ma podstawową i odpowiednią wiedzę niezbędną do wstępnego wyboru potrzebnego sprzętu i do technologii stosowania przyrządów kontrolno-pomiarowych i elementów automatyki.
Weryfikacja: egzamin pisemny, obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W03_02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03
Efekt W06_01
Potrafi oszacować czas i sposób użytkowania sprzętu pomiarowego.
Weryfikacja: egzamin pisemny, kolokwium ustne w czasie zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W06_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W06
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.
Weryfikacja: egzamin pisemny, obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W07
Efekt W12_01
Zna podstawowe układy regulacji stosowane w technologii chemicznej.
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_W12_01
Powiązane efekty obszarowe: InzA_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U09_01
Umie wykorzystać, zdobyte w trakcie wykładu i ćwiczeń, umiejętności do modelowania i symulacji prostych układów dynamicznych.
Weryfikacja: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_U09_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09
Efekt U09_03
Zna i umie zastosować metody matematyczne do przedstawiania i interpretacji danych pomiarowych.
Weryfikacja: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_U09_03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09
Efekt U09_04
Ma odpowiednią wiedzę i umiejętności do stosowania w technologii chemicznej podstawowych metod pomiarowych.
Weryfikacja: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_U09_04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09
Efekt U11_01
Zna i umie ocenić przydatność poszczególnych przyrządów pomiarowych i kontrolnych do stosowania w technologii chemicznej.
Weryfikacja: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_U11_01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U11
Efekt U16_02
Umie zaprojektować prosty system kontrolno-pomiarowy służący do regolacji procesu w technologii chemicznej.
Weryfikacja: obserwacja zachowań w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: C1A_U16_02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U16