Informatyczne systemy nadzorujące w automatyce

Podstawowa wiedza na temat przemysłowych układów sterowania.

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 39 godz.):

- udział w wykładach - 15

- udział w laboratoriach – 24

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 50 godz.):

- przygotowanie do wykładu - 15

- przygotowanie do laboratoriów – 15

- przygotowanie do kolokwium - 20

Łącznie: 89 godz. (3 ECTS)

W1: Ma wiedzę dotyczącą struktury i funkcji systemów nadzorujących, – K_W05, K_W09

W2: Potrafi określić zastosowania systemów nadzorujących (oraz ich poszczególnych elementów) w tym podać przykłady aplikacji w przemyśle – K_W08, K_W09

W3: Zna sposoby implementacji własnych obiektów graficznych i algorytmów w systemach nadzorujących – K_W05, K_W08

U1: Wykorzystuje literaturę przedmiotu oraz dokumentację do pogłębienia wiedzy na temat systemów nadzorujących – K_U01, K_U02

U2: Wykorzystuje dokumentację oprogramowania oraz urządzeń (w tym angielskojęzyczną) do rozwiązywania zadań postawionych przez prowadzącego laboratorium – K_U01, K_U02, K_U03,

U2: Potrafi samodzielnie i w zespole rozwiązać postawiony problem dotyczący opracowania programu nadzorującego SCADA dla układu sterowania wykorzystującego PLC – K_U07, K_U09, K_U11

K1: Ma świadomość potrzeby stosowania systemów nadzorujących w automatyce w tym ich znaczenia dla efektywności pracy i komfortu operatorów – K_K02, K_K03

K2: Ma świadomość znaczenia prawidłowego opracowania systemu nadzorującego (w tym odpowiedniego sygnalizowania awarii) w przemysłowych układach sterowania dla bezpieczeństwa operatorów i osób postronnych - K_K02, K_K03

Metoda dydaktyczna podająca:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- laboratoryjna

Wykład i pracownia poświęcone informatycznym systemom nadzorująco-sterującym SCADA i ich zastosowaniu w automatyce przemysłowej.

Celem przedmiotu jest praktyczne zaznajomienie uczestników z oprogramowaniem SCADA (ang. Supervisory Control And Data Aquisition). Oprogramowanie tego typu jest powszechnie wykorzystywane do nadrzędnego sterowania, wizualizacji i nadzorowania pracy maszyn i procesów technologicznych w przemyśle, z reguły we współpracy z przemysłowymi sterownikami PLC. Uczestnicy poznają główne funkcje pakietów SCADA takie jak tworzenie interaktywnych obiektów graficznych wizualizujących stany poszczególnych elementów procesu technologicznego, obsługę stanów alarmowych, wizualizację danych procesowych (trendy, trendy historyczne).

Plan wykładu:

1) Podstawowe wiadomości na temat systemów nadzorujących – geneza, umiejscowienie i rola w przemysłowych układach sterowania

2) Standardy wymiany danych w systemach nadzorujących

3) Funkcje systemów SCADA

- nawiązywanie komunikacji ze sterownikiem PLC

- wyświetlanie zmiennych procesowych

- tworzenie skryptów (modyfikacja danych, animacje)

- rysowanie trendów aktualnych i historycznych

- sygnalizowanie i obsługa alarmów

- zarządzanie użytkownikami

Laboratorium:

Zajęcia praktyczne polegają na wykonaniu programu nadzorującego dla przykładowego systemu sterowania w celu zilustrowania działania poszczególnych elementów SCADA. Zadania stawiane przez prowadzącego stanowią poszczególne etapy realizacji systemu. Wykonywane są w zespołach dwuosobowych. Wykorzystane zostanie oprogramowanie Wonderware InTouch.

1) Dokumentacja oprogramowania Wonderware InTouch

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

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

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

5) Roman Kwiecień, "Komputerowe systemy automatyki przemysłowej"

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

Metody oceniania:

realizacja projektu na zajęciach – W1, W2, W3, U1, U2, U3, K1, K2

kolokwium praktyczne – W1, W2, W3, U1, U2, U3, K1, K2

Kryteria oceniania:

Laboratorium: Ocena na podstawie projektu aplikacji nadzorującej realizowanego na zajęciach w grupach dwuosobowych. Ocena z laboratorium od 2 do 5 uzależniona jest od stopnia realizacji poszczególnych etapów/zadań postawionych przez prowadzącego. Jako minimum do zaliczenia laboratorium wymagane jest opracowanie podstawowego programu sterującego sterownikiem wraz z podstawową wizualizacją procesu. Zrealizowanie dodatkowych zadań np. wzbogacenie aplikacji o skrypty czy opracowane przez studentów obiekty graficzne skutkuje odpowiednio wyższą oceną.

Wykład: zaliczenie na ocenę na podstawie średniej oceny z Laboratorium (realizacja zadań na zajęciach) i oceny z kolokwium praktycznego.

Kolokwium polega na indywidualnej realizacji przez studenta programu nadzorującego w oprogramowaniu Wonderware InTouch dla programu sterującego w sterowniku PLC. Przewidziane jest zrealizowanie 5 podzadań weryfikujących umiejętność wykorzystania podstawowych funkcji systemu SCADA tj: wizualizacji procesu (w tym połączenia wizualizacji ze sterownikiem PLC), tworzenia własnych obiektów graficznych, implementacji algorytmów w formie skryptów, wyświetlanie przebiegów w formie trendów, zarządzanie alarmami. Ocena wystawiana jest na podstawie ilości zrealizowanych zadań przy czym jedno z zadań jest zadaniem podstawowym i musi zostać zrealizowane aby możliwe było uzyskanie pozytywnej oceny. Pod uwagę brany jest styl implementacji oraz zgodność zrealizowanych zadań z założeniami postawionymi przez prowadzącego.

ndst – nie zrealizowano zadania podstawowego lub zrealizowano je w sposób niekompletny

Ocena z kolokwium:

dst – zrealizowano zadanie podstawowe

dst plus – zrealizowano 1 zadanie dodatkowe

db – zrealizowano 2 zadania dodatkowe

db plus – zrealizowano 3 zadania dodatkowe

bdb – zrealizowano 4 zadania dodatkowe

W przypadku realizacji zadań dodatkowych w sposób niekompletny lub niezgodny ze wszystkimi założeniami ocena jest odpowiednio obniżana.