Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Studia stacjonarne I-go stopnia
Przedmioty obieralne
http://www.automatyka.p.lodz.pl/
1/19
Automatyka i Robotyka
Sylwetka absolwenta
Absolwent studiów I stopnia kierunku Automatyka
i Robotyka jest przygotowany do podjęcia pracy
związanej z eksploatacją urządzeń automatyki i
robotyki w charakterze wykonawcy na stanowiskach
związanych z:
utrzymywaniem ruchu systemów automatyki
oraz zrobotyzowanych stanowisk pracy,
produkcją i sprzedażą urządzeń wchodzących
w skład układów automatyki i robotyki,
uruchamianiem nowych układów i systemów
automatyki i robotyki.
2/19
Automatyka i Robotyka
Sylwetka absolwenta
Absolwent studiów I stopnia kierunku Automatyka
i Robotyka jest przygotowany do podjęcia pracy w
charakterze personelu wykonawczego przy obsłudze
systemów automatyzacji i robotyzacji produkcji,
procesów wytwórczych i zarządzania we wszystkich
gałęziach przemysłu, wytwarzania i przesyłu energii i
w sektorze usług publicznych, oraz szczególnie w
małych i średnich firmach świadczących usługi z
zakresu projektowania, serwisu, wdrożeń i
eksploatacji urządzeń automatyki i robotyki.
Absolwent tego kierunku otrzymuje tytuł zawodowy
"inżynier automatyki i robotyki"
3/19
Automatyka i Robotyka
W szczególności potrafi:
samodzielnie analizować proste problemy sterowania,
regulacji, pomiarów oraz przesyłania informacji w układach
automatyki i robotyki stosowanych w przemyśle, w
procesach wytwarzania i zarządzania,
posługiwać się opisami różnego rodzaju problemów
sterowania i regulacji sformułowanych przy użyciu języka
automatyki oraz pojęć z teorii sterowania i teorii systemów;
modelować te problemy metodami symulacji komputerowej,
obsługiwać i konserwować urządzenia automatyki i
robotyki oraz komputerowe i mikroprocesorowe systemy
sterowania pracujące w czasie rzeczywistym oraz modyfiko-
wać ich oprogramowanie; posługiwać się narzędziami
informatycznymi przy eksploatacji i konserwacji tych
urządzeń i systemów,
4/19
Automatyka i Robotyka
oraz:
współpracować przy projektowaniu układów automatyki
i robotyki, sterowania, archiwizacji i przetwarzania
informacji dla potrzeb konkretnych aplikacji; stosować
metody wspomagania komputerowego przy projektowaniu
nowych urządzeń,
współpracować przy realizowaniu układów automatyki i
robotyki z zastosowaniem nowoczesnych urządzeń
regulacji, techniki cyfrowej i narzędzi informatyki
(sterowników programowalnych, sterowników mikropro-
cesorowych, komputerów przemysłowych oraz sieci
komputerowych).
5/19
Automatyka i Robotyka
Semestr VI  blok przedmiotów obieralnych:
Wybór 4 przedmiotów - każdy przedmiot:
15 godz. wykładu + 30 godz. laboratorium
1. Programowalne sterowniki logiczne
2. Symulacja komputerowa układów automatyki
3. Pneumatyczne i hydrauliczne urządzenia
automatyki
4. Wspomaganie decyzji i metody sztucznej
inteligencji
5. Pomiary przemysłowe
6. Konstrukcja aparatury elektronicznej
6/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
1. Programowalne sterowniki logiczne
Wykładowca: dr hab. inż. Andrzej Dębowski, prof. PA

Program przedmiotu:
Wiadomości ogólne o sterownikach przemysłowych SIMATIC S5/S7.
Zadania stawiane sterownikom PLC - sterownik PLC jako system
czasu rzeczywistego, cechy charakterystyczne układów sterowania
wykorzystujących sterowniki PLC. Podstawy budowy sterownika -
konstrukcja sterownika, struktura wewnętrzna sterownika, system
wejść-wyjść, interfejs programisty i obsługa sterownika,
wbudowane bloki funkcyjne (obsługi wejść-wyjść, regulatora PID,
itd.). Podstawy programowania - omówienie podstawowych bloków
programowych sterownika, przedstawienie struktury pamięci i
zasad jej adresowania, omówienie zestawu instrukcji, omówienie
możliwych postaci reprezentacji programu w sterowniku (schemat
drabinkowy, schemat blokowy, lista instrukcji) i tworzenia
właściwej struktury programu sterującego dla sterownika PLC.
Podstawy diagnostyki. Komunikacja sterownika PLC z otoczeniem.
7/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
2. Symulacja komputerowa układów automatyki
Wykładowca: dr inż. Tomasz Rybicki
Program przedmiotu:
Cele i korzyści wynikające z symulacji układów automatyki. Krótka
historia i przegląd różnych programów symulacyjnych. Szczegółowa
analiza dwóch programów symulacyjnych OrCAD/PSPICE A/D oraz
PSIM. Zasady rysowania schematu ideowego oraz przygotowanie
układu do symulacji. Sposób deklarowania elementów biernych,
z
ródeł napięcia i prądu. Modelowanie elementów elektronicznych.
Analizy, jakim można poddać projektowany układ elektroniczny:
analiza stanu nieustalonego (Transient), analiza stałoprądowa (DC
sweep), analiza zmiennoprądowa (AC sweep), stałoprądowa analiza
wrażliwości (DC sensitivity), analiza szumowa (noise), analiza
Monte Carlo. Sposoby definiowania zmiennej wyjściowej.
Podstawowe elementy automatyki. Narzędzie do wyświetlania
wyników analiz w postaci oscylogramów. Porównanie możliwości
jakie oferują program PSPICE A/D, PSIM oraz innych pakietów
programowych dostępnych na rynku.
8/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
3. Pneumatyczne i hydrauliczne urządzenia automatyki
Wykładowca: dr hab. inż. Krzysztof Józ
wik, prof. PA

Program przedmiotu:
Płyny - własności termodynamiczne i przepływowe, prawa podsta-
wowe termodynamiki, równanie ciągłości i Bernoulliego, lepkość
kinematyczna i dynamiczna gazów i cieczy, własności olejów.
Wzmacniacz dysza-przesłonka. Mieszki i membrany. Reduktor
ciśnienia. Opory pneumatyczne laminarne i turbulentne - liczba
Reynoldsa, prawo Hagena-Poiseuille'a. Zwężki, rotametry i transmi-
tery przepływu. Regulatory i ich charakterystyki  konstrukcje,
obliczenia regulatora pneumatycznego proporcjonalno-całkują-
cego. Przetworniki pneumatyczne i elektro-pneumatyczne - budowa,
zasada działania. Nastawniki i zadajniki - budowa, zasada działania.
Urządzenia osuszające i odolejacze, siłowniki pneumatyczne liniowe
i obrotowe - budowa, zasada działania. Gazowe łożyska statyczne i
dynamiczne oraz o nieograniczonej sztywności (HSB) - budowa,
charakterystyki, obliczenia siły nośnej. Elementy układów hydrau-
licznych - budowa, zasada działania. Siłowniki hydrauliczne.
Symbolika układów pneumatycznych i hydraulicznych używana w
schematach, urządzenia pomiarowe.
9/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
4. Wspomaganie decyzji i metody sztucznej inteligencji
Wykładowca: dr inż. Piotr Woz
niak
Program przedmiotu:
Wstęp - repetytorium z logiki matematycznej i rachunku zdań. Kate-
gorie problemów decyzyjnych- klasyfikacja, pojęcie kryterium,
wariantu decyzyjnego i atrybutu. Model analityczny i symboliczny
procesu decyzyjnego, modelowanie niepewności w procesie decy-
zyjnym. Fazy procesu wspomagania decyzji - rola analityka i decy-
denta. Formułowanie problemów decyzyjnych jako problemów
programowania ilorazowego, celowego, max-min. Decyzje oparte o
analizę wielokryterialną, zasada kompromisowego optimum Pareto.
Redukcja zadań wielokryterialnych przez agregację kryteriów.
Rachunek preferencji w analizie wielokryterialnej. Komputerowe
inteligentne wspomagania decyzji w złożonych układach sterowa-
nia; rola bazy wiedzy w komputerowych systemach inteligentnych.
Logika rozmyta w rachunku zdań - wprowadzenie. Podstawowe
twierdzenia logiki rozmytej. Zastosowanie logiki rozmytej w
procesach decyzyjnych. Proste narzędzia obliczeniowe w procesach
decyzyjnych wykorzystujące arkusze kalkulacyjne. Symulacja
komputerowa i systemy interaktywne w procesach decyzyjnych.
10/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
5. Pomiary przemysłowe
Wykładowca: dr inż. Stanisław Derlecki, doc. PA

Program przedmiotu:
Przemysłowe przetworniki podstawowych wielkości elektrycznych i
nieelektrycznych: struktura, konstrukcja, właściwości. Pomiary wiel-
kości opisujących ruch. Pomiary poziomu. Pomiary siły i masy.
Pomiary momentu obrotowego. Pomiary ciśnienia. Pomiary tempe-
ratury. Pomiary natężenia przepływu płynów. Pomiary wilgotności.
Indukcyjne, indukcyjnościowe, pojemnościowe, magnetyczne
czujniki zbliżeniowe. Charakterystyka przyrządów stosowanych w
pomiarach w warunkach przemysłowych. Środowiskowe implikacje
konstrukcji przetworników i czujników przemysłowych. Przewo-
dowe i bezprzewodowe systemy transmisji sygnałów pomiarowych;
systemy analogowe i cyfrowe. Liczniki mediów energetycznych:
energii elektrycznej, gazu ziemnego i energii cieplnej wody:
konstrukcja liczników, sposoby przeprowadzania pomiarów, rodzaje
wielkości rejestrowanych, rodzaje przepływomierzy współpracują-
cych z licznikami gazu i ciepła. Struktura systemów opomiarowania
mediów.
11/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
6. Konstrukcja aparatury elektronicznej
Wykładowca: dr inż. Ewa Raj
Program przedmiotu:
Zasady konstrukcji zintegrowanych układów automatyki w postaci
modułów SoC, MCM, SIP, IPM oraz IIS. Materiały i technologie
cienko- i grubowarstwowe, projektowanie i realizacja układów
hybrydowych, technologie mikro- i nanoelektroniki. Ogólne zagad-
nienia niezawodności, kompatybilność elektromagnetyczna w
systemach zintegrowanych. Zagadnienia termiczne w konstrukcji
urządzeń: problem właściwego doboru lokalizacji dla elementów
rozpraszających ciepło, metody uwzględniania chłodzenia natural-
nego i wymuszonego, metody doboru radiatorów, układy chłodzenia
aktywnego. Technologie montażu systemów automatyki: dobór
struktury podłożowej, zasady projektowania połączeń z wykorzysta-
niem narzędzi CAD, elementy stykowe i łączeniowe, okablowanie,
technologie połączeń elementów, technologia SMT, obwody druko-
wane. Laboratorium jest zorganizowane w formie samodzielnej
pracy projektowej studenta, który jest realizowany na kolejnych
stanowiskach laboratoryjnych. Zajęcia odbywają się w Edukacyjnym
Centrum Mikrotechnologii.
