ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΣΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΣΕ ΚΑΙ ΤΣΗΜΑΣΑ ΕΠΟΠΣΙΚΟΤ ΕΛΕΓΧΟΤ (PLC and SCADA)

Transcript

1 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΣΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΣΕ ΚΑΙ ΤΣΗΜΑΣΑ ΕΠΟΠΣΙΚΟΤ ΕΛΕΓΧΟΤ (PLC and SCADA) 1. ΓΕΝΙΚΑ ΧΟΛΗ ΣΜΗΜΑ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΟΤΔΩΝ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Σ.Ε. ΜΕΣΑΠΣΤΧΙΑΚΟ ΚΩΔΙΚΟ ΜΑΘΗΜΑΣΟ 2-4Y ΕΞΑΜΗΝΟ ΠΟΤΔΩΝ 1 ο ΣΙΣΛΟ ΜΑΘΗΜΑΣΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΣΕ ΚΑΙ ΤΣΗΜΑΣΑ ΕΠΟΠΣΙΚΟΤ ΕΛΕΓΧΟΤ (PLC and SCADA) Σςαγκάρθσ Α. ΑΤΣΟΣΕΛΕΙ ΔΙΔΑΚΣΙΚΕ ΔΡΑΣΗΡΙΟΣΗΣΕ ςε περίπτωςθ που οι πιςτωτικζσ μονάδεσ απονζμονται ςε διακριτά μζρθ του μακιματοσ π.χ. Διαλζξεισ, Εργαςτθριακζσ Αςκιςεισ κ.λπ. Αν οι πιςτωτικζσ μονάδεσ απονζμονται ενιαία για το ςφνολο του μακιματοσ αναγράψτε τισ εβδομαδιαίεσ ϊρεσ διδαςκαλίασ και το ςφνολο των πιςτωτικϊν μονάδων Διάφορεσ μορφζσ διδαςκαλίασ (διαλζξεισ, διαδραςτικι διδαςκαλία, εργαςτθριακζσ αςκιςεισ) Προςκζςτε ςειρζσ αν χρειαςτεί. Η οργάνωςθ διδαςκαλίασ και οι διδακτικζσ μζκοδοι που χρθςιμοποιοφνται περιγράφονται αναλυτικά ςτο 4. ΣΤΠΟ ΜΑΘΗΜΑΣΟ Υποβάκρου, Γενικϊν Γνϊςεων, Επιςτθμονικισ Περιοχισ, Ανάπτυξθσ Δεξιοτιτων ΠΡΟΑΠΑΙΣΟΤΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΣΑ: ΓΛΩΑ ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ και ΕΞΕΣΑΕΩΝ: ΣΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΦΕΡΕΣΑΙ Ε ΦΟΙΣΗΣΕ ERASMUS ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΚΗ ΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΣΟ (URL) 2. ΜΑΘΗΙΑΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ Μαθηςιακά Αποτελέςματα ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕ ΩΡΕ ΔΙΔΑΚΑΛΙΑ ΠΙΣΩΣΙΚΕ ΜΟΝΑΔΕ 4 7,5 Επιςτθμονικισ Περιοχισ, Ανάπτυξθσ Δεξιοτιτων Ελλθνικι ΝΑΙ (ςτθν Αγγλικι) Περιγράφονται τα μακθςιακά αποτελζςματα του μακιματοσ οι ςυγκεκριμζνεσ γνϊςεισ, δεξιότθτεσ και ικανότθτεσ καταλλιλου επιπζδου που κα αποκτιςουν οι φοιτθτζσ μετά τθν επιτυχι ολοκλιρωςθ του μακιματοσ. Συμβουλευτείτε το Παράρτθμα Α Περιγραφι του Επιπζδου των Μακθςιακϊν Αποτελεςμάτων για κάκε ζνα κφκλο ςπουδϊν ςφμφωνα με Πλαίςιο Προςόντων του Ευρωπαϊκοφ Χϊρου Ανϊτατθσ Εκπαίδευςθσ Περιγραφικοί Δείκτεσ Επιπζδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκοφ Πλαιςίου Προςόντων Διά Βίου Μάκθςθσ και Παράρτημα Β Περιλθπτικόσ Οδθγόσ ςυγγραφισ Μακθςιακϊν Αποτελεςμάτων Σο μάκθμα επικεντρϊνεται ςτθν χριςθ Προγραμματιηόμενων λογικϊν ελεγκτϊν (PLC) κακϊσ και ςυςτθμάτων εποπτικοφ ελζγχου (SCADA) ςτθν παραγωγι και τθ βιομθχανία. Ζχει ωσ ςκοπό να αναδείξει προχωρθμζνεσ αρχζσ προγραμματιςμοφ και εφαρμογισ των τεχνολογιϊν αυτϊν και να παρουςιάςει τρόπουσ προγραμματιςμοφ για τθν επίλυςθ ςφνκετων προβλθμάτων με τθ βοικεια

2 προθγμζνων τεχνικϊν. Κατά τθ διάρκεια των μακθμάτων χρθςιμοποιοφνται βιομθχανικά δίκτυα επικοινωνίασ (Profibus, Industrial Ethernet, Profinet) τα οποία και παραμετροποιοφνται ϊςτε να υπάρχει επικοινωνία των PLC με τρίτεσ ςυςκευζσ. Οι εκπαιδευόμενοι δθμιουργοφν τα δικά τουσ προγράμματα εποπτικοφ ελζγχου για τον ζλεγχο ςυςτθμάτων αυτοματιςμοφ χρθςιμοποιϊντασ είτε τυποποιθμζνα SCADA τθσ αγοράσ, είτε αναπτφςςοντασ τισ δικζσ τουσ διεπαφζσ, με τθ διαμεςολάβθςθ ι και μθ, OPC Server για τθν επικοινωνία με τα δεδομζνα του ελεγκτι. το πλαίςιο των μακθμάτων κα γίνει αναφορά ςε PLC και ςε DCS ςυςτιματα δείχνοντασ τισ τάςεισ τισ βιομθχανίασ τόςο ςτισ μικρζσ όςο και ςτισ μεγάλεσ εγκαταςτάςεισ, υλοποιϊντασ ταυτόχρονα ςτο εργαςτθριακό μζροσ κάποιεσ από αυτζσ τισ εφαρμογζσ. Με τθν επιτυχι ολοκλιρωςθ του μακιματοσ ο φοιτθτισ / τρια κα είναι ςε κζςθ να: κατανοεί τθ λειτουργία των ςυςτθμάτων PLC, DCS και SCADA διακζτει πολφ εξειδικευμζνεσ γνϊςεισ, μερικζσ από τισ οποίεσ είναι γνϊςεισ αιχμισ ςε ζνα πεδίο εργαςίασ και ζρευνασ που αποτελεί τθ βάςθ για πρωτότυπθ ςκζψθ, δθμιουργία και καινοτομία. να ςχεδιάηει, αναπτφςςει και να υλοποιεί ολοκλθρωμζνα ςυςτιματα αυτοματιςμοφ με τθ βοικεια PLC και SCADA διακζτει κριτικι επίγνωςθ των ηθτθμάτων γνϊςθσ ςτο πεδίο των PLC και SCADA ςυςτθμάτων και ςτθ διαςφνδεςι τουσ με διαφορετικά πεδία και τεχνολογίεσ. να κακορίηει τισ απαιτιςεισ λειτουργίασ ςυςτθμάτων PLC να ελζγχει τθν ορκότθτα των προδιαγραφϊν και να αξιολογεί ςυςτιματα Κατζχει εξειδικευμζνεσ δεξιότθτεσ επίλυςθσ προβλθμάτων, οι οποίεσ απαιτοφνται ςτθν ζρευνα ι/και ςτθν καινοτομία προκειμζνου να αναπτυχκοφν νζεσ γνϊςεισ και διαδικαςίεσ και να ενςωματωκοφν γνϊςεισ από διαφορετικά πεδία. Γενικέσ Ικανότητεσ Λαμβάνοντασ υπόψθ τισ γενικζσ ικανότθτεσ που πρζπει να