Μαθήματα

Προγραμματιζόμενοι Ελεγκτές και Εποπτικά Συστήματα

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

• Εισαγωγή στα PLC – Software and Hardware configuration
• Προγραμματισμός PLC
• Ανάπτυξη δομημένων προγραμμάτων
• Χρονιστές, Συγκριτές και απαριθμητές
• Υπορουτίνες και PLC
• Δικτύωση
• Προχωρημένα θέματα λογικών ελεγκτών (PLC)
• Δομημένος προγραμματισμός – πρακτική εξάσκηση – δημιουργία project, P.I.D. controller, Λειτουργίες Ελέγχου, Αποθήκευση δεδομένων σε datablock, Αντιμετώπιση σφαλμάτων, Μπλοκ οργάνωσης.
• ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ PLC –ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ
• Βιομηχανικά δίκτυα επικοινωνίας (ASI, Profibus, Industrial Ethernet,Profinet), Χρήση profibus επικοινωνίας και προγραμματισμός στοιχείων μέσω αυτού., ικτύωση PLC
• ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΧΕΙΡΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΕΠΟΠΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ (SCADA)
• Συστήματα πραγματικού χρόνου, ορισμός, επικοινωνία (πρόσβαση, σχέση master-slave), προσδιορισμός του χρόνου σάρωσης και δειγματοληψίας
• Στοιχεία του συστήματος ελέγχου, αισθητήρες, ενεργοποιητές, τοπικοί και απομακρυσμένοι ελεγκτές, αλγόριθμοι, έλεγχος, εποπτεία, καταγραφή, διαχείριση, μέθοδοι επικοινωνίας RTU/MTU
• Επικοινωνία με πρότυπα ανοικτής αρχιτεκτονικής (OPC), Δομή, επίπεδα διασύνδεσης, οδηγοί ανάκτησης δεδομένων τύπου OPC, διαμοιρασμός δεδομένων
• Σχεδίαση Διεπαφής Χειρισμού (HMI),για διαφορετικής κλίμακας συστήματα, διαχείριση εκτάκτων καταστάσεων, συναγερμοί, οθόνες κατάστασης, ελέγχου, γραφικά, αναφορές, παράλληλη χρήση
• Διασύνδεση με συστήματα αρχειοθέτησης δεδομένων διεργασιών και πληροφοριακά συστήματα.

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα επικεντρώνεται στην χρήση Προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών (PLC) καθώς και συστημάτων εποπτικού ελέγχου (SCADA) στην παραγωγή και τη βιομηχανία. Έχει ως σκοπό να αναδείξει προχωρημένες αρχές προγραμματισμού και εφαρμογής των τεχνολογιών αυτών και να παρουσιάσει τρόπους προγραμματισμού για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων με τη βοήθεια προηγμένων τεχνικών. Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων χρησιμοποιούνται βιομηχανικά δίκτυα επικοινωνίας (Profibus, Industrial Ethernet, Profinet) τα οποία και παραμετροποιούνται ώστε να υπάρχει επικοινωνία των PLC με τρίτες συσκευές. Οι εκπαιδευόμενοι δημιουργούν τα δικά τους προγράμματα εποπτικού ελέγχου για τον έλεγχο συστημάτων αυτοματισμού χρησιμοποιώντας είτε τυποποιημένα SCADA της αγοράς, είτε αναπτύσσοντας τις δικές τους διεπαφές, με τη διαμεσολάβηση ή και μη, OPC Server για την επικοινωνία με τα δεδομένα του ελεγκτή. Στο πλαίσιο των μαθημάτων θα γίνει αναφορά σε PLC και σε DCS συστήματα δείχνοντας τις τάσεις τις βιομηχανίας τόσο στις μικρές όσο και στις μεγάλες εγκαταστάσεις, υλοποιώντας ταυτόχρονα στο εργαστηριακό μέρος κάποιες από αυτές τις εφαρμογές. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να: • κατανοεί τη λειτουργία των συστημάτων PLC, DCS και SCADA • διαθέτει πολύ εξειδικευμένες γνώσεις, μερικές από τις οποίες είναι γνώσεις αιχμής σε ένα πεδίο εργασίας και έρευνας που αποτελεί τη βάση για πρωτότυπη σκέψη, δημιουργία και καινοτομία. • να σχεδιάζει, αναπτύσσει και να υλοποιεί ολοκληρωμένα συστήματα αυτοματισμού με τη βοήθεια PLC και SCADA • διαθέτει κριτική επίγνωση των ζητημάτων γνώσης στο πεδίο των PLC και SCADA συστημάτων και στη διασύνδεσή τους με διαφορετικά πεδία και τεχνολογίες. • να καθορίζει τις απαιτήσεις λειτουργίας συστημάτων PLC • να ελέγχει την ορθότητα των προδιαγραφών και να αξιολογεί συστήματα • Κατέχει εξειδικευμένες δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων, οι οποίες απαιτούνται στην έρευνα ή/και στην καινοτομία προκειμένου να αναπτυχθούν νέες γνώσεις και διαδικασίες και να ενσωματωθούν γνώσεις από διαφορετικά πεδία.

Γενικές Ικανότητες

Μπορεί να διαχειρίζεται και μετασχηματίζει περιβάλλοντα εργασίας ή σπουδής που είναι σύνθετα, απρόβλεπτα και απαιτούν νέες στρατηγικές προσεγγίσεις. Αναλαμβάνει την ευθύνη για τη συνεισφορά στις επαγγελματικές γνώσεις και πρακτικές ή/και για την αξιολόγηση της στρατηγικής απόδοσης ομάδων. Σχεδιασμός και διαχείριση έργων. Λήψη αποφάσεων. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. Αυτόνομη εργασία. Ομαδική εργασία. Εργασία σε διεθνές περιβάλλον. Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον. Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών. Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής. Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Οι διαλέξεις του μαθήματος υποστηρίζονται από διαφάνειες παρουσίασης του συνόλου της εκπαιδευτικής ύλης, ενώ ο λευκός πίνακας χρησιμοποιείται: α) για την εμβάθυνση επιλεγμένων θεματικών ενοτήτων, β) για την προαγωγή της ενεργούς συμμετοχής των φοιτητών στη βήμα-προς-βήμα επίλυση προβλημάτων, γ) τη διεξοδική επίλυση Ασκήσεων Πράξης.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 70% από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους και κατά 30% από τον βαθμό του εργαστηριακού, υπό την προϋπόθεση ότι ο φοιτητής έχει αξιολογηθεί με προβιβάσιμο βαθμό σε κάθε μέρος του μαθήματος. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση. 1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους δύναται να περιλαμβάνει: Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν, Ερωτήσεις σύντομης απάντησης, Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας. 2. Η εξέταση των Ασκήσεων Πράξεων πραγματοποιείται με τη συνεχή αξιολόγηση των εργαστηριακών δεξιοτήτων και της θεωρητικής γνώσης που αποκτήθηκαν στα πλαίσια της διδασκαλίας του μαθήματος με τη μέθοδο της συνεχούς αξιολόγησης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

• Αυτοματισμός με χρήση PLC, Μπερέτας Ιωάννης, εκδ. Τζιόλα, • Προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC, CollinsDenis, εκδ. Τζιόλα
• Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές, PetruzellaFrankD., εκδ. Τζιόλα, • Λύσεις στον προγραμματισμό και την εγκατάσταση P.L.C., Χρήστος Παπαζαχαρίας, εκδ. Βρεττός • Βιομηχανική πληροφορική, KingRobert – Eric,Κουμπιάς Σταύρος