12/19
Automatyka i Robotyka
Semestr VII  blok przedmiotów obieralnych:
Wybór 4 przedmiotów - każdy przedmiot:
15 godz. wykładu + 30 godz. laboratorium
1. Automatyka napędu elektrycznego
2. Roboty mobilne
3. Ochrona danych
4. Systemy wizyjne, grafika inżynierska
5. Automatyzacja i pomiary w elektrowni
6. Metody i systemy sterowania produkcją
13/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
1. Automatyka napędu elektrycznego
Wykładowca: prof. dr hab. inż. Zbigniew Nowacki
Program przedmiotu:
Modele matematyczne silników indukcyjnych i bezszczotkowych
silników prądu stałego z magnesami trwałymi, opisane przy użyciu
wektorów przestrzennych. Wektorowy opis modelu falownika
napięciowego. Metody wektorowego sterowania falownikowymi
układami napędowymi. Układy regulacji wektora prądu stojana
silnika indukcyjnego. Sterowanie silnika indukcyjnego w układzie
współrzędnych zorientowanych polowo. Sterowanie silnika
indukcyjnego w układzie współrzędnych zorientowanych prądowo.
Bezpośrednie sterowanie momentem i strumieniem silnika
indukcyjnego. Metody sterowania wektorowego silników z
magnesami trwałymi. Bezczujnikowe układy sterowania w napędzie
elektrycznym. Układy napędowe pracujące przy stałej i przy
zamiennej wartości strumienia magnetycznego - dwustrefowa praca
napędów z silnikami elekrtycznymi.
14/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VI
2. Roboty mobilne
Wykładowca: dr inż. Grzegorz Granosik
Program przedmiotu:
Rys historyczny, podstawowe pojęcia, i klasyfikacja robotów
mobilnych. Roboty kołowe, różne konfiguracje, kinematyka,
podstawy projektowania. Maszyny kroczące, podział, podstawy
projektowania i przykłady konstrukcji, wzorce chodu. Roboty
humanoidalne. Napędy robotów mobilnych. Czujniki stosowane w
robotach mobilnych. Planowanie trajektorii robotów mobilnych i
podstawy nawigacji. Roboty mobilne- przegubowe, serwisowe i
specjalne: klasyfikacja, podstawy projektowania, przykłady
konstrukcji. Roboty autonomiczne - wprowadzenie. Wykład
ilustrowany jest 6 ćwiczeniami w laboratorium robotów mobilnych:
- Symulacja zachowania robota Hemisson w programie BotStudio
- Sterowanie robota Hemisson z programu Visual Basic
- Symulacja i sterowanie robota Khepera II w programi Webots PRO
- Sterowanie robota Khepera II z programu Matlab
- Symulacja robotów kroczących w programie Webots PRO
- Sterowanie robotów humanoidalnych Robonova i Bioloid.
15/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
3. Ochrona danych
Wykładowca: dr hab. inż. Andrzej Bartoszewicz, prof. PA

Program przedmiotu:
Wstęp historyczny. Prawne podstawy bezpieczeństwa informacji.
Zagrożenia dla bezpieczeństwa informacji i sposoby przeciwdzia-
łania tym zagrożeniom. Pojęcie naiwnego bezpieczeństwa szyfru.
A
amanie szyfrów. Arytmetyka modularna. Systemy kryptograficzne z
kluczami symetrycznymi. Szyfry strumieniowe i blokowe. Szyfr
afiniczny dla monogramów i poligramów. Szyfr z kluczem bieżącym.
Szyfry permutacyjne, podstawieniowe i permutacyjno-podstawie-
niowe. Algorytm AES. Systemy kryptograficzne z kluczami publicz-
nymi. Szyfr plecakowy. Algorytm RSA. Pojęcie podpisu cyfrowego:
funkcje, aspekty ekonomiczne, zasada działania. Certyfikaty. Rola
centrów certyfikacji. Procedury wymiany kluczy. Podpisywanie
plików. Kryptografia kwantowa. Jednokierunkowe funkcje skrótu.
