Automatyka i mechatronika w bezpieczeństwie 1300-BHP36PrAiMwB-SP
Wykład (WYK) Semestr Letni 2022/23

Rumatowski K. Podstawy automatyki, Wyd. Politechniki Poznańskiej, 2004.

Dygała SR. Układy sterowania automatyki, WNT, 2003.

Peszyński K. Sterowanie procesów – podstawy i przykłady, 2002.

Szafarczyk M.Podstawy układów sterowań cyfrowych i komputerowych, 2007.

Urbaniak A. Podstawy Automatyki, 2004.

Gawrysiak M. Mechatronika i projektowanie mechatroniczne, Wyd. Politechniki Białostockiej, Białystok 1997.

Heinmann B, Gerth W, Popp K. Mechatronika – komponenty, metody, przykłady. Wyd. PWN, Warszawa 2001.

Bishop RH. The Mechatronics Handbook, CRC Press, 2002

Nawrocki W. Sensory i systemy pomiarowe. Wyd. Politechniki Poznańskiej, 2002.

Gawrysiak M. Analiza systemowa urządzenia mechatronicznego, Wyd. Politechniki Białostockiej, Białystok 2003.

W01 – ma wiedzę na temat struktur układów automatycznej regulacji (układ otwarty, układ zamknięty, układ kaskadowy), rozróżnia

podstawowe człony funkcjonalne układu regulacji (obiekt regulacji, czujnik pomiarowy, regulator, człon wykonawczy); ma wiedzę na temat

różnych sposobów matematycznego opisu własności statycznych i dynamicznych tych elementów składowych układu regulacji jak

również całego układu; ma podstawową wiedzę na temat stabilności układu regulacji; posiada podstawową wiedzę z zakresu

kombinacyjnych i sekwencyjnych układów sterowania (sterowniki PLC) i cyfrowych pomiarów różnych wielkości fizycznych, zna i rozumie

istotę działania oraz budowę urządzeń i systemów mechatronicznych w tym także poszczególnych elementów systemu

mechatronicznego, tj.: sensorów, elementów systemu przetwarzania informacji oraz elementów wykonawczych (aktorów).

U01 – potrafi samodzielnie analizować i rozwiązywać proste problemy z zakresu automatyki i mechatroniki a rozwiązując zadania

dotyczące projektowania nowoczesnych urządzeń i systemów mechatronicznych potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i

innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i

uzasadniać opinie.

U02 – potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu matematyki, fizyki i chemii oraz poznane metody i modele matematyczne — w razie potrzeby

odpowiednio je modyfikując — do podstawowej analizy i projektowania zautomatyzowanych układów układów i systemów

mechatronicznych, w tym potrafi dobrać element automatyki/układu mechatronicznego (np. czujnik pomiarowy, aktor).

U03 – świadomy dynamicznego rozwoju automatyki i mechatroniki ma umiejętność samokształcenia się w celu podwyższania

kompetencji zawodowych, potrafi stosując najnowsze trendy techniki pomiaru i sterowania analizować i kontrolować parametry procesu

wytwarzania.

U04 – potrafi samodzielnie analizować i rozwiązywać problemy bhp związane z układem automatyki oraz potrafi zaprojektować prosty

układ mechatroniczny.

U5 – potrafi analizować problemy techniczne w oparciu o prawa mechaniki oraz modelować układy mechatroniczne.

K01 – ma świadomość roli automatyki i mechatroniki w podnoszeniu na wyższy poziom bezpieczeństwa i higieny pracy.

Kolokwium alt. referat z prezentacją multimedialną.

1. Rozwój automatyzacji i jej znaczenie we współczesnym świecie. Ekonomiczne i społeczne skutki automatyzacji.

2. Pojęcia podstawowe, sygnał, element układu automatyki, układ automatycznej regulacji (człony funkcjonalne, sprzężenia),klasyfikacja

układów automatycznej regulacji.

3. Matematyczny opis układów fizycznych.

4. Równanie różniczkowe. Operatorowa funkcja przepustowości układu (transmitancja układu)

5. Sprzężenie zwrotne w układzie automatycznej regulacji. Struktura układów automatyki – schemat blokowy. Obiekt regulacji, Czujnik

pomiarowy. Regulator. Element wykonawczy. Wybrane przykłady elementów automatyki i układów regulacji.

6. Stabilność układów automatycznej regulacji w zarysie.

7. Kombinacyjne i sekwencyjne układy sterowania (sterowniki PLC).

8. Cyfrowe układy regulacji. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe. Układ mikroprocesorowy. Mikroprogramowanie.

Silnik krokowy – element wykonawczy w cyfrowych układach regulacji.

9. Wprowadzenie do mechatroniki i podstawowe pojęcia: definicje, dyscypliny składowe mechatroniki, narodziny i dotychczasowy rozwój

mechatroniki, trendy rozwojowe i problemy mechatroniki.

10. Struktura urządzenia mechatronicznego: podstawowe elementy systemu mechatronicznego, uniwersalny schemat urządzenia

mechatronicznego, projektowanie i funkcjonalny opis urządzeń mechatronicznych.

11. Sensoryka: czujniki wykorzystywane w maszynach, system pomiarowy jako system przetwarzania informacji, rola sensora w systemie

mechatronicznym, klasyfikacja urządzeń sensorycznych, błędy pomiarowe systemów pomiarowych.

12. Aktoryka: definicja i istota aktora, rola aktorów w urządzeniach mechatronicznych, klasyfikacja i zasady działania aktorów.

13. Przetwarzanie danych procesowych: sygnały i przetwarzanie sygnałów, podział i przedstawienie sygnałów, kluczowe elementy

sterowanego systemu mechatronicznego, podstawowe struktury programowania reaktywnego, wielozadaniowość i wieloprzetwarzanie,

synchronizacja procesów.

14. Charakterystyka napędów maszyn: elektromechaniczne, pneumatyczne i hydrauliczne napędy maszyn, budowa, klasyfikacja,

sterowanie zastosowanie, napęd mechatroniczny.