Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Systemy nadzorujące SCADA

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-AR2SCADA
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Systemy nadzorujące SCADA
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Wymagana jest wiedza z zakresu przemysłowych układów sterowania w zakresie odpowiadającym przedmiotom Komputerowe Systemy Sterowania oraz Rozproszone Systemy Sterowania (AIR st. 1). Konieczna jest umiejętność programowania sterowników PLC Siemens Simatic oraz Rockwell Allen Bradley.

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 60 godz.):

- udział w wykładach – 15h

- udział w ćwiczeniach – 45h


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 60 godz.):

- przygotowanie do wykładu – 5h

- przygotowanie do ćwiczeń – 25h

- czytanie literatury – 10h

- przygotowanie do egzaminu – 10h

- przygotowanie do kolokwium – 10h


Łącznie: 120 godz. (4 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza:

W1: Charakteryzuje strukturę, elementy składowe i zadania oprogramowania SCADA – K_W12


W2: Potrafi przedstawić strukturę przemysłowego systemu sterowania wraz z określeniem w niej miejsca i roli systemu SCADA – K_W01, K_W10, K_W12


W3: Wymienia i omawia różne rodzaje magistral i protokołów komunikacyjnych stosowanych do wymiany danych z systemami SCADA, z uwzględnieniem obszaru ich zastosowania oraz wad i zalet – K_W04, K_W10, K_W12


Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: Wykorzystuje dokumentację oprogramowania SCADA (w tym w języku angielskim) do uzyskania wiedzy niezbędnej do samodzielnej realizacji postawionych zadań – K_U01, K_U16


U2: Konfiguruje i programuje sterowniki PLC oraz oprogramowanie SCADA celem realizacji zadania postawionego przez nauczyciela – K_U05, K_U08


U3: Realizuje w zespole zadania dotyczące implementacji aplikacji SCADA zgodnie z wytycznymi prowadzącego – K_U08, K_U17


U4: W aplikacji SCADA samodzielnie implementuje algorytmy w języku skryptowym oraz opracowuje niestandardowe obiekty graficzne celem realizacji postawionych zadań – K_U03, K_U05, K_U05


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: Posiada umiejętność formułowania pytań do prowadzącego w zakresie niezbędnym do realizacji postawionego zadania dotyczącego implementacji aplikacji SCADA np. dotyczących alternatywnych metod rozwiązania danego problemu – K_K01


K2: Posiada umiejętność współdziałania w zespole celem realizacji postawionego zadania dotyczącego implementacji aplikacji SCADA – K_K02, K_K03


Metody dydaktyczne:

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)


Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz


Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

- projektu

Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna
- projektu

Skrócony opis:

Na wykładzie zostanie przedstawiona wiedza z zakresu budowy i funkcjonalności systemów SCADA (ang. Supervisory Control and Data Aquisition) na przykładzie oprogramowania Aveva InTouch (dawniej Wonderware InTouch). Zademonstrowane zostaną sposoby tworzenia projektów, podstawowych wizualizacji, komunikacji ze sterownikami PLC, tworzenia skryptów, zarządzania alarmami i użytkownikami.

W ramach zajęć laboratoryjnych studenci zrealizują aplikację SCADA w oprogramowaniu Aveva InTouch, nadzorującą pracę stanowiska ze sterownikiem PLC, realizującego określone zadanie sterowania postawione przez prowadzącego.

Pełny opis:

Wykład obejmuje następujące zagadnienia z zakresu budowy i funkcjonalności systemów SCADA (ang. Supervisory Control and Data Aquisition):

1. Geneza systemów SCADA. Omówienie budowy układów sterowania w automatyce przemysłowej z uwzględnieniem umiejscowienia i roli systemów SCADA.

2. Omówienie struktury systemów SCADA na przykładzie oprogramowania InTouch 2020.

3. Przedstawienie funkcjonalności zasadniczych elementów oprogramowania InTouch 2020:

3.1 wizualizacja procesu, opracowanie własnych obiektów graficznych,

3.2 konfiguracja wymiany danych ze sterownikiem PLC,

3.3 implementacja skryptów – przykłady realizacji animacji, modyfikacji interfejsu użytkownika (np. przełączanie ekranów), realizacji obliczeń,

3.4 wizualizacja zmiennych procesowych ciągłych w postaci trendów oraz trendów historycznych,

3.5 sygnalizowanie i obsługa stanów alarmowych,

3.6 zarządzanie użytkownikami.