Ataki na systemy komputerowe. Kody samokorekcyjne. Ćwiczenia
laboratoryjne: analiza wybranych szyfrów permutacyjnych i podsta-
wieniowych, szyfr plecakowy, algorytmy AES i RSA, wystawianie i
stosowanie certyfikatów oraz użycie kodów samokorekcyjnych,
metody zabezpieczania systemów komputerowych przed atakami.
16/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
4. Systemy wizyjne, grafika inżynierska
Wykładowca: prof. dr hab. inż. Edward Jezierski
Program przedmiotu:
Podzespoły systemu wizyjnego (kamery CCD, frame-grabbery);
Podstawowe sposoby przetwarzania informacji wizyjnej. Operacje
arytmetyczne na obrazach, filtracja cyfrowa. Sposoby i metody
rozpoznawania sceny roboczej. Systemy mono- i stereowizyjne;
Wyznaczenie parametrów ruchu obiektów na płaszczyz
nie.
Sterowanie robotów pod nadzorem systemu wizyjnego. Techniki
tworzenia obiektów trójwymiarowych: edycja dostępnych obiektów
bryłowych, wykorzystanie algebry Boole a w stosunku do brył
przestrzennych, techniki wyciągania brył z dwóch linii (ścieżka i
przekrój), pokaz techniki NURBS5. Tekstury i materiały: edycja
dostępnych materiałów i tekstur, tworzenie własnych materiałów i
tekstur, wykorzystanie gotowych dostępnych algorytmów odbijania
światła od materiałów. Oświetlanie sceny: zasady oświetlenia,
modyfikacja parametrów z
ródła światła, efekty specjalne i filtry
wykorzystywane w z
ródłach światła. Zasady wizualizacji obiektów
na scenie. Zasady projektowania ruchu obiektów na scenie: metoda
klatek kluczowych, ruch po trajektorii.
17/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
5. Automatyzacja i pomiary w elektrowni
Wykładowca: prof. dr hab. inż. Franciszek Strzelczyk
Program przedmiotu:
Konwencjonalne elektrownie i elektrociepłownie opalane węglem
jako wielowymiarowe obiekty regulacji. Rodzaje zakłóceń
występujących w instalacjach energetycznych w podziale na
zewnętrzne i wewnętrzne. Podział procesów technologicznych
podlegających sterowaniu i automatycznej regulacji. Dynamika i
podstawowe cechy regulacyjne układów i urządzeń w elektrowni.
Elementy układów regulacji i sterowania: elementy sterujące i
wykonawcze. Budowa i zasada działania układów automatycznej
regulacji: procesu spalania, ciśnienia i obciążenia, zasilania,
temperatury pary przegrzanej itd. . Omówienie najczęściej
stosowanych układów na przykładach konkretnych rozwiązań
stosowanych w elektrowniach. Struktura typowych systemów
kontroli i sterowania w energetyce. Opis wybranych aplikacji.
Charakterystyka podstawowych układów automatycznej regulacji w
elektrowniach wodnych, wiatrowych, gazowych.
18/19
Automatyka i Robotyka  Semestr VII
6. Metody i systemy sterowania produkcją
Wykładowca: prof. dr hab. inż. Edward Jezierski
Program przedmiotu:
Wprowadzenie do problematyki projektowania systemów
produkcyjnych. Rodzaje produkcji. Techniczne i organizacyjne
elementy systemu wytwarzania. Współczesne trendy w elastycznych
systemach produkcyjnych. Rodzaje hierarchicznych struktur
sterowania. Planowanie procesu wytwarzania. Teoria szeregowania.
Szeregowanie w elastycznych systemach produkcyjnych.
Modelowanie i prezentacja graficzna procesu wytwarzania. Analiza
zautomatyzowanych przepływowych linii produkcyjnych. Metoda
ścieżki krytycznej. Systemy montażowe i problemy równoważenia
obciążeń linii produkcyjnych. Projektowanie i sterowanie gniazd
produkcyjnych i montażowych. Podstawowe informacje o sieciach
Petriego. Przykłady modelowania i planowania produkcji przy użyciu
sieci Petriego.
19/19