Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Aparatura automatyki i robotyki
Koordynator przedmiotu:
Tomasz Winiarski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
APA
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w wykładach: 15 x 2 godz. = 30 godz. Udział w laboratoriach: 15 x 1 godz. = 15 godz. Praca własna: 45 godz. Udział w konsultacjach: 5 godz. Łączny nakład pracy studenta: 95 godz., co odpowiada 4 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,5
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
150
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zaprezentowanie aparatury stosowanej w układach automatyki. Wykład kładzie nacisk na praktyczne zastosowania prezentowanych urządzeń oraz uczy sposobów projektowania układów automatyki. Wykład podzielony jest na trzy główne działy, związane z trzema głównymi elementami układu automatyki - urządzania wykonawcze, urządzenia pomiarowe oraz urządzenia sterujące. Po przypomnieniu podstawowych pojęć z zakresu automatyki uwaga skupiona jest na omówieniu urządzeń wykonawczych: silników różnej budowy i przeznaczenia, przekładni, siłowników hydraulicznych i pneumatycznych, a także zaworów. W ramach urządzeń sterujących przedstawiane są serwowzmacniacze i serwofalowniki. W ramach urządzeń sterujących przedstawiane są mikrokontrolery i inne elementy układu sterującego, w szczególności w zastosowaniu w serwowzmacniaczach i serwofalownikach. W przypadku urządzeń pomiarowych w ramach wykładu szczegółowo omawiane są typy oraz zasady działania różnego rodzaju czujników wykorzystywanych w automatyce przemysłowej (pomiary temperatury, ciśnienia, parametrów przepływu oraz poziomu). Dla stworzenia pełniejszego obrazu dokonany jest również przegląd czujników wykorzystywanych w robotyce. W ramach wykładu omawiane są również kwestie bezpieczeństwa, w szczególności normy, z którymi każdy inżynier automatyk powinien być zaznajomiony.
Treści kształcenia:
1. Wprowadzenie: automatyka - pojęcia podstawowe i definicje; sterowanie w układzie zamkniętym i otwartym, przykłady takich układów. Układy regulacji automatycznej - pojęcia podstawowe i definicje. Punkt PA (pomiarowy i/lub układ sterowania automatycznego). 2. Urządzenia wykonawcze: rola i miejsce elementów wykonawczych w systemie pomiarów i automatyki, Silnik mechaniczny, Elektromagnesy, Elektryczny silnik liniowy, Elektryczny silnik obrotowy, Silnik prądu stałego. 3. Silniki prądu przemiennego: porównanie cech użytkowych silników prądu przemiennego i ich zastosowania, Silniki indukcyjne (asynchroniczne), Porównanie cech użytkowych silników skokowych (krokowych) i ich zastosowania. 4. Przekładnie, Siłowniki pneumatyczne i hydrauliczne, nastawniki - zawory: przekładnie mechaniczne, zębate, śrubowa-toczna, wielostopniowa, planetarna, ślimakowa, falowa, siłowniki pneumatyczne i hydrauliczne, Zawory przelotowe, Charakterystyki otwarcia zaworów, Kształty grzybków zaworów. 5. Serwowzmacniacze i serwofalowniki (falowniki): funkcja serwowzmacniacza w systemie sterowania silnikiem, Pomocnicze urządzenia elektroniczne stosowane w serwonapędach: enkodery, czujniki hallotronowe, prądnice tachometryczne. Schemat blokowy i konfiguracja falownika. 6. Bezpieczeństwo, standardy, urządzenia pomocnicze: wprowadzenie, cele związane z bezpieczeństwem urządzeń elektrycznych (UEL) i drogi prowadzące do tych celów, środki minimalizujące zagrożenie; Normy dotyczące bezpieczeństwa UEL, przekaźnik, stycznik, podstawowe charakterystyki, właściwości czasowe, zasady stosowania. 7. Urządzenia pomiarowe - wprowadzenie: rola zmysłów u zwierząt, zadania czujników i przetworników pomiarowych w układach regulacji automatycznej, klasyfikacja urządzeń pomiarowych, wyjaśnienie podstawowych pojęć, klasyfikacja pomiarów i metod pomiarowych. 8. Urządzenia pomiarowe - pomiary temperatury: definicja, jednostki i skale temperatury, klasyfikacja i omówienie termometrów, ich budowy i cech, przykłady urządzeń obecnych na rynku. 9. Urządzenia pomiarowe - pomiary ciśnienia: definicja i jednostki ciśnienia, działanie ciśnieniomierzy ze względu na rodzaj wykorzystywanych zjawisk, omówienie urządzeń obecnych na rynku. 10. Urządzenia pomiarowe - pomiary parametrów przepływu: metrologia przepływów, klasyfikacja przepływomierzy, charakterystyczne wartości przepływomierzy, cechy, zasady działania, przykłady. 11. Urządzenia pomiarowe - pomiary poziomu: omówienie cech oraz zasad działania poziomomierzy zastosowanie, przykłady. 12. Urządzenia pomiarowe - pomiar lepkości, gęstości, wilgotności, przewodności cieczy, pH i zawartości tlenu w cieczy.
Metody oceny:
zaliczenie laboratorium (40 punktów), 2 kolokwia po 30 punktów, dodatkowe punkty za prezentacje na wykładach, dodatkowe projekty indywidualne i grupowe oraz aktywność na wykładach
Egzamin:
nie
Literatura:
B. Chorowski, M. Werszko. Mechaniczne urządzenia automatyki. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 1996. Jerzy Honczarenko. Roboty Przemysłowe: Budowa i zastosowanie. WNT, 2004. Zygmunt Komor. Aparatura Automatyki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1995. Stanisław Kuta. Elementy, urządzenia i układy automatyki. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, wydanie 6, 2003. J. Kwaśniewski. Przetworniki pomiarowe. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 1994. W. Nawrocki. Rozproszone systemy pomiarowe. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2006. Harry N. Norton. Handbook of Transducers for Electric Measuring Systems. Prentice-Hall, 1969. Janusz Piotrowski, Dariusz Buchczik, Witold Illewicz. Pomiary: Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. WNT, 2009. Leszek Trybus. Regulatory wielofunkcyjne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa, 1992. M. Turkowski. Przemysłowe sensory i przetworniki pomiarowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warsaw, 2000. Andrzej Urbaniak. Podstawy automatyki. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, wydanie 3, 2007. W. Tłaczała. Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka APA_W01
Zna urządzenia wykonawcze, pomiarowe i sterujące stosowane w układach automatyki i robotach, zna kwestie bezpieczeństwa i odpowiednie normy.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka APA_W02
Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu automatyki i robotyki, elektroniki oraz informatyki.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka APA_W03
Ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG, III.P6S_WG.o
Charakterystyka APA_W04
Zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu automatyki i robotyki oraz programy komputerowe wspomagające projektowanie.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka APA_U01
Potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich – dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka APA_U02
Potrafi dokonać wstępnej oceny ekonomicznej podejmowanych działań Inżynierskich.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka APA_U03
Potrafi dobrać odpowiedni sprzęt automatyki i robotyki do realizacji rozwiązywanego zadania.
Weryfikacja:
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U29
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka APA_U04
Potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla automatyki i robotyki oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia.
Weryfikacja: kolokwia, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka APA_K01
Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: