sterowniki programowalne (sp) - wykład #1 wykład … w1... · sp – wykład organizacyjny -...
TRANSCRIPT
Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1
Wykład organizacyjny
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI – KATEDRA INŻYNIERII SYSTEMÓW STEROWANIA
Jarosław Tarnawski, dr inż.
Październik 2016
SP – wykład organizacyjny - prowadzący
Odpowiedzialny za przedmiot
Jarosław Tarnawski, dr inż., tel. 58 347 12-26, pokój nr 4
Prowadzący
Tomasz Rutkowski, dr inż., tel. 58 347 12-26, pokój nr 4
Bartosz Puchalski, mgr inż., tel. 58 347-17-42, pokój nr E11
Tomasz Karla, mgr inż., tel. 58 347-17-42, pokój nr E11
SP – wykład organizacyjny – informacje ogólne
SP to przedmiot obowiązkowy dla studentów III-go roku
studiów I-go stopnia (V semestr)
Kierunek Automatyka i Robotyka, specjalności:
Automatyka i Systemy Sterowania
Robotyka i Systemy Mechatroniki
Wymiar zajęć: Wykład - 2 godziny/tydzień
Ćwiczenia - 1 godzina/tydzień
Laboratorium - 1 godzina/tydzień
Kod przedmiotu:
Sposób zaliczenia: Zaliczenie
Liczba punktów ECTS: 4
SP – wykład organizacyjny - terminarz
Zajęcia zgrupowane są w pierwszej połowie semestru:
•Wykład 3 x tygodniu od 26.09 do 28.10 po 2 godziny
•Ćwiczenia 1 x tygodniu po 2 godziny od 26.09 do 25.10
•Laboratoria 1 x tygodniu po 2 godziny od 26.09 do 25.10
SP – wykład organizacyjny - terminarz
SP – wykład organizacyjny - terminarz
Wykład Data Dzień Temat Kto
W1 26.09 PN Wykład organizacyjny JT
W2 27.09 WT PLC, definicje, otoczenie, historia, rynek JT
W3 30.09 PT PLC1 JT
W4 03.10 PN PLC2 JT
W5 04.10 WT SCADA JT
W6 07.10 PT Norma TR
W7 11.10 WT IL JT
W8 14.10 PT ST JT
W9 18.10 WT FBD TR
W10 21.10 PT PID BP
W11 25.10 WT SFC TR
W12 28.10 PT Implementacja zaawansowanych/PLC Coder TK
W13 04.11 PT Język C BP
W14 08.11 WT zaliczenie ustne team
W15 15.11 WT zaliczenie ustne team
SP – wykład organizacyjny - terminarz
Ćwiczenia Temat Kto Kolumna7 Kolumna8
Ć1 styczniki, przekaźniki i ich odpowiedniki w LD TR
Ć2 timery, liczniki, światła JT
Ć3 operacje i relacje matemattyczne, całkowanie i rózniczkowanie w PLC TK
Ć4 IL, ST JT
Ć5 FBD, SFC TR
Ć6 realizacje PID z AntyWindup, DeadZone, ogr prędkości narastania BP
Ć7 RLS, sprawdzian zespoły
SP – wykład organizacyjny - terminarz
#L Temat kto
L1 konfiguracja JT
L2 LD - styki, przekaźniki TR
L3 LD - timery liczniki TR/TK
L4 SCADA + PLC: dwustanowiec BP
L5 HIL: Regulatory PID BP
L6 dwustanowiec IL, ST, FBD TK
L7 reg adaptacyjny JT
L8 projekty team
SP – wykład organizacyjny – treści programowe
•Struktury sterowania i miejsce SP w tej strukturach. Zagadnienia
sterowania bezpośredniego i wymagania stawiane urządzeniom
pracującym w tej warstwie.
•Rys historyczny powstania SP zastępujących układy sterowania
stycznikowo-przekaźnikowe.
•Główne cechy i wymagania stawiane SP: niezawodność,
elastyczność, łatwość i możliwości programowania, skalowalność,
możliwości komunikacyjne.
•Podstawowi producenci SP i podstawowe rodziny SP dostępne na
rynku. Normy IEC-1131 i EN61131.
•Elementy funkcjonalne SP. Podział SP ze względu na potencjalne
zastosowania, budowę, możliwości. Zasada działania SP. Cykl pracy.
SP jako urządzenia spełniające postulat czasu rzeczywistego.
SP – wykład organizacyjny – treści programowe cd.
•Zagadnienia doboru SP do zadania automatyzacji procesu
technologicznego. Określanie funkcjonalności SP modułowych przez:
dobór jednostki centralnej, modułów we/wy, modułów komunikacyjnych
oraz modułów specjalizowanych.
•Metody programowania SP, języki: drabinkowy, lista instrukcji,
sekwencyjne schematy funkcyjne, schematy bloków funkcyjnych, tekst
strukturalny. Celowość i metody mieszania poszczególnych sposobów
programowania. Dostępne typy danych, funkcji i operacji na danych w
SP. Ograniczenia obliczeniowe i programistyczne.
•Algorytmy sterowania i regulacji w SP. Algorytmy wbudowane, metody
realizacji programowej prostych sposobów sterowania i regulacji.
Metody implementacji wybranych algorytmów sterowania dyskretnego.
Wprowadzenie do metod implementacji w SP rekursywnych metod
estymacji, filtracji. Demonstracja implementacji regulatorów
adaptacyjnych, rozmytych, predykcyjnych oraz modułów
specjalizowanych.
SP – wykład organizacyjny – treści programowe cd.
•Zagadnienia komunikacyjne w SP: wymiana danych pomiędzy
sterownikami, wymiana danych z innymi elementami struktury
sterowania. Wybrane standardy komunikacyjne w SP. Realizacja
sterowania zdecentralizowanego oraz rozproszonego w oparciu o sieć
SP.
•Ograniczenia w stosowalności SP. Komputery przemysłowe jako
rozwinięcie idei SP pozbawione ograniczeń i jednocześnie części zalet
SP.
•Zagadnienia logicznego i fizycznego włączania SP w układy
sterowania: podłączanie urządzeń pomiarowych oraz wykonawczych
różnego typu. Współpraca SP z systemami sterowania nadzorczego,
systemami akwizycji danych SCADA oraz bazami danych z
wykorzystaniem dedykowanych serwerów komunikacyjnych i
uniwersalnego sposobu wymiany danych OPC.
SP – wykład organizacyjny – efekty kształcenia
•Rozumienie zadań, funkcji i umiejscowienia SP w systemie
sterowania. Umiejętność doboru właściwego SP do realizowanego
zadania automatyzacji.
•Znajomość metod programowania SP. Praktyczna umiejętność
programowania w języku drabinkowym i w języku tekst strukturalny.
•Umiejętność implementacji w SP podstawowych algorytmów
sterowania (dwustanowe, trójstanowe, PID, sterowanie regułowe).
Rozumienie zasad implementacji bardziej złożonych algorytmów
sterowania.
•Umiejętność realizacji sterowania rozproszonego z wykorzystaniem
technik sieciowych w SP. Umiejętność zaprojektowania i wykonania
współpracy SP z systemem SCADA z zastosowaniem serwerów
komunikacyjnych dedykowanych i zunifikowanych OPC.
Wykorzystanie SP do pracy w pętli (ang. Hardware-in-the-loop)
obejmujące podłączenie fizycznego obiektu lub systemu czasu
rzeczywistego operującego na sygnałach fizycznych.
SP – wykład organizacyjny – sposób zaliczenia przedmiotu
•Obecność na zajęciach jest obowiązkowa i może być kontrolowana
•Zaliczenie każdego modułu przedmiotu W+Ć+L odbywa się
niezależnie. Zaliczenie przedmiotu wymaga zaliczenie wszystkich
modułów (każdego na co najmniej 50%)
•Zaliczenie ćwiczeń zostanie oparte o kolokwium w ostatnim terminie
ćwiczeń. Do zdobycia będzie 30 pkt. Do zaliczenia Ć wymagane jest
zdobycie co najmniej 15 pkt.
•Zaliczenie wykładu następuje w wyniku ustnej odpowiedzi na 3
wylosowane pytania. Brak poprawnej odpowiedzi na pytanie z zakresu
wiedzy obowiązkowej powoduje niezaliczenie. Z części wykładowej
można otrzymać 40 pkt.
SP – wykład organizacyjny – warunki zaliczenia cd.
Zaliczenie laboratorium następuje w wyniku opracowania systemu
sterowania złożonego z modelu obiektu albo rzeczywistego obiektu
sterowania, sterownika programowalnego i aplikacji wizualizacyjnej.
Zaliczenie na ocenę max 3,5: model obiektu czasu rzeczywistego w
aplikacji wizualizacyjnej bądź w strukturze HIL Matlab/Simulink
Zaliczenie na ocenę powyżej 3,5 wymaga zbudowania systemu
sterowania dla obiektu rzeczywistego.
Zaliczenie laboratorium max 30 pkt.
SP – wykład organizacyjny – warunki zaliczenia cd.
Indywidualny tryb zaliczenia laboratorium
Przeznaczony wyłącznie dla Studentów posiadających rozległą wiedzę
i doświadczenie w temacie SP
Wymaga kontaktu na początku semestru z Prowadzącymi
Wymaga poświadczenia umiejętności praktycznych i wiedzy w
zakresie treści programowych przedmiotu
Wyposażenie Laboratorium 200
Komputerowych Systemów Sterowania w
aspekcie SP: •6 kontrolerów GE Fanuc PAC RX3i
•3 sterowniki PLC GE Faunc 90-30
•1 sterowników PLC Versa MAX
•18 sterowników Siemens S7-1200
•Oprogramowanie Proficy Machine Edition 8.00
•Oprogramowanie TIA Portal 11
•Oprogramowania Wonderware Archestra
•Serwery OPC
•Toolbox PLC Coder dla Matlab/Simulink
Łącznie: • 9 stanowisk PLC GE Fanuc
•18 stanowisk PLC Siemens
wyposażonych w co najmniej:
1 parę we/wy analogowych,
zadajniki wejść binarnych
wyjścia binarne
szeroką gamę modułów komunikacyjnych
Stanowisko z silnikiem
Stanowisko ze zbiornikami
SP – wykład organizacyjny – strona internetowa przedmiotu
www.eia.pg.edu.pl/kiss/dydaktyka/sp
•wykłady,
•informacje organizacyjne,
•wyniki zaliczeń,
•materiały pomocnicze,
SP – wykład organizacyjny – literatura
1.Legierski T., Kasprzyk J., Wyrwał J., Hajda J.: „Programowanie
sterowników PLC”, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka
Skalmierskiego, Gliwice, 1998
2.Kwaśniewski J.: „Programowalne sterowniki przemysłowe w
systemach sterowania”, ZP Roma-Pol, 1999
3. Pasierbński J., Legierski T.: „Programowanie sterowników PLC”,
Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego,
1998
4. Kasprzyk J.: „Programowanie sterowników przemysłowych”, WNT
5.Tatjewski P.: „Sterowanie zaawansowane obiektów
przemysłowych”, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002