ζχει αποκτιςει ο πτυχιοφχοσ (όπωσ αυτζσ αναγράφονται ςτο Παράρτθμα Διπλϊματοσ και παρατίκενται ακολοφκωσ) ςε ποια / ποιεσ από αυτζσ αποςκοπεί το μάκθμα;. Αναηιτθςθ, ανάλυςθ και ςφνκεςθ δεδομζνων και πλθροφοριϊν, με τθ χριςθ και των απαραίτθτων τεχνολογιϊν Προςαρμογι ςε νζεσ καταςτάςεισ Λιψθ αποφάςεων Αυτόνομθ εργαςία Ομαδικι εργαςία Εργαςία ςε διεκνζσ περιβάλλον Εργαςία ςε διεπιςτθμονικό περιβάλλον Παράγωγι νζων ερευνθτικϊν ιδεϊν Σχεδιαςμόσ και διαχείριςθ ζργων Σεβαςμόσ ςτθ διαφορετικότθτα και ςτθν πολυπολιτιςμικότθτα Σεβαςμόσ ςτο φυςικό περιβάλλον Επίδειξθ κοινωνικισ, επαγγελματικισ και θκικισ υπευκυνότθτασ και ευαιςκθςίασ ςε κζματα φφλου Άςκθςθ κριτικισ και αυτοκριτικισ Προαγωγι τθσ ελεφκερθσ, δθμιουργικισ και επαγωγικισ ςκζψθσ Μπορεί να διαχειρίηεται και μεταςχθματίηει περιβάλλοντα εργαςίασ ι ςπουδισ που είναι ςφνκετα, απρόβλεπτα και απαιτοφν νζεσ ςτρατθγικζσ προςεγγίςεισ. Αναλαμβάνει τθν ευκφνθ για τθ ςυνειςφορά ςτισ επαγγελματικζσ γνϊςεισ και πρακτικζσ ι/και για τθν αξιολόγθςθ τθσ ςτρατθγικισ απόδοςθσ ομάδων χεδιαςμόσ και διαχείριςθ ζργων Λιψθ αποφάςεων Αναηιτθςθ, ανάλυςθ και ςφνκεςθ δεδομζνων και πλθροφοριϊν, με τθ χριςθ και των απαραίτθτων τεχνολογιϊν Αυτόνομθ εργαςία Ομαδικι εργαςία Εργαςία ςε διεκνζσ περιβάλλον Εργαςία ςε διεπιςτθμονικό περιβάλλον

3 Παραγωγι νζων ερευνθτικϊν ιδεϊν Άςκθςθ κριτικισ και αυτοκριτικισ Προαγωγι τθσ ελεφκερθσ, δθμιουργικισ και επαγωγικισ ςκζψθσ 3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΣΟ Βαςικζσ αρχζσ προγραμματιςμοφ των PLCs, εκμάκθςθ γλωςςϊν προγραμματιςμοφ του προτφπου IEC ςχζδιο επαφϊν (Ladder), λίςτα εντολϊν (IL), διάγραμμα λογικϊν πυλϊν (FBD) και ακολουκιακό διάγραμμα ροισ (SFC). Εκμάκθςθ χριςθσ όλων των τφπων επαφϊν, πθνίων, βοθκθτικϊν ρελζ-μνθμϊν, χρονικϊν (timers), απαρικμθτϊν (counters), τυμπανοειδϊν ελεγκτϊν (drumcontrollers), βθματικϊν απαρικμθτϊν (stepcounters), καταχωρθτϊν ολίςκθςθσ (shiftregisters). Προχωρημένα θέματα λογικών ελεγκτών (PLC) Δομθμζνοσ προγραμματιςμόσ πρακτικι εξάςκθςθ δθμιουργία project, P.I.D. controller, Λειτουργίεσ Ελζγχου, Αποκικευςθ δεδομζνων ςε datablock, Αντιμετϊπιςθ ςφαλμάτων, Μπλοκ οργάνωςθσ. ΠΡΩΣΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ PLC ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΔΙΚΣΤΑ Βιομθχανικά δίκτυα επικοινωνίασ (ASI, Profibus, Industrial Ethernet,Profinet), Χριςθ profibus επικοινωνίασ και προγραμματιςμόσ ςτοιχείων μζςω αυτοφ., ικτφωςθ PLC Τ ΣΗΜΑΣΑ ΧΕΙΡΙ ΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΟΠΣΙΚΟΤ ΕΛΕΓΧΟΤ (SCADA) υςτιματα πραγματικοφ χρόνου, οριςμόσ, επικοινωνία (πρόςβαςθ, ςχζςθ master-slave), προςδιοριςμόσ του χρόνου ςάρωςθσ και δειγματολθψίασ τοιχεία του ςυςτιματοσ ελζγχου, αιςκθτιρεσ, ενεργοποιθτζσ, τοπικοί και απομακρυςμζνοι ελεγκτζσ, αλγόρικμοι, ζλεγχοσ, εποπτεία, καταγραφι, διαχείριςθ, μζκοδοι επικοινωνίασ RTU/MTU Επικοινωνία με πρότυπα ανοικτισ αρχιτεκτονικισ (OPC), Δομι, επίπεδα ανάκτθςθσ δεδομζνων τφπου OPC, διαμοιραςμόσ δεδομζνων διαςφνδεςθσ, οδθγοί χεδίαςθ Διεπαφισ Χειριςμοφ (HMI),για διαφορετικισ κλίμακασ ςυςτιματα, διαχείριςθ εκτάκτων καταςτάςεων, ςυναγερμοί, οκόνεσ κατάςταςθσ, ελζγχου, γραφικά, αναφορζσ, παράλλθλθ χριςθ Διαςφνδεςθ με ςυςτιματα αρχειοκζτθςθσ δεδομζνων διεργαςιϊν και πλθροφοριακά ςυςτιματα. 4. ΔΙΔΑΚΣΙΚΕ και ΜΑΘΗ ΙΑΚΕ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗ Η ΣΡΟΠΟ ΠΑΡΑΔΟ Η Πρόςωπο με πρόςωπο, Εξ αποςτάςεωσ εκπαίδευςθ κ.λπ. Πρόςωπο με πρόςωπο κεωρθτικι διδαςκαλία. Εργαςτθριακι εκπαίδευςθ ςε μικρζσ ομάδεσ φοιτθτϊν. ΧΡΗ Η ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Χριςθ λογιςμικοφ παρουςιάςεων διαφανειϊν (Power point presentations). Χριςθ Τ.Π.Ε. ςτθ Διδαςκαλία, ςτθν Εργαςτθριακι Εκπαίδευςθ, ςτθν Επικοινωνία με τουσ φοιτθτζσ Λογιςμικό ςχεδιαςμοφ και προγραμματιςμοφ PLC και SCADA. Ηλεκτρονικι επικοινωνία με τουσ φοιτθτζσ /τριεσ. ΟΡΓΑΝΩ Η ΔΙΔΑ ΚΑΛΙΑ Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόποσ και Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου

4 μζκοδοι διδαςκαλίασ. Διαλζξεισ, Σεμινάρια, Εργαςτθριακι Άςκθςθ, Άςκθςθ Πεδίου, Μελζτθ & ανάλυςθ βιβλιογραφίασ, Φροντιςτιριο, Πρακτικι (Τοποκζτθςθ), Κλινικι Άςκθςθ, Καλλιτεχνικό Εργαςτιριο, Διαδραςτικι διδαςκαλία, Εκπαιδευτικζσ επιςκζψεισ, Εκπόνθςθ μελζτθσ (project), Συγγραφι εργαςίασ / εργαςιϊν, Καλλιτεχνικι δθμιουργία, κ.λπ. Αναγράφονται οι ϊρεσ μελζτθσ του φοιτθτι για κάκε μακθςιακι δραςτθριότθτα κακϊσ και οι ϊρεσ μθ κακοδθγοφμενθσ μελζτθσ ϊςτε ο ςυνολικόσ φόρτοσ εργαςίασ ςε επίπεδο εξαμινου να αντιςτοιχεί ςτα standards του ECTS Διαδραςτικζσ Διαλζξεισ (υποχρεωτικι παρουςία και προετοιμαςία) 6 Εργαςτθριακζσ Αςκιςεισ 42 (υποχρεωτικι παρουςία και προετοιμαςία) Εκπόνθςθ 2 Ενδιάμεςων Εργαςιϊν ςε μικρζσ ομάδεσ 100 Εκπόνθςθ ατομικισ Σελικισ Εργαςίασ 50 Αυτοτελισ Μελζτθ 27 Σφνολο Μαθήματος ΑΞΙΟΛΟΓΗ Η ΦΟΙΣΗΣΩΝ Περιγραφι τθσ διαδικαςίασ αξιολόγθςθσ Γλϊςςα Αξιολόγθςθσ, Μζκοδοι αξιολόγθςθσ, Διαμορφωτικι ι Συμπεραςματικι, Δοκιμαςία Πολλαπλισ Επιλογισ, Ερωτιςεισ Σφντομθσ Απάντθςθσ, Ερωτιςεισ Ανάπτυξθσ Δοκιμίων, Επίλυςθ Προβλθμάτων, Γραπτι Εργαςία, Ζκκεςθ / Αναφορά, Προφορικι Εξζταςθ, Δθμόςια Παρουςίαςθ, Εργαςτθριακι Εργαςία, Κλινικι Εξζταςθ Αςκενοφσ, Καλλιτεχνικι Ερμθνεία, Άλλθ / Άλλεσ Αναφζρονται ρθτά προςδιοριςμζνα κριτιρια αξιολόγθςθσ και εάν και που είναι προςβάςιμα από τουσ φοιτθτζσ. 225(=7,5Χ30) Ι. Εκπόνθςθ 1θσ Ενδιάμεςθσ Εργαςίασ ςε μικρζσ ομάδεσ (ΕΕ1) (30%) που περιλαμβάνει ςχεδιαςμό και ανάπτυξθ ςυςτιματοσ με PLC. IΙ. Εκπόνθςθ 2θσ Ενδιάμεςθσ Εργαςίασ ςε μικρζσ ομάδεσ (ΕΕ2) (30%) που περιλαμβάνει ςχεδιαςμό και ανάπτυξθ ςυςτιματοσ με SCADA. ΙV. Εκπόνθςθ ατομικισ Σελικισ Εργαςίασ (ΣΕ) (40%) που περιλαμβάνει ςχεδιαςμό, ανάπτυξθ και υλοποίθςθ ολοκλθρωμζνου ςυςτιματοσ αυτοματιςμοφ. Ο βακμόσ του μακιματοσ (ΕΕ1*0,3 + ΕΕ2*0,3 + ΣΕ*0,4) πρζπει να είναι τουλάχιςτον πζντε (5). Ο βακμόσ κακεμίασ εργαςίασ από τισ Ι, ΙΙ και ΙΙΙ πρζπει να είναι τουλάχιςτον τρία (5). Σα κριτιρια αξιολόγθςθσ είναι προςβάςιμα ςτουσ φοιτθτζσ από τθν θλεκτρονικι ςελίδα του μακιματοσ. 5. ΤΝΙ ΣΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ -Προτεινόμενθ Βιβλιογραφία: Ελλθνόγλωςςο διδακτικό ςφγγραμμα: Αυτοματιςμόσ με χριςθ PLC, Μπερζτασ Ιωάννθσ, εκδ. Σηιόλα Προγραμματιηόμενοι ελεγκτζσ PLC, CollinsDenis, εκδ. Σηιόλα Προγραμματιηόμενοι λογικοί ελεγκτζσ, PetruzellaFrankD., εκδ. Σηιόλα Λφςεισ ςτον προγραμματιςμό και τθν εγκατάςταςθ P.L.C., Χριςτοσ Παπαηαχαρίασ, εκδ. Βρεττόσ Βιομθχανικι πλθροφορικι, KingRobert - Eric,Κουμπιάς Σταύρος Ξενόγλωςςα διδακτικά ςυγγράμματα: Programmable Logic controllers (PLC) a practical guide, Collins-Lane Programmable Logic controllers (PLC) F.D. Petruzella Programmable logic controllers, W. Bolton Fundamentals of Programmable Logic Controllers, Sensors, and Communications, Stenerson

5 SCADA -Supervisory control and Data Acquisition, S. Boyer, ISA,4th Edition -Συναφι επιςτθμονικά περιοδικά: IEEE Transactions on Αutomatiοn science and engineering