W ramach zajęć laboratoryjnych studenci będą implementować program w sterowniku PLC realizujący zadanie sterowania złożonym procesem lub systemem. Następnie konieczne będzie opracowanie aplikacji SCADA w oprogramowaniu AVEVA InTouch. Aplikacja powinna cechować się odpowiednio wysokim poziomem złożoności: wizualizować dany proces (w tym z wykorzystaniem animowanych obiektów opracowanych przez studentów), zawierać obsługę alarmów, receptur i użytkowników, wizualizować zmienne procesowe oraz zawierać skrypty automatyzujące nadzór nad procesem/systemem. Opracowane aplikacje i programy są następnie analizowane pod kątem spełnienia kryteriów funkcjonalności.

Literatura:

Literatura podstawowa:

1) Dokumentacja oprogramowania Wonderware InTouch

2) System wizualizacyjny Wonderware InTouch 2017 cz.1 – tworzenie i serwisowanie aplikacji (dokumentacja szkoleniowa firmy Astor)

3) Stuart A. Boyer, "Scada: Supervisory Control And Data Acquisition"

4) David Bailey, Edwin Wright, "Practical SCADA for Industry"

Literatura uzupełniająca:

1) Gordon Clarke, Deon Reynders, "Practical Modern SCADA Protocols"

2) Roman Kwiecień, "Komputerowe systemy automatyki przemysłowej"

3) Bogdan Wilamowski (red.), "Industrial Communication Systems

Metody i kryteria oceniania:

Metody oceniania:

Kolokwium praktyczne – W1, W2, W3, U1, U2, U3, U4

Ocena realizacji zadań w trakcie laboratorium – U1, U2, U3, U4, K1, K2

Kryteria oceniania:

Laboratorium:

Zaliczenie na ocenę na podstawie realizacji zadań w trakcie laboratorium. Ocena pracy podczas laboratorium uzależniona jest od sprawności w realizacji zadania, efektu końcowego zrealizowanego projektu oraz stylu implementacji.

Wykład:

Zaliczenie na ocenę na podstawie praktycznego kolokwium zaliczeniowego obejmującego wiedzę i umiejętności przekazane na wykładzie. Kolokwium odbędzie się po zakończeniu Laboratorium.

Podczas kolokwium każdy student otrzymuje dostęp do stanowiska ze sterownikiem PLC z zaimplementowanym programem sterowania. Student ma za zadanie indywidualnie opracować aplikację SCADA w oprogramowaniu Wonderware InTouch. Realizacja aplikacji SCADA obejmować będzie 5 podzadań. Ocena uzależniona jest od ilości zrealizowanych podzadań. Przykładowe zadania wraz z ocenami .:

1) Wizualizacja programu sterującego wykorzystująca standardowe obiekty graficzne wraz z konfiguracją komunikacji ze sterownikiem - dst

2) opracowanie niestandardowego obiektu graficznego z animacją – dst+

3) zaimplementowanie skryptu - db

4) opracowanie obiektu z wizualizacją w trendu – db+

5) opracowanie kontrolek zarządzania co najmniej dwoma użytkownikami – bdb

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krystian Erwiński
Prowadzący grup: Krystian Erwiński, Gabriel Karasek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)

Okres: 2024-02-20 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krystian Erwiński
Prowadzący grup: Krystian Erwiński, Mateusz Tejer
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (w trakcie)

Okres: 2025-02-24 - 2025-09-20
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krystian Erwiński
Prowadzący grup: Krystian Erwiński, Mateusz Tejer
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2025/26" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2026-02-23 - 2026-09-20
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krystian Erwiński
Prowadzący grup: Krystian Erwiński, Mateusz Tejer
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.1.0-7 (2025-03-